I+D+i en la UMA

Un trabajo relaciona los cambios en la atmósfera con la evolución de las aves

  • Un estudio conjunto de la UMA y el Museo de Historia Natural de Los Ángeles relaciona el incremento de oxígeno en la atmósfera hace millones de años con la evolución del vuelo

  • Los factores ambientales han afectado a la biología de los organismos de este grupo procedente de los dinosaurios

El paleontólogo Francisco José Serrano en la Facultad de Ciencias de la UMA. El paleontólogo Francisco José Serrano en la Facultad de Ciencias de la UMA.

El paleontólogo Francisco José Serrano en la Facultad de Ciencias de la UMA. / Javier Albiñana

Hace 150 millones de años apareció la que se considera la primera ave. Procedente de los dinosaurios, estos animales eran completamente diferentes a los que existen en la actualidad y ofrecen, por tanto, un vasto campo de estudio en el que se ha especializado Francisco José Serrano, investigador del Museo de Historia Natural de Los Ángeles e investigador asociado de la Universidad de Málaga. Un estudio conjunto, coordinado por este doctor en Paleontología, se publicó el pasado mes de octubre en la revista Gondwana Research, una de las publicaciones más importantes dentro del campo de las geociencias. El trabajo pone de manifiesto una hipótesis novedosa. Los cambios ocurridos en la atmósfera hace millones de años habrían tenido un papel importante en la evolución de las aves y del vuelo.

“Estudio la evolución del vuelo, su modo de locomoción típico, mi propósito es ver cómo ha evolucionado en las más primitivas, incluso antes de ser aves, cómo de los dinosaurios se desarrollaron las aves basales y de éstas las modernas”, explica Serrano. Y su último trabajo publicado analiza el efecto que tuvieron sobre ellas los cambios atmosféricos en ese periodo de tiempo, una aproximación que la comunidad científica no había realizado hasta el momento. Utilizando tres modelos climáticos, han obtenido unas conclusiones reveladoras.

“Dos periodos muy importantes para la evolución de las aves están correlacionados con dos eventos, dos cambios, en la atmósfera muy significativos. Son dos incrementos en la concentración de oxígeno y aumento en la densidad del aire”, comenta el paleontólogo. De esta forma, la investigación refleja cómo los factores abióticos, es decir, ambientales, afectan a la biología de los organismos. “Estos cambios han dado lugar a extinciones, a propagaciones y, en este caso, lo que observamos es que tienen efectos en dos puntos muy importantes en el linaje de las aves”, agrega Serrano.

Hace 180 millones de años

El primer hecho se remonta a 180 millones de años atrás, antes de la aparición de las aves. Entre 180 y 160 millones de años se produce una miniaturización de estos dinosaurios. Se va reduciendo progresivamente su tamaño, algo clave a la hora de adquirir una capacidad metabólica que permita a posteriori alcanzar un vuelo, que es una forma de locomoción muy costosa y se requiere una capacidad energética mucho mayor. Estas condiciones más óptimas para el vuelo coinciden a su vez con una mayor concentración de oxígeno en la atmósfera.

"El efecto combinado de reducción de tamaño y el aumento de oxígeno atmosférico produce un efecto multiplicador en su capacidad metabólica"

“No está claro el por qué se produce pero coincide con una radiación en las plantas angioespermas, el incremento de vegetales hace que aumente la fotosíntesis y, por tanto, el oxígeno”, comenta el investigador. Y añade que “el efecto combinado de reducir el tamaño, por lo que necesitan menos energía y aumentar el oxígeno atmosférico, disponen de más energía desde el medio ambiente, produce un efecto multiplicador de su capacidad metabólica y se da una condición preadaptativa”.

Luis Chiappe, subdirector del Museo de los Ángeles, y Serrano estudian un fósil. Luis Chiappe, subdirector del Museo de los Ángeles, y Serrano estudian un fósil.

Luis Chiappe, subdirector del Museo de los Ángeles, y Serrano estudian un fósil.

Cuando las aves se multiplicaron

Posteriormente, entre 131 y 120 millones de años, se produce lo que se conoce como la primera radiación adaptativa de las aves. En ese periodo se incrementa muchísimo la cantidad de estas especies sobre la tierra y coincide, igualmente, con un incremento entre el 27 y 44% en la concentración de oxígeno. “La diversificación, el aumento en el número global de especies estuvo vinculado a la cantidad de oxígeno en la atmósfera”, considera Serrano y subraya que “el hecho de tener unas condiciones atmosféricas beneficiosas produjo que pudieran diversificarse y colonizar muchísimos más hábitats y ambientes”.

"La diversificación, el aumento global de especies estuvo vinculada a la cantidad de oxígeno de la atmósfera"

Dentro de los vertebrados terrestres, el grupo de las aves es el más diverso que existe con más de 10.000 especies. “Y el estudio ha determinado cómo el ambiente influye en la biología de los organismos, por lo que este cambio climático que estamos viviendo afectará a la biología de los organismos de una manera que aún no somos capaces de ver”. Serrano pone el ejemplo de las cotorras. “Estos pájaros viven muy bien en Málaga, en Barcelona, en Zaragoza, en muchas grandes ciudades y, sin embargo, son animales tropicales, pero se han adaptado porque el clima se ha vuelto más cálido. Al aclimatarse bien, crecer mucho y rápido, tiene beneficio en la competencia con las especies locales y de ahí su peligrosidad como especie invasora”, dice el paleontólogo.

En el estudio también ha participado un climatólogo de la Universidad australiana de Flinders y el prestigioso paleontólogo de la Universidad Autónoma de Madrid, José Luis Sanz. Los investigadores han estudiado 38 fósiles en muy buen estado de conservación, para hacer la reconstrucción más precisa posible. La mayoría de ellos proceden de yacimientos de China.

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