¿Por qué hay tanta diversidad en las aves?

La clave está en el meteorito: nuevas investigaciones encuentran rastros de la extinción de los dinosaurios en los genomas de las aves

Hoy en día existen miles de especies de aves en la Tierra, con estimaciones que varían entre 10,000 y 18,000, dependiendo de cómo se definan las «especies». Los registros fósiles sugieren que casi toda esta diversidad de aves surgió después de la última gran extinción hace 66 millones de años, cuando un asteroide impactó el planeta y extinguió a los dinosaurios no avianos. Solo unas pocas aves—criaturas similares a pollos, avestruces y patos—sobrevivieron, lo que dio lugar a la asombrosa diversidad de aves modernas, desde los pájaros cantores hasta cuervos y loros.

Sin embargo, cómo ocurrió esta rápida evolución ha sido un misterio biológico durante mucho tiempo. Una nueva investigación arroja luz sobre esta proliferación de aves. Los científicos reportan patrones de cambios en el ADN a lo largo del árbol evolutivo de las aves, asociados con el final del período Cretácico, según un estudio publicado en *Science Advances*. Es la primera evidencia de cambios significativos en los genomas de las aves directamente relacionados con este evento de extinción, según Jacob Berv, biólogo evolutivo de la Universidad de Michigan y autor principal del estudio.

Después del gran impacto de Chicxulub

Berv señala que están utilizando nuevos modelos estadísticos para detectar patrones en las secuencias de ADN que no habían podido identificar antes, lo que les permite asociar cambios importantes en los genomas de las aves con el evento de extinción. Estos cambios en el ADN no son aleatorios, y están relacionados con alteraciones en el tamaño corporal y el cuidado parental, características que podrían haber sido clave para el éxito y diversificación de las aves, según un análisis secundario de Berv y sus colegas.

El impacto del asteroide que marcó el fin del Cretácico y el inicio del Paleógeno dejó claras señales: el cráter de Chicxulub en México, el límite K-Pg en el registro geológico, una capa rica en iridio, y la desaparición de dinosaurios como el Tyrannosaurus rex. Ahora, los investigadores han descubierto una pieza más del rompecabezas sobre cómo un solo gran asteroide ha influido en la historia de la Tierra.

Nick Longrich, paleontólogo y biólogo evolutivo de la Universidad de Bath, señala que estos eventos de extinción han moldeado la diversidad actual de una manera que a menudo subestimamos. Según él, estos eventos extremos han sido cruciales en la evolución de la vida en la Tierra. Aunque no participó en el estudio, Longrich considera que la capacidad de detectar estos patrones en el ADN es algo interesante.

Los científicos utilizaron un modelo computacional para analizar muestras parciales de genomas de 198 especies modernas de aves, cubriendo todo el clado aviar. Combinando esta información con registros fósiles, reconstruyeron una historia de transiciones evolutivas y descubrieron «fósiles genómicos». Los análisis anteriores solían basarse en suposiciones, como que el ratio de bases A, T, G y C en el ADN es relativamente estable, pero este estudio empleó un enfoque diferente que considera los cambios más probables en la composición del ADN.

Salvados por poder comer las semillas

Con este nuevo modelo, identificaron 17 grandes cambios en la composición molecular, 15 de los cuales ocurrieron dentro de los primeros 5 millones de años tras la extinción K-Pg. De estos, 12 estaban directamente relacionados con divergencias entre linajes de aves. Estos cambios en el ADN se vincularon con rasgos como el tamaño corporal y el cuidado parental. Se encontró que las aves se volvieron más pequeñas tras los cambios genéticos relacionados con la extinción y que sus crías eran menos maduras al nacer y más dependientes del cuidado parental. Además, la alimentación a base de semillas (granivoría) también estuvo fuertemente relacionada con los cambios observados.

Daniel Ksepka, paleontólogo y curador en el Museo Bruce, señala que estas adaptaciones, como la reducción de tamaño y el aumento del cuidado parental, eran probablemente clave para sobrevivir en un ambiente más hostil. La capacidad de consumir semillas pudo haber sido crucial, ya que muchas plantas murieron al bloquearse la luz solar, pero las semillas seguían siendo una fuente de alimento.

Aunque se sabe que las extinciones masivas crean oportunidades para que nuevas especies ocupen nichos ecológicos vacíos, lo que es menos discutido es cómo los restos de esas oportunidades pueden influir en el curso de la evolución durante millones de años. Según Berv, las trayectorias evolutivas de los grandes grupos de aves quedaron codificadas desde ese punto en el tiempo.

Sin embargo, el estudio no resuelve todas las preguntas. Como se basaron en genomas parciales, no pudieron identificar todos los cambios genéticos que probablemente ocurrieron tras el impacto del asteroide. Berv espera realizar un análisis similar con genomas completos, aunque actualmente no cuenta con el poder de computación necesario.

Nick Longrich advierte que los estudios de modelado genético tienen un margen de error, y que la ciencia es un proceso continuo. Aunque encuentra el estudio convincente, no está completamente convencido de que sea la última palabra. “No apostaría mi vida a que esta filogenia es correcta. Pero te apostaría una cerveza a que lo es”.

A medida que sigan avanzando estos estudios, obtendremos una visión más profunda del pasado y cómo este sigue resonando en el presente. Según Berv, entender cómo la evolución de la vida ha estado vinculada a grandes cambios en la historia de la Tierra es una cuestión fundamental en biología, y podría ayudarnos a prepararnos para eventos futuros, como el cambio climático.

REFERENCIA

Genome and life-history evolution link bird diversification to the end-Cretaceous mass extinction