El estudio del parentesco de los dinosaurios y las aves contiene un debate más amplio donde se intenta discernir si los dinosaurios se parecían más a los mamíferos o a los reptiles. Por una parte la constitución del corazón acerca más a los dinosaurios a los mamíferos y en consecuencia a las aves. Al igual que estos presentaban un corazón con cuatro cámaras y una completa separación de la sangre venosa y arterial. Teniendo en cuenta la enorme altura de algunos dinosaurios y sobre todo la postura de la cabeza se puede ver con claridad que sin un corazón de cuatro cámaras no hubieran podido sobrevivir. En algunos casos la cabeza de algunos dinosaurios se encontraba a siete metros de distancia del corazón. Este tenía que haber bombeado la sangre con especial eficacia para producir la diferencia de presión necesaria para que llegase al cerebro. Este hecho permite inferir que eran endotermos aunque esto no puede ser considerado como una prueba definitiva. Otra fuente de ideas es la estructura interna de los huesos que es una corriente de información para la fisiología de los seres vivos. A los huesos que tienen muchos conductos por los que discurren los vasos sanguíneos se les llama “huesos vasculares” y son de crecimiento rápido siendo estos normalmente huesos de un animal endotermo. Los huesos de dinosaurios presentan normalmente más similitudes con los mamíferos que con los reptiles. Por otra parte si los huesos presentan pocos conductos para los vasos sanguíneos se les denominan ”inactivos” es decir de crecimiento lento lo que es un rasgo de los ectotermos. El debate sobre los dinosaurios no era tan fácil de responder a pesar de los argumentos de Robert T. Bakker que formuló su teoría sobre la endotermía de los dinosaurios. Se descubrieron huesos de dinosaurios con anillos de crecimiento, lo que significa que los huesos de los dinosaurios sufrían todos los años por la misma época un proceso de crecimiento. Este hecho remitiría de nuevo a los dinosaurios como animales ectotermos porque la actividad de éstos está sometida a las oscilaciones estacionales de la temperatura exterior. No hay una respuesta convincente en definitiva a esta cuestión..
La endotermia de los dinosaurios
Los dinosaurios de una u otra manera podían mantener estable la temperatura de su cuerpo porque, si no, ni habría podido suministrar al cerebro suficiente sangre ni habrían tenido unos órganos sensoriales tan desarrollados. Sin embargo un animal voluminoso aunque fuera ectotermo gracias al suave clima podría haber llegado a estos dos estados de desarrollo. El debate en torno a la fisiología de los dinosaurios está, de momento, en tablas. Algunas de las razones que se han aducido para sostener la creencia de que los dinosaurios era de sangre caliente son por ejemplo: Argumentar que tanto los primeros dinosaurios como los primeros mamíferos vivieron más o menos por la misma época, en el Triásico superior y fueron por ello los dinosaurios los que se convirtieron en los predominantes entre los animales terrestres durante los siguientes 140 millones de años. Los mamíferos eran de sangre caliente y sin duda poseer temperatura constante es una gran ventaja. Los dinosaurios no podrían haber obtenido la supremacía sobre los mamíferos a menos que también hubieran tenido temperatura constante. Una de las características más sorprendentes del dinosaurio es la forma en que se mantenía erguido o corría, con las patas en un plano vertical debajo del cuerpo. Los únicos animales, -aves y mamíferos- hoy vivientes con la postura de las patas “totalmente erectas” son todos de sangre caliente a partir de lo cual se puede suponer que los dinosaurios también debieron ser de sangre caliente.
