Los cerebros de pájaro son anteriores a los pájaros

Esta TC muestra un pájaro carpintero moderno (Melanerpes aurifrons) con el endocerebro opaco y el cráneo transparente. El endocast está dividido en las siguientes regiones neuroanatómicas: tronco encefálico (amarillo), cerebelo (azul), lóbulos ópticos (rojo), cerebro (verde) y bulbos olfatorios (naranja). (AMNH/A. Balanoff)

En esta TC se muestra el cráneo transparente y el endocerebro opaco de Citipati osmolskae, un dinosaurio oviraptor. El endocast está dividido en las siguientes regiones neuroanatómicas: tronco encefálico (amarillo), cerebelo (azul), lóbulos ópticos (rojo), cerebro (verde) y bulbos olfatorios (naranja). (AMNH/A. Balanoff)

Algunos dinosaurios no avianos, incluidos los tiranosaurios carnívoros, pueden haber tenido cerebros preparados para volar mucho antes incluso de que las primeras aves conocidas empezaran a batir las alas, según un nuevo estudio.

Los científicos utilizaron escáneres de TC de alta resolución para estudiar de cerca los cráneos de aves modernas, dinosaurios no avianos y Archaeopteryxconsiderado por algunos como una de las primeras aves conocidas. Descubrieron que las características del típico "cerebro de ave" podían encontrarse mucho antes en la historia de lo que se pensaba.

"Lo que consideramos rasgos propios de las aves siguen cayendo en el árbol evolutivo", afirmó la autora principal del estudio, Amy Balanoff, investigadora asociada del Museo Americano de Historia Natural e investigadora postdoctoral de la Universidad Stony Brook, ambas en Nueva York. [Imágenes: Dinosaurios que aprendieron a volar].

El Archaeopteryx vivióhace aproximadamente entre 151 y 149 millones de años, durante la última etapa del Jurásico. Este espécimen de ave primitiva ha sido calificado de puente evolutivo entre los dinosaurios y las aves modernas, debido a su característica mezcla de rasgos aviares y reptiles. Sin embargo, los nuevos hallazgos cuestionan que el Archaeopteryx, que tenía el tamaño de un cuervo, fuera realmente un intermediario evolutivo.

" El Archaeopteryx siempre se ha considerado una especie de transición entre los dinosaurios no avianos y las aves, pero nuestro estudio demuestra que el Archaeopteryx no es el único que se encuentra en ese espacio entre los dinosaurios más primitivos y las aves", declaró Balanoff a LiveScience. "Encontramos todas estas otras especies estrechamente relacionadas que también se encuentran en ese espacio transicional cercano".

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Escáneres craneales
Balanoff y sus colegas utilizaron escáneres TC para medir las cavidades craneales de más de dos docenas de especímenes, incluidos oviraptorosaurios y troodóntidos parecidos a aves.

"Lo realmente interesante de las aves es que, a medida que su cerebro se desarrolla, llena tanto la cavidad craneal que crea una impresión en los huesos circundantes", dijo Balanoff. "Si rellenas ese espacio y te deshaces de los huesos, tienes un molde de cómo era el cerebro en vida".

Los investigadores unieron estos escáneres para construir reconstrucciones en 3D del interior de los cráneos. Esto permitió a los científicos calcular el volumen de las cavidades craneales y el tamaño de las principales regiones anatómicas de cada cerebro.

Las aves modernas tienen característicamente grandes cavidades craneales en relación con el tamaño del cuerpo, dijo Balanoff. Estructuralmente, las aves también tienen grandes cerebros anteriores que las dotan de la coordinación y la visión necesarias para volar. La nueva investigación sugiere que algunos dinosaurios podrían haber desarrollado ya estas capacidades cerebrales, aunque nunca alzaran el vuelo. [7 datos sorprendentes sobre los dinosaurios].

"Durante mucho tiempo, se consideró que los cerebros de las aves eran realmente distintos de los de los llamados reptiles", declaró en un comunicado Mark Norell, coautor del estudio y presidente de la división de paleontología del Museo Americano de Historia Natural. "Éste es otro caso en el que los atributos que tradicionalmente hemos asociado a las aves pueden verse realmente descendiendo en cascada por el árbol de la vida. Ahora podemos decir que el cerebro de ave estaba presente en animales que no eran realmente aves".

El cerebro cambiante
Los investigadores también se centraron en una estructura neurológica, denominada wulst, que está presente en las aves vivas y es importante para el procesamiento de la información y el control motor. En sus moldes digitales del cerebro del Archaeopteryx, los científicos hallaron una hendidura que podría ser del wulst, pero esta misma estructura no se observó en los dinosaurios no avianos, dijeron los investigadores.

Aun así, al comparar los distintos cerebros, los científicos descubrieron que varios otros dinosaurios no avianos tenían cerebros más grandes en relación con su tamaño corporal que el Archaeopteryx. Al poder observar el interior de los cráneos de los distintos especímenes, los investigadores pudieron rastrear los cambios evolutivos.

"La historia del tamaño del cerebro es algo más que su relación con el tamaño corporal", afirmó en un comunicado Gabriel Bever, coautor del estudio y profesor adjunto de Anatomía en el Instituto de Tecnología de Nueva York. "Si consideramos también cómo cambiaron las distintas regiones del cerebro entre sí, podemos comprender mejor qué factores impulsaron la evolución del cerebro, así como qué mecanismos de desarrollo facilitaron esos cambios".

Los resultados detallados del estudio se publicaron en línea el 31 de julio en la revista Nature.