Así evolucionaron los pterosaurios para volar sin pasar por un aprendizaje gradual

Durante años se ha pensado que, para que un animal aprenda a volar, su cerebro debe crecer y volverse más complejo, como ocurrió con los ancestros de las aves modernas. Sin eestrellas -mbargo, un nuevo estudio liderado por investigadores de Johns Hopkins sugiere que los pterosaurios siguieron un camino muy distinto: estos reptiles habrían conquistado el cielo de forma mucho más rápida, sin pasar por una larga fase de “aprendizaje” evolutivo.

Los pterosaurios fueron los primeros vertebrados en lograr el vuelo activo, mucho antes que las aves y los murciélagos. Algunas especies alcanzaban envergaduras de hasta 9 metros y pesos superiores a los 200 kilos, dominando los cielos en la era de los dinosaurios. La gran pregunta era cómo habían llegado a volar: ¿paso a paso, como las aves, o con un salto evolutivo más brusco?

Para responderla, el equipo analizó el interior de los cráneos de pterosaurios y de sus parientes más cercanos mediante tomografías computarizadas de alta resolución. Estas imágenes permitieron reconstruir la forma de las cavidades cerebrales y de los principales centros neurosensoriales, como el lóbulo óptico, sin destruir los fósiles.

Una de las piezas clave del estudio fue el lagerpétido, un pequeño reptil arborícola no volador que vivió entre hace 242 y 212 millones de años. Se le considera el pariente más cercano conocido de los pterosaurios. Al comparar las cavidades cerebrales del lagerpétido con las de los primeros pterosaurios, los investigadores pudieron seguir los cambios en el cerebro justo en el momento en que aparece el vuelo en este linaje.

El cerebro del lagerpétido ya mostraba señales de mejora en la visión, con un lóbulo óptico agrandado, algo que probablemente ayudaba a moverse y mantener el equilibrio en entornos tridimensionales, como las copas de los árboles. Esa adaptación sensorial pudo ser una base previa sobre la que, más tarde, se apoyó el salto hacia el vuelo en los pterosaurios.

Cuando el equipo miró directamente a los pterosaurios, encontró también lóbulos ópticos grandes, indicadores de una vista muy desarrollada y de una buena coordinación espacial. Pero aquí apareció la sorpresa: más allá de esa mejora visual, el resto del cerebro no se parecía demasiado al de su pariente lagerpétido, ni mostraba el patrón de crecimiento progresivo que se ve en el linaje de las aves.

En lugar de un aumento gradual del tamaño y complejidad del cerebro, los datos apuntan a un cambio rápido: el cerebro de los primeros pterosaurios se habría “reconfigurado” de golpe, adquiriendo de entrada las capacidades necesarias para volar. Según los autores, esto indica que el vuelo en este grupo no fue el resultado de una larga serie de pequeños ajustes neurológicos, sino de una transformación más brusca en las primeras etapas de su historia evolutiva.

Para poner estos resultados en contexto, los investigadores compararon también las cavidades cerebrales de pterosaurios con las de aves primitivas, dinosaurios cercanos a las aves y antiguos parientes de los cocodrilos. Las aves modernas, y probablemente sus ancestros, muestran cerebros, cerebelos y lóbulos ópticos muy agrandados, con una expansión notable del cerebelo, la región que coordina el movimiento fino y el equilibrio. Esto encaja con la idea de un vuelo adquirido poco a poco, a partir de cerebros ya complejos.

En cambio, los pterosaurios presentan hemisferios solo moderadamente agrandados, más parecidos a los de otros dinosaurios no voladores que a los de las aves actuales. Es decir, lograron volar con cerebros relativamente pequeños y sin el mismo grado de “superespecialización” neurológica que vemos en los pájaros de hoy.

Para los autores, esta diferencia señala que no existe una única receta cerebral para conquistar el aire. Mientras que las aves parecen haber seguido una vía basada en cerebros cada vez más grandes y sofisticados, los pterosaurios habrían encontrado una solución distinta, combinando mejoras sensoriales clave, como la visión, con cambios rápidos en la organización general del cerebro.

El trabajo abre nuevas preguntas sobre cuáles son, exactamente, los mínimos requisitos neuronales para volar y hasta qué punto diferentes grupos de animales pueden llegar a soluciones similares con arquitecturas cerebrales muy distintas. Entender mejor cómo estaba organizado el cerebro de los pterosaurios, no solo su tamaño, será uno de los próximos pasos para reconstruir las reglas básicas del vuelo en la historia de la vida.

Resumen

• Un nuevo estudio indica que los pterosaurios desarrollaron la capacidad de volar de forma repentina y no mediante un proceso gradual como las aves.
• Las tomografías de fósiles revelan que tenían lóbulos ópticos muy desarrollados, esenciales para la visión y el control espacial en vuelo.
• Su pariente cercano, el lagerpétido, ya mostraba mejoras visuales que pudieron preparar el camino para el salto evolutivo hacia el vuelo.
• A diferencia de las aves, los pterosaurios no ampliaron progresivamente su cerebro: volaron con estructuras cerebrales más simples.
• El hallazgo demuestra que distintos linajes pudieron conquistar el cielo siguiendo rutas neurológicas y evolutivas muy diferentes.

Fuente: Current Biology