Los dinosaurios tenían largas patas y, no sería nada útil tenerlas así si no las usaran para la carrera rápida. Para mantener una elevada velocidad durante una distancia larga, el animal ha de producir una gran cantidad de energía, y debe seguir produciéndola durante largo tiempo. Se menciona que solo los animales con temperaturas constantes pueden hacer tal cosa; los animales con temperatura variable pueden producir energía con rapidez y pueden correr muy rápido, pero sólo n cortos tramos. Un nuevo argumento aducido recientemente afirma que un carnívoro de sangre caliente necesita mucha más carne que un carnívoro de sangre fría como “combustible” para el mantenimiento de su temperatura y por su vida más activa. Esto significa que una cantidad determinada de carne, por ejemplo, una cantidad concreta de animales de presa muertos por los carnívoros, no abastecería ni mucho menos a tantos carnívoros de sangre caliente como lo haría a los de sangre fría. Así pues, podríamos contar todos los grandes animales fósiles hallados en un estrato determinado, carnívoros y animales de presa por separado y calcular a los primeros como un porcentaje del conjunto. Hay muchos paleontólogos no aceptan la clase de pruebas que se acaban de mencionar. Se arguye que un animal voluminoso, como la mayoría de los dinosaurios, puede mantenerla temperatura del cuerpo bastante constante sin tener que producir su propio calor corporal y sin ningún aislamiento exterior, en razón simplemente de su mismo tamaño. Des de luego la temperatura del cuerpo subirá y bajará según el aire circundante sea más cálido o más frío pero lo hará muy lentamente; y si el animal vive en un clima cálido que cambia muy poco, entonces las variaciones de su temperatura corporal serán tan pequeñas que apenas se notarán. También se ha dicho que el pequeño tamaño del cerebro de los dinosaurios comporta una forma de vida bastante perezosa y por lo tanto, una temperatura del cuerpo variable.[1]
Teorías y debates académicos sobre la endotermia de los dinosaurios
Robert T. Bakker desde 1974 es el defensor (con Galton) casi en solitario de la endotermia de los dinosaurios. El razonamiento de Bakker es una observación simple al examinar la teoría del cambio climático: mamíferos y dinosaurios evolucionarían más o menos en la misma época del Triásico superior [2]. Si se tiene en cuenta que los mamíferos presentes (endotérmicos) que dominan por completo a los reptiles (ectotérmicos), podemos interpretar así que los dinosaurios serían tan eficaces como los mamíferos y además endotérmicos. Bakker tomó esta argumentación como una hipótesis de trabajo razonable y se abocó a la tarea de acumular pruebas extraídas de los restos fósiles de dinosaurios, esforzándose por demostrar su endotermia.[3]. Su postura es que los dinosaurios se caracterizaban por su andadura totalmente erecta, con las patas metidas debajo del cuerpo; también dan la impresión de haberse desenvuelto muy bien en tierra firme. Bakker propuso que los animales con fisiología endotérmica son capaces de caminar con una andadura “erecta”; por lo tanto, los dinosaurios debieron ser endotérmicos.[4]
Se han elaborado dos teorías a partir de este razonamiento básico. El profesor Ostrom lo modificó y sugirió que una de las características fundamentales vinculadas con la endotermia no era solo la andadura erecta sino más bien como lo hacían, o lo hacen hoy, muchos dinosaurios, algunos mamíferos y todas las aves. Otra proposición relacionad con la postura se fundó en la altura de la cabeza respecto al corazón: en todos los dinosaurios erguidos, la cabeza y el cuello mantenían una posición elevada.[5] Uno de los argumentos más novedosos esgrimidos por Bakker a favor de la endotermia de los dinosaurios era la posibilidad de censar las comunidades de animales a partir del registro fósil en el que los animales endotérmicos y ectotérmicos requieren diferentes alimentos para sobrevivir a la que vamos a denominar “ costes de funcionamiento” como antes he mencionado, Bakker partió de esta observación básica para estipular la siguiente predicción: la naturaleza parece aparentar un equilibrio entre las cantidades de animales depredadores y las presas y por consiguiente: si vamos al registro fósil la relación efectiva entre depredadores y presas indicaría la fisiología de esos animales, los estudios efectuados por Bakker apoyarían tal afirmación. Bakker comenzó por las comunidades de anfibios y reptiles ectotérmicos fósiles y observó que depredadores y presas estaban representados en ellas por proporciones casi iguales. Luego examinó las comunidades de dinosaurios y descubrió una aparente una escasez de depredadores y una abundancia de presas. Por último Bakker investigó los mamíferos endotérmicos de