Confirman que Archaeopteryx, el ave más antigua, ya alzaba el vuelo

Como todos los fósiles de Archaeopteryx, el espécimen de Chicago se halló en depósitos de caliza cerca de Solnhofen, Alemania. Fue encontrado por un coleccionista privado antes de 1990 y había estado en manos privadas desde entonces. En agosto de 2022 lo adquirió el Museo Field de Chicago. «Cuando lo recibimos estaba súper emocionada -reconoce Jingmai O'Connor, curadora asociada de reptiles fósiles del museo y autora principal del artículo- pero no estaba segura de qué cosas nuevas podríamos aprender». Sin embargo, el ejemplar »está tan bien conservado y preparado que, de hecho, estamos descubriendo muchísima información nueva».

Los diminutos huesos de este Archaeopteryx, el más pequeño conocido, se conservan en una losa de piedra caliza extremadamente dura. Está casi completo, solo le falta un dígito. «Cuando se trata de un fósil tan delicado, no se puede separar completamente de la matriz rocosa circundante como se hace con algo grande y sólido como un tiranosaurio rex», explica O'Connor. «Así que, al prepararlo, retiramos con cuidado los fragmentos de roca que lo cubrían».

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Un equipo de preparadores de fósiles dedicó más de un año a trabajar en el Archaeopteryx de Chicago. Según explican, el trabajo fue increíblemente detallado. Incluso ver dónde terminaba el fósil y dónde comenzaba la matriz rocosa fue un desafío, ya que los huesos y tejidos preservados tienen casi el mismo color que la roca circundante. Para delimitar mejor los límites de la pieza, se utilizó tomografía computarizada (TC).

«La TC fue fundamental para nuestro proceso de preparación; nos permitió saber, por ejemplo, que el hueso está exactamente a 3,2 milímetros por debajo de la superficie de la roca, por lo que vimos con exactitud la distancia que podíamos recorrer antes de alcanzarlo. Esta es la primera vez que se ha realizado una TC completa de un Archaeopteryx y que los datos están disponibles», apunta la investigadora.

Además, el equipo utilizó luz ultravioleta para iluminar fragmentos del esqueleto del fósil e incluso sus tejidos blandos, como las escamas de la planta de los dedos. «Estudios previos han demostrado que hay algo en la composición química de los fósiles de Solnhofen que hace que los tejidos blandos emitan fluorescencia o brillen bajo la luz ultravioleta», afirma O'Connor. «Por ello, nuestro increíble equipo de preparación utilizó luz ultravioleta periódicamente durante el proceso para asegurarse de no eliminar accidentalmente ningún tejido blando invisible a simple vista».

Esta cuidadosa preparación, guiada por la tecnología, permitió preservar más detalles finos en el Archaeopteryx de Chicago que en cualquier otro. «Tenemos la suerte de que este espécimen esté extremadamente bien conservado, pero también podemos ver características que probablemente se conservaron en otros especímenes, pero que no sobrevivieron a procesos de preparación más rudimentarios en el pasado», afirma O'Connor.

En su artículo, O'Connor y su equipo se centraron en algunas áreas en particular del ave: la cabeza, las manos, las patas, y las plumas de las alas.

Los huesos del paladar nos ayudan a comprender la evolución de la quinesis craneal, una característica de las aves modernas que permite que el pico se mueva independientemente de la caja craneana. «Puede que no suene emocionante, pero para quienes estudian la evolución de las aves es fundamental, ya que se ha planteado la hipótesis de que la capacidad de desarrollar cráneos especializados para diferentes nichos ecológicos podría haber ayudado a las aves a evolucionar hasta convertirse en más de 11.000 especies actuales», afirma O'Connor. Por otro lado, los tejidos blandos conservados en las manos y los pies del Archaeopteryx de Chicago refuerzan la idea de que pasaba gran parte del tiempo caminando por el suelo e incluso podría haber trepado a los árboles.

Las plumas de las alas del Archaeopteryx de Chicago son un factor clave en un prolongado debate científico sobre los orígenes del vuelo en los dinosaurios. «El Archaeopteryx no es el primer dinosaurio con plumas, ni el primero con alas. Pero creemos que es el dinosaurio más antiguo conocido capaz de usar sus plumas para volar», afirma O'Connor. «Esta es, de hecho, mi parte favorita del artículo: la que proporciona evidencia de que el Archaeopteryx usaba sus alas emplumadas para volar».

La clave podría ser un largo conjunto de plumas nunca antes visto en un miembro de su especie, situadas en la parte superior del brazo y llamadas terciarias.

«Comparado con la mayoría de las aves actuales, Archaeopteryx tiene un hueso braquial muy largo», dice O'Connor. «Y si intentas volar, tener un hueso braquial largo puede crear un espacio entre las largas plumas primarias y secundarias del ala y el resto del cuerpo. Si el aire pasa por ese espacio, se altera la sustentación generada y no puedes volar».

Sin embargo, las aves modernas han desarrollado una solución a este problema: unos huesos del brazo superior más cortos y un conjunto de plumas terciarias para rellenar el hueco entre el cuerpo del ave y el resto de sus alas.

«Nuestro espécimen es el primer Archaeopteryx preservado y preparado de tal manera que podemos ver sus largas plumas terciarias», dice O'Connor. «Estas plumas faltan en los dinosaurios emplumados que están estrechamente relacionados con las aves, pero que no son exactamente aves -recuerda la investigadora-. Las plumas de sus alas terminan en el codo. Esto nos indica que estos dinosaurios no aviares no podían volar, pero el Archaeopteryx sí. Esto también refuerza la evidencia que sugiere que los dinosaurios desarrollaron el vuelo más de una vez, lo cual me parece sumamente emocionante».

O'Connor afirma que este estudio inicial es solo el comienzo para el Archaeopteryx de Chicago . «Estamos aprendiendo algo emocionante y nuevo de casi todas las partes del cuerpo que hemos preservado. Y este artículo es solo la punta del iceberg», asegura.