Valentina Rossi, University College Cork y Maria McNamara, University College Cork
Representación artística de Mirasaura grauvogeli. SMNS, Tobias Wilhelm.
Un delicado e inocuo fósil de un pequeño reptil conocido como Mirasaura grauvogeli – “el reptil maravilla de Grauvogel” – está obligando a replantearse la evolución de la piel y sus apéndices como las plumas y el pelo.
Estos fósiles recién descubiertos, del Triásico Medio (de hace 247 millones de años), en el yacimiento Grès à Voltzia en el noreste de Francia, conservan evidencia de algunas de las características de tejidos blandos más asombrosas descritas hasta la fecha en reptiles antiguos. Somos dos de las autoras de un nuevo artículo sobre estos hallazgos, publicado en Nature.
Estos fósiles muestran que el arborícola Mirasaura tenía una gran y sorprendente cresta a lo largo de su espalda. La cresta está formada por apéndices alargados que no son escamas, ni plumas, ni pelo.
Hasta ahora, se pensaba que estructuras complejas en la piel como las plumas solo habían evolucionado mucho más tarde – en aves, dinosaurios y pterosaurios. Probablemente esto ocurrió a través de un origen único en el ancestro común de estos animales. En todos los demás tipos de reptiles, los únicos apéndices presentes en la piel son escamas.
Mirasaura ha derribado este paradigma de forma sensacional. Comparadas con el tamaño de su cuerpo, las largas láminas de su alta cresta dorsal son enormes. Una inspección más detallada revela que esta cresta está compuesta por apéndices individuales y superpuestos, cada uno con una cresta central estrecha y un contorno lobulado, similar al eje y la forma de las plumas.
Sin embargo, las estructuras fósiles parecen carecer de la arquitectura fina y ramificada que caracteriza a la mayoría de las plumas de las aves modernas. Además, Mirasaura no está emparentado con aves, dinosaurios ni pterosaurios, sino que pertenece a un grupo muy antiguo de reptiles, los drepanosauromorfos, conocidos solo del Triásico.
El holotipo de Mirasaura (Museo Estatal de Historia Natural de Stuttgart, Alemania) muestra su cráneo similar al de un ave y la cresta a lo largo de su espalda. Derechos de autor: Stephan Spiekman, CC BY-NC-ND.
Los tejidos blandos de Mirasaura se conservan como una fina película marrón, rica en melanósomas fosilizados – estructuras celulares que contienen el pigmento melanina en vida. Investigaciones de nuestro equipo en University College Cork y otros han revelado una conservación generalizada de melanósomas fosilizados en vertebrados antiguos. Estos gránulos de pigmento pueden usarse para reconstruir patrones de color basados en melanina en animales extintos.
La investigación de nuestro equipo ha demostrado que los melanósomas fósiles también pueden ayudar a reconstruir la anatomía de los tejidos blandos de animales fósiles, ya que los melanósomos de distintos tejidos corporales tienen formas y tamaños diferentes. Nuestro examen exhaustivo de los tejidos blandos fosilizados en Mirasaura, junto con un análisis estadístico riguroso de los melanósomas conservados, revela que su geometría es coherente con los melanósomas presentes en plumas, pero no con los hallados en pelo ni en piel de reptiles. Esto sugiere firmemente que los apéndices cutáneos de Mirasaura comparten características de desarrollo con las plumas.
¿Eran entonces plumas las estructuras de Mirasaura? La lámina sólida y continua de tejido blando a cada lado del eje central no muestra evidencia de ramificación, que es una característica definitoria de la mayoría de las plumas en aves, dinosaurios y pterosaurios. Sin embargo, el panorama se complica con la estructura simple y no ramificada de algunas plumas peculiares en aves – como las cerdas de la “barba” del pavo. Filamentos similares sin ramificar se conocen en muchos dinosaurios y pterosaurios, y se consideran ampliamente como plumas simples.
Algunos fósiles de dinosaurios incluso presentan plumas aplanadas, en forma de tiras que carecen de ramificaciones pero poseen un eje central, consideradas por algunos expertos como un tipo inusual – ya extinto – de pluma. Queda por ver si la semejanza entre estas estructuras fósiles y los apéndices cutáneos de Mirasaura es superficial o revela vínculos evolutivos más estrechos.
Espécimen fósil de una gran cresta de Mirasaura, conservado en el Museo Estatal de Historia Natural de Stuttgart. Derechos de autor: Stephan Spiekman, CC BY-NC-ND.
De forma intrigante, investigaciones en embriones de polluelos en desarrollo muestran que las plumas pueden perder su estructura ramificada cuando se manipulan ciertos genes. Actualmente estamos examinando con mayor detalle la morfología y composición de las estructuras de Mirasaura para ayudarnos a interpretar su anatomía con mayor certeza.
Independientemente del tipo de apéndice cutáneo que representen, nuestros análisis de la anatomía de Mirasaura lo sitúan sistemáticamente, junto con otros reptiles drepanosauromorfos, en la base del árbol evolutivo de los reptiles. Esto respalda datos de la biología del desarrollo que indican que la base genética para el crecimiento de apéndices cutáneos complejos probablemente se originó en el período Carbonífero, hace más de 300 millones de años.
Mirasaura proporciona, por tanto, la primera evidencia directa de que los apéndices cutáneos complejos surgieron temprano en la evolución de los reptiles, y no son exclusivos de los pterosaurios, las aves y otros dinosaurios.
Debemos estos nuevos conocimientos a esfuerzos de conservación meticulosos, que nos recuerdan la importancia crítica de las colecciones de historia natural para conservar nuestro patrimonio natural.
Los primeros descubrimientos de restos de Mirasaura fueron realizados en la década de 1930 por el recolector de fósiles Louis Grauvogel. Tras décadas en la familia Grauvogel, estos especímenes fueron donados al Museo Estatal de Historia Natural de Stuttgart en 2019, donde una preparación cuidadosa reveló su verdadera importancia.
Ahora, los especímenes de Mirasaura nos obligan a aceptar que incluso antes de la era de los dinosaurios, los reptiles estaban desarrollando rasgos anatómicos sorprendentes que normalmente se asocian con fósiles mucho más jóvenes. Esto añade una dimensión intrigante a las futuras investigaciones sobre el origen de las plumas, impulsando a los paleontólogos a considerar fósiles de grupos de reptiles más diversos – y de períodos anteriores a la aparición de los dinosaurios y sus ancestros directos.
Valentina Rossi, investigadora postdoctoral en Paleontología, University College Cork y Maria McNamara, profesora de Paleobiología, University College Cork
Este artículo se republica de The Conversation bajo una licencia de Creative Commons. Lee el artículo original.