la era Terciara, donde volvió a encontrar cantidades reducidas de depredadores y una gran cantidad de presas igual que los dinosaurios encontrando una similitud entre las pautas de relación depredador/presa en las comunidades de dinosaurios y mamíferos primitivos siendo esto para Bakker sorprendentes. Bakker da motivos para sugerir una semejanza entre sus respectivas estructuras comunitarias e inferir la naturaleza endotérmica de los dinosaurios, al menos los depredadores. Este enfoque ha sido cuestionado por varios investigadores en especial por el doctor Alan Charig que ha señalado las enormes dificultades que plantean las estimaciones cuantitativas de las supuestas comunidades de Bakker y las enormes conjeturas que exige. Otros han empezado a evaluar las relaciones depredador/presa en comunidades de animales ectotérmicos modernos y, al parece, han hecho un descubrimiento curioso: los depredadores ectotérmicos sólo representan alrededor del 10% de la población de presas potenciales, o sea, el porcentaje que cabría esperar entre los depredadores endotérmicos. Así pues, el cuadro ha vuelto enturbiarse. No obstante, las repercusiones de la novedosa idea de Bakker han planteado muchos problemas a los científicos, incluso los que investigan animales actuales. Durante mucho tiempo las evidencias aportadas por la textura interna de los huesos de dinosaurios y otros animales favorecieron la noción de que los dinosaurios eran endotérmicos. Si comparamos muestras óseas de un lagarto, un dinosaurio y un mamífero sorprenderá la gran similitud entre las dos últimas. Sin embargo doctores como Armand Ricqlès de París y Robin Reid de Belfast han emprendido un minucioso examen microscópico de la estructura ósea y los factores que determinan su aspecto, y han llegado a otras conclusiones. Parece ahora que muchos reptiles poseen huesos muy vascularizados, mientras que mamíferos y aves de pequeño tamaño los tienen poco vascularizados. Hay dos tipos de tejido óseo muy vascularizado: el primero se forma muy pronto y se relaciona con animales de crecimiento rápido; el segundo tiene como finalidad especifica ayudar a los huesos a soportar cargas pesadas. El horizonte vuelve a cerrarse ya que las categorías no están tan definidas como se creyó en un primer momento. El tejido óseo hallado en los dinosaurios pertenece a los dos tipos citados: habría posibilitado un crecimiento muy rápido, como sería de esperar en un animal que alcanzaría el tamaño de un dinosaurio adulto, y un eficiente sostén de cargas pesadas, requisito previo natural para la mayoría de los huesos de dinosaurio. Por tanto las pruebas aportadas por la textura ósea a favor de su endotermia no son muy solidas. Al principio los argumentos a favor de la endotermia de los dinosaurios sonaban muy convincentes sin embargo se ha visto que hoy se duda de casi todos.
En la actualidad la mayoría de los paleontólogos que investigan el tema opinan que en términos generales que los dinosaurios vivieron en una época de condiciones climáticas muy benignas, sin estaciones marcadas y con temperaturas medias elevadas. En su mayoría los dinosaurios eran bestias enormes lo cual tenía sus ventajas ya que los animales voluminosos pierden y recobran el calor a un ritmo mucho más lento que los pequeños. Es muy posible que tuvieran un corazón totalmente dividido que les permitiría alcanzar un gran grado de actividad.[6] Si se tiene en cuenta estos tres factores se puede considerar a los dinosaurios reptiles ectotérmicos que lograron mantener el cuerpo constantemente caliente gracias a su gran tamaño y a vivir en un clima cálido y benigno. Dadas estas condiciones, más de un corazón dividido, pudieron ser animales muy activos y de sangre caliente, como los mamíferos y las aves actuales. Sin afrontar ninguno de los costes de la endotermia esta combinación de características sería una de las claves de su éxito en el Mesozoico.[7]
Endotermia o ectotermia: la dominación del medio
Los biólogos Luis Javier Rodríguez Cepas y José Luis Rodríguez Palomo señalan que la existencia de exceso de calor así como de los diferentes mecanismos de control de la temperatura proporcionan al animal endotermo una gran independencia en relación al medio, permitiéndole, en principio, colonizar ambientes que, por sus características climáticas de bajas temperaturas, serían inviables para animales cuya temperatura corporal depende de la ambiental.[8] Del mismo modo, una alta temperatura corporal supone una mayor tasa metabólica y un metabolismo fundamentalmente aeróbico, lo que se traduce en animales más rápidos y con una superior capacidad a la hora de realizar esfuerzos sostenidos en el tiempo. Pero, aun siendo cierto todo lo dicho anteriormente, ¿es siempre una ventaja? No. [9] En primer lugar, debido a la gran cantidad de energía que necesita un endotermo para mantener su equilibrio iónico, las cantidades de alimento y agua necesarias para mantener, por ejemplo, a un león, son del orden de entre dos y tres veces mayor que la necesaria ya que los animales de sangre caliente poseen una tasa respiratoria elevada y son, por tanto, más sensibles a la deshidratación en ambientes cálidos; por otro lado, la elevada temperatura corporal limita el tamaño mínimo del animal a causa de las pérdidas de calor. La estrategia metabólica de los animales endotermos representa una forma de vida «rápida», con grandes intercambios de energía. Los animales ectotermos, por el contrario, parecen representar un estilo de vida «lento» con escasos requerimientos, lo que les permite ocupar nichos ecológicos pobres, inviables en muchos casos para animales con una tasa metabólica mayor.[10] La menor necesidad de nutrientes permite al animal pasar un mayor tiempo guarecido y así disminuir el riesgo que supone la búsqueda de alimento y aumentando, sus posibilidades de supervivencia. La ectotermia, sin embargo, limita al animal en la rapidez del movimiento y en el tiempo de duración de un esfuerzo, ya que presenta una baja tasa de metabolismo aeróbico y mantener un esfuerzo sostenido en condiciones de metabolismo anaeróbico puede producir una acidosis de la sangre y, posteriormente, la muerte. La ectotermia y la endotermia representan dos estrategias metabólicas muy diferentes pero no necesariamente será una inferior a la otra, ya que estas estrategias abarcan muchos más aspectos además de la temperatura corporal que las caracteriza. [11] Parece, de esta manera, adecuado encuadrar a los animales ectotermos como habitantes de ambientes cálidos, mientras que la versatilidad de los animales endotermos les permitiría ocupar ambientes tanto fríos como cálidos. De esta forma, la presencia de animales de sangre fría se restringiría fundamentalmente al ecuador y a los trópicos, donde compiten de manera eficaz con los endotermos, a los que incluso superan en número y diversidad; su presencia irá disminuyendo a medida que nos acercamos a regiones climáticas frías, donde los animales de sangre caliente tendrán una mayor presencia y se convertirán en las especies dominantes en los ecosistemas. Este tipo de distribución planteado es, en general, muy cercana a la realidad.[12] La excepción a esta regla la descubrimos cuando observamos que ectotermos como los peces o algunos grupos de invertebrados habitan en las regiones árticas con temperaturas cercanas o inferiores al punto de congelación del agua. ¿Cómo evitan estos animales la congelación si no poseen mecanismos de producción de calor? Se hace necesaria, entonces, una nueva definición: la de animales heterotermos-ectotermos capaces de regular la temperatura corporal al menos temporal o localmente. Algunas especies de peces como el atún, el pez espada o el tiburón presentan unos músculos natatorios muy desarrollados cuya contracción les proporciona calor; además, un complicado sistema de irrigación sanguínea minimiza las pérdidas de calor y reparte éste por todo el cuerpo, pudiendo encontrarse el animal entre 10 y 30 grados por encima de la temperatura ambiental. El pez espada, en particular, mediante la contracción de los músculos oculomotores, produce suficiente calor como para mantener caliente su cerebro. También los insectos voladores son capaces de mantener un cierto grado de termogénesis mediante la contracción de los músculos torácicos del vuelo, que poseen un sistema vascular parecido al de los peces citados; básicamente, estos insectos “tiritan” para mantenerse calientes, como ocurre con el cuculino de invierno (gen. Cucullia), que puede encontrarse activo a temperaturas de –2 ºC. Este sistema de calentamiento se extiende también a reptiles como la serpiente pitón, que incuba sus huevos tiritando sobre ellos. En el caso de ectotermos o heterotermos de regiones polares se ha demostrado que estos animales son capaces de producir proteínas que actúan como anticongelantes, evitando así la formación de cristales de hielo en sus tejidos. Si nos vamos al polo opuesto, las estrategias de enfriamiento de ectotermos ante las altas temperaturas no difieren mucho de las de aves y mamíferos, con la salvedad de que en ningún caso presentan glándulas sudoríparas. Observan que las diferencias entre endotermos y ectotermos, aunque marcadas, no parecen representar un obstáculo importante en cuanto a la colonización de los diferentes nichos ecológicos. Estas diferencias se recortan aún más cuando advierten que, en muchos casos, los animales ectotermos pueden, a pesar de su tasa metabólica menor, realizar esfuerzos considerables y sostenidos en el tiempo.
Tal es el caso de la mariposa monarca, que efectúa movimientos migratorios de cientos de kilómetros, o el de los cocodrilos y dragones de komodo, que pueden perseguir a sus presas a la velocidad nada despreciable de 40 Km/h durante distancias notables, sin olvidar a los campeones de la velocidad en el mar, los peces espada. En el caso de los reptiles, como el cocodrilo, parece que compensan su bajo metabolismo aerobio con una elevada resistencia al ácido láctico que se produce como consecuencia del metabolismo anaerobio; esto les permite realizar los esfuerzos mencionados seguidos, necesariamente, de largos periodos de inactividad hasta la eliminación del ácido láctico de la sangre. Debido a que la ventaja adaptativa de los endotermos es algo difusa, parece incorrecto por ello denominar al cuaternario como la «edad de los mamíferos», sobre todo si se tiene en cuenta que el grupo con mayor cantidad de especies, el más extendido y adaptado a cualquier ambiente, el de mayor éxito biológico, es un grupo de ectotermos: los artrópodos...[1]
La Factoria Historica
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[1] Héctor R. Eliosa León y Adriana Berenice Silva Gómez explican que las ventajas que la endotermia ofrece son las siguientes: 1) una amplia distribución geográfica, pues la distribución latitudinal de los endotermos respecto de los ectodermos es mayor. Los endotermos pueden vivir exitosamente, por ejemplo, en los círculos polares ártico y antártico, don de la temperatura ambiental es extremadamente fría y muy inferior a la temperatura corporal de ellos; 2) una mayor actividad física, ya que debido a que los endotermos poseen tasas metabólicas altas y una temperatura elevada, pueden resistir largos periodos de intensa actividad, sobre todo en climas fríos, lo que les permite explotar recursos alimenticios o evadir posibles depredadores; 3) una gestación térmica mente estable, pues aun cuando hasta el momento no se ha sub rayado la relación de la endotermia con el desarrollo embrionario en aves y mamíferos, el empollamiento en las primeras y el viviparismo en los segundos aseguran un am bien te térmicamente estable para el desarrollo de los embriones; 4) una actividad nocturna que no depende de la radiación solar; y 5) una catálisis enzimática constante que pro mueve una eficiente digestión y asimilación de los alimentos. No obstante, los costos metabólicos de la endotermia son muy grandes debido a que: 1) para mantener la tempera tura corporal estable a partir del metabolismo es necesario un alto gasto de energía, por tal razón los animales endotermos están obligados a consumir grandes cantidades de alimento; 2) la elevada actividad respiratoria de los endotermos produce una importante pérdida de agua; en cli mas cálidos y secos, estos animales pueden agotar sus re ser vas hídricas; 3) los endotermos, en general, tienen tamaños corporales mayores a los ectotermos para evitar problemas con la relación superficie/volumen, debido a que un animal pequeño pierde calor más rápidamente que uno grande; y 4) el mantenimiento de la endotermia obliga a aves y mamíferos a destinar una cantidad baja de energía para actividades reproductivas, y por tanto generan pocas crías por temporada reproductora. ELIOSA LEON, Héctor R. y BERENICE SILVA GOMEZ, Adriana, El origen de la endotermia, Ciencias, Abril del 2011, pág. 28-36
[2] En 1964 John Ostrom, profesor de la Universidad de Yale, descubrió al dinosaurio terópodo dromeosaurido Deinonychus antirropus en los depósitos de Montana; basándose en el esqueleto formuló la teoría de que los dinosaurios eran organismos ágiles, rápidos e inteligentes, y por si fuera poco hace notar la posible endotermia de los dinosaurios. Tal idea tuvo un fuerte impacto en los círculos académicos y posteriormente en la idea popular sobre los dinosaurios, que llevaron a lo que se ha denominado como “renacimiento de los dinosaurios”. El abandono de los prejuicios y la avalancha de descubrimientos que le continuaron hicieron cambiar el método de estudio de los dinosaurios para siempre. En 1970, Peter Galton sugirió que los parientes más cercanos a las aves eran los dinosaurios ornitisquios (cadera de ave), idea propuesta originalmente por Heilmann; sin embargo, la forma de la cadera no tiene una relación ancestro–descendiente como lo dijo Norman en 1985. Pero a pesar de las evidencias, el origen tecodonto de las aves seguía vigente debido a la poca evidencia fosilífera. JIMENEZ MORENO, Francisco J., Dinosaurios en la actualidad: la relación evolutiva dinosaurios-aves. Elementos 76 (2009), pág. 31-37
[3] Autores como Richard S. Lull, concibieron a los dinosaurios como típicos reptiles desde el punto de vista fisiológico, descartando la posibilidad de la endotermia (Bakker, 1980). Como seres de “sangre fría”, los dinosaurios sólo podrían haber prosperado al amparo de condiciones extraordinarias. Si se tiene en cuenta que la investigación paleontológica se realiza a partir de restos fosilizados, casi siempre incompletos, se puede entender que la teoría de la ortogénesis de algún modo excusó a los paleontólogos de la necesidad de encontrar una explicación funcional para cada detalle anatómico. Tal vez esto haya tenido que ver con la gran aceptación que esta teoría tuvo a principios del siglo veinte. Incluso actualmente, algunos paleontólogos utilizan términos de origen ortogenetista, como el calificativo de aberrante para referirse a formas que, según se supone, constituyen “puntos terminales” en la serie evolutiva. Incluso pueden hallarse modernas explicaciones ortogenetistas de la evolución de los dinosaurios. SALGADO Leonardo, De reptiles extinguidos a precursores de las aves: las diferentes imágenes de los dinosaurios a través del tiempo, Saber y Tiempo, 2001, pág. 49-63
[4] “Contrariamente a Seely, cuyas observaciones estuvieron dirigidas a poner el acento en las diferencias anatómicas entres saurisquios y ornitisquios, Bakker y Galton prestaron atención en las semejanzas compartidas por dichos grupos y parientes más próximos. Observaron que saurisquios y ornitisquios fueron bípedos en sus inicios, y que sus patas traseras adoptaban una postura vertical, rasgos que se encontraban ausentes en otros reptiles arcosaurios. Los caracteres que listaban en apoyo de su hipótesis incluían: Acetábulo perforado, Cabeza femoral diferenciada del resto del hueso (diáfisis), Fíbula reducida, Tarso mesotarsal y Postura digitígrada” NOVAS. F., 1994. Investigación y Ciencia N° 217, pág. 53
[5] WILTFORD NOBLE, John, El enigma de los dinosaurios, Planeta, 1984, pág. 156-176
[6]Un argumento a favor de la endotermia de los dinosaurios fue: John R. Horner y Robert Makela se pasaron el resto de aquel verano y muchos otros después en aquel lugar, viviendo en tiendas de campaña que hicieron que el lugar pareciera más un campamento indio que el de una expedición científica. El lugar estaba dentro de la hacienda de James y john peebles, en las afueras de Choteau, un pequeño pueblo al oeste de Great Falls, junto a la carretera que conduce al Parque Nacional Glacier. Hacia el oeste, más allá del río Teton, se alzaban las Montañas Rocosas. Al este quedaban las Grandes Praderas. Entre ambos lados se extendía una ancha franja, una pequeña altura cubierta de hierba donde el viento y el agua habían erosionado los sedimentos de tierra de los últimos ochenta millones de años. Allí los dos paleontólogos cavaron en la piedra arenosa de color marrón grisáceo. al cabo de pocos días, trabajando bajo un sol ardiente y un fuerte viento, excavaron los restos de un nido de barro que contenía quince pequeñas crías de dinosaurio fosilizadas. El nido era como una especie de tazón hueco, de unos dos metros de diámetro y un metro de profundidad, en su centro. Cada una de las crías tenía aproximadamente un metro de longitud. Éstas fueron las primeras crías de dinosaurio encontradas en su nido y sus dientes mostraban que llevaban algún tiempo comiendo. Esto señaló el comienzo de uno de los descubrimientos de dinosaurios más brillantes e ilustradores del siglo XX. Horner y Makela descubrieron más de trescientos huevos de dinosaurios en distintos nidos. Algunos huevos conservaban el esqueleto del embrión. Los dos buscadores sacaron más de sesenta esqueletos , totales o parciales, incluyendo los de las crías, y otros de dinosaurios muy jóvenes , así como los de sus padres. Nada de lo que había sido desenterrado hasta entonces había aportado a los científicos un material básico informativo para poder conocer la conducta social de los dinosaurios. Así se obtuvo la primera prueba evidente de que los dinosaurios se ocupaban de sus crías, un rasgo característico que no se da en absoluto en los reptiles. WIILFORD, John, Vida social del dinosaurio (fragmento)
[7] El paleontólogo Eustoquio Molina explica que la escasez de restos de dinosaurios en el registro fósil parecía indicar que los dinosaurios se habían extinguido gradualmente y se han aducido muchas causas para explicar este patrón de extinción, pero la mayoría no explican adecuadamente su extinción. Muchas de estas causas son tan ilógicas y poco plausibles que su discusión no resulta procedente. Por ejemplo, afirmar que se extinguieron a causa del envenenamiento por comer plantas con flores, cuando la aparición de éstas se produjo muchos millones de años antes. Si el patrón de extinción fuera gradual, el vulcanismo explicaría mejor la extinción de los dinosaurios que el impacto meteorítico, pero si el impacto meteorítico sólo fue el golpe de gracia de un grupo en declive, tal como ha sido también propuesto, esto indicaría la validez de la teoría impactista. Si en este evento no hubiera desaparecido hasta la última población de dinosaurios, muy probablemente se habrían recuperado, como les ocurrió a los foraminíferos planctónicos que sobrevivieron menos del 10% de las especies y se volvieron a diversificar tanto como estaban. No resulta plausible que lograran sobrevivir, tal como algunos paleontólogos sugieren, a un evento de gran magnitud como el impacto del K/Pg, que afecto a tantos grupos tan diferentes, para luego extinguirse en la base del Terciario sin una causa aparente ni existir un evento relevante. Decir que los dinosaurios no avianos sobrevivieron es una afirmación extraordinaria que requiere pruebas extraordinarias, pero sólo se han encontrado en la base del Paleógeno algunos restos muy fragmentarios, que son considerados reelaborados alocrónicamente. Este tipo de cuestiones sobre si los dinosaurios se extinguieron antes o después del límite K/Pg, son consecuencia del deficiente registro fósil de los dinosaurios, los cuales incluyen taxones muy grandes y escasos, que se encuentran en sedimentos continentales que no permiten establecer las precisiones cronológicas que requiere el análisis de este evento. No obstante, los datos más recientes indican que los dinosaurios eran un grupo muy bien adaptado durante cientos de millones de años, que estaba en su máxima diversidad al final del Cretácico Superior (Campaniense y Maastrichtiense) (Fastovsky et al., 2004) y que se extinguió de forma brusca en el límite K/Pg (Pearson et al., 2001). MOLINA Eustoquio, Causas de los principales eventos de extinción en los últimos 66 millones de años, Rev. Real Academia de Ciencias. Zaragoza. 62: 37—64, (2007), Universidad de Zaragoza.
[8] Héctor R. Eliosa León y Adriana Berenice Silva Gómez explican que la endotermia tuvo que evolucionar a partir de un mecanismo similar en los dos grupos, como una respuesta a presiones selectivas. Una prueba contundente de esta convergencia se observa en la similitud de la evolución respiratoria, particularmente en la existencia de huesos turbinales que son distintivos de los endotermos, y que son considerados como la mejor evidencia anatómica de endotermia en terápsidos. Es tas estructuras permiten una reducción en la pérdida de agua y la regulación de la temperatura del aire en las fosas nasales. También se ha reconocido como evidencia de endotermia en el registro fósil la presencia de estructuras “fibro la melares” en los huesos, ya que en los ectotermos se desarrollan huesos con una “zona lamelar” por estar pobremente vascularizados, por lo cual se considera válida esta extrapolación. Otra característica común que se presenta en los endotermos es el corazón con cuatro cámaras que, junto con el sistema pulmonar, permitió incrementar la eficiencia del intercambio gaseoso en mamíferos y aves. Hasta el momento se han propuesto varias hipótesis para explicar el surgimiento de la endotermia, las cuales hacen referencia a diferentes presiones selectivas. Aquí sólo se revisarán tres de ellas: a) la expansión térmica del nicho; b) la capacidad de mantener un ejercicio vigoroso; y c) el ser consecuencia del desarrollo de cuidado parental. ELIOSA LEON, Héctor R. y BERENICE SILVA GOMEZ, Adriana, El origen de la endotermia, Ciencias, Abril del 2011, pág. 28-36
[9] RODRIGUEZ CEPAS Luis Javier y RODRIGUEZ PALOMO José Luís, Sangre fría versus sangre caliente, Averroes, p.20-23
[10] Luis Javier Rodríguez Cepas y José Luis Rodríguez Palomo se preguntan ¿Qué diferencia permite a mamíferos y aves regular su temperatura corporal? Responden que para mantener una temperatura corporal constante es necesario producir calor. El calor es un residuo del metabolismo. Todas las reacciones químicas que se producen en el interior de un organismo liberan calor y éste es usado para calentar el cuerpo de una forma pasiva, sin que sea posible su control. Esta producción de calor es extensible a todos los animales, ya que un organismo, por el mero hecho de estar vivo, produce calor como resultado de su actividad metabólica. El calor residual procedente del metabolismo es común tanto a animales endotermos como ectotermos. Pero éste no parece suficiente para calentar el cuerpo por encima de la temperatura ambiental, al menos en el caso de los ectotermos. Quiere esto decir que, o bien los endotermos producen una mayor cantidad de calor como resultado de su metabolismo, o bien poseen mecanismos específicos para la producción de calor. Hoy sabemos que se dan ambas estrategias en animales de sangre caliente: la primera permite un exceso de calor para calentar el cuerpo y la segunda consiste en un mecanismo activo para la regulación de la temperatura. Veamos ambos sistemas con más detalle. Hemos mencionado que el metabolismo de los animales endotermos produce una mayor cantidad de calor como resultado de su actividad. El calor procede del funcionamiento celular en ambas estrategias metabólicas es básicamente igual, con la salvedad de la membrana citoplasmática. RODRIGUEZ CEPAS Luis Javier y RODRIGUEZ PALOMO José Luís, Sangre fría versus sangre caliente, Averroes, p.20-23
[11] Sobre el origen del calor Luis Javier Rodríguez Cepas y José Luis Rodríguez Palomo explican que las células de todo sistema vivo necesitan mantener una concentración diferencial de iones a ambos lados de la membrana plasmática. Tal es el caso de los iones de sodio (Na) y potasio (K); toda célula necesita mantener una cantidad mayor de K en su interior, mientras que expulsa el Na. Esta diferencia de concentración es necesaria para mantener la célula con vida. Esto se consigue mediante un sistema de transporte conocido como la bomba de sodio/potasio que, mediante el gasto de energía en forma de ATP, expulsa de la célula el Na e introduce el K. Este sistema de co-transporte de iones mediante el gasto de energía está presente en todos los animales; ahora bien, la diferencia radica en la estructura de la membrana de ectotermos y endotermos. Es evidente que la membrana celular debe ser impermeable al paso de estos iones con el fin de evitar que éstos escapen o entren libremente a través de la membrana, desajustando el delicado equilibrio iónico de la célula y llevándola a la muerte. Pero la impenetrabilidad de la membrana al paso de estos iones es mucho menor en animales endotermos, lo que hace necesaria la presencia de un mayor número de bombas en cada célula, y una mayor actividad de éstas. Esto se traduce en un mayor gasto enercluso se logra con estrategias tan sencillas como ponerse a la sombra o al sol; o, en el caso de los animales incapaces de sudar (los cánidos, por ejemplo) jadear, pues el jadeo produce la evaporación del agua presente en los conductos respiratorios, enfriándolos y eliminando, así, el exceso de calor. Habíamos mencionado también la presencia de un mecanismo activo para la regulación de la temperatura. Tal es el caso de un tejido especializado en la producción de calor: la grasa parda. Se trata de un tejido adiposo localizado en la espalda, el cuello y el pecho de los animales. Su actividad es mayor en periodos fríos; por ejemplo, durante el invierno, este tejido moviliza las gético y en una mayor producción de calor residual, lo que, consecuentemente, eleva la temperatura corporal. Tan solo nos queda regular ahora esta cantidad de calor para mantener la temperatura a un nivel constante. Este proceso se consigue mediante mecanismos como la sudoración o la vasodilatación, o mediante la vasoconstricción y la tiritera, ya que la contracción muscular produce hasta 18 veces más calor que en estado de reposo. Inreservas de grasa del cuerpo o bien utiliza la energía proveniente de la oxidación de los nutrientes ingeridos en la dieta para, a través de la cadena respiratoria, producir un bombeo de protones al espacio intermembranal mitocondrial, lo que produce una fuerza protón-motriz empleada en la síntesis de ATP. Hasta aquí es el funcionamiento normal de cualquier tipo celular; la peculiaridad de este tejido es que posee la capacidad de desviar la producción de energía (ATP) hacia la producción directa de calor o termogénesis mediante una proteína, la termogenina, que disipa la fuerza protón-motriz en forma de calor hipotecando la producción de ATP, y elevando, por tanto, la temperatura corporal. De esta para mantener a un cocodrilo del mismo tamaño. Tal ocurre con la cantidad de oxígeno que necesita un animal de sangre caliente con respecto a uno de sangre fría. Debido a que ésta es mucho mayor, los animales de forma se constituye, un proceso, bajo control hormonal y a medio plazo, en respuesta a un descenso constante de las temperaturas, originado, por ejemplo, por la llegada de la estación invernal. Este tejido se encarga también de la eliminación del exceso de energía aportada por la dieta, quemando el exceso de calorías y produciendo calor; lo que lleva al