19.8.14

¿Plumas en ornitisquios y en todos los dinosaurios?

Kulindadromeus zabaikalicus, por Eloy Manzanero.

El mes  pasado nos encontrábamos con la publicación de un nuevo trabajo con un revelador material que ya fue anunciado desde el último SVP. Se trata de Kulindadromeus zabaikalicus, un neornitisquio basal del Jurásico siberiano que presenta un buen registro de estructuras epidérmicas; entre las cuales destacan, tres tipos de filamentos de distinta complejidad similares a las plumas de los terópodos:
  1. Monofilamentos similares al “morfotipo 1” de Xu et al., (2010) distribuidos en torno al torso y la cabeza (más cortos y finos que los monofilamentos presentes en los ornitisquios Psittacosaurus y Tianyulong, y recordando más a los del terópodo Sinosauropteryx).
  2. Grupos de seis a siete filamentos que convergen proximalmente en la región central de una placa basal, localizados a lo largo del húmero y el fémur. Según Godefroit et al., (2014) estas estructuras recuerdan al “morfotipo 3” y a las plumas hacia abajo de algunas razas de pollos actuales como el Silkie. Las placas basales tienen la peculiaridad de estar espaciadas, a diferencia de las escamas de las extremidades y la cola de  K. zabaikalicus y de las escamas emplumadas que recubren el metatarso de formas actuales; pero, según señalan los autores, será necesaria una investigación más profunda para determinar si dichas placas pudieran ser escamas o una estructura relacionada con el cálamo (la parte hueca proximal de la pluma que se inserta en la piel).
  3. Un tercer morfotipo previamente desconocido localizado en torno a la región proximal de la tibia, compuesto por racimos de seis a siete elementos pero en forma de cinta y más o menos agrupados de manera proximal, cerca de la superficie del hueso. Cada elemento en forma de cinta presenta un eje oscuro a lo largo de su longitud y alrededor de diez filamentos paralelos internos. Esto aumenta aún más la singularidad del hallazgo, siendo la primera vez que aparece una estructura semejante.

1: Modelo de los morfotipos de tegumento filamentoso en dinosaurios extraído de Xu et al., (2010). 2: Pollos de raza Silkie. 3: Figuras extraídas de Godefroit et al., (2014);  estructuras semejantes al morfotipo "3" (a) y su interpretación gráfica (b), estructuras en forma de cinta (c) y su interpretación gráfica (d).

La presencia de estructuras filamentosas tanto simples como complejas, apoya la hipótesis de que los filamentos de Psittacosaurus y Tianyulong sean homólogos a las “protoplumas” de los terópodos, y que tal vez estuvieran presentes desde los taxones más primitivos de Dinosauria o incluso que la habilidad de formar filamentos simples y estructuras compuestas complejas provenga desde el clado Arcosauromorpha, como podría estar ejemplificando el registro dérmico de los pterosaurios y Longisquama.

Y por si acaso con todo lo anterior, no fuera suficiente para dar relevancia a este hallazgo, K. zabaikalicus también arroja gran información con el registro fósil de sus escamas, por un lado con la novedosa configuración de las localizadas en su cola, con al menos cinco hileras de grandes escamas ligeramente arqueadas con una pequeña imbricación, de tal modo que cada una cubre parte de la adyacente en sentido caudal-craneal (esto supone un tipo de cubierta descrito por primera vez en Dinosauria). Y por el otro, con la presencia de escamas y ausencia de estructuras similares a plumas en las extremidades posteriores distales de este animal, que recuerdan a la configuración de los apéndices tegumentarios en Ornithuromorpha. Ya ha sido registrada una pérdida gradual en sentido distal-proximal de las plumas en los miembros posteriores en la historia evolutiva de los dinosaurios avialanos hasta llegar a la apariencia típica de Ornithuromorpha, y experimentos adicionales concluyen que una epidermis emplumada es la característica predeterminada en las aves, siendo la aparición de regiones sin plumas el resultado de la inhibición del desarrollo de la pluma. De acuerdo con los autores, es probable que la extensión de la piel exclusivamente escamosa en los miembros posteriores de K. zabaikalicus pudiera explicarse por la inhibición del desarrollo de estas estructuras, que por su similitud con las plumas de los terópodos, sugieren que profundos mecanismos de homología explicarían esta complejidad en la distribución de los apéndices cutáneos en Dinosauria.

Vistas dorsales de las escamas caudales con distinto nivel de detalle. Imágenes extraídas de Godefroit et al., (2014).

Quizá por el momento, lo único seguro es que este animal representa un nuevo registro clave en el panorama de la piel de los dinosaurios más basales, tan desconocido aún, que lo sorprendente sería que no hubiera más sorpresas.

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Referencias:
  • X. Xu, X. Zheng, H. You, 2010, "Known feather morphotypes across a simplified dinosaurian phylogeny." Nature 464, 1338–1341.
  • Pascal Godefroit, Sofia M. Sinitsa, Danielle Dhouailly, Yuri L. Bolotsky, Alexander V. Sizov, Maria E. McNamara, Michael J. Benton & Paul Spagna, 2014, "A Jurassic ornithischian dinosaur from Siberia with both feathers and scales", Science 345(6195): 451-455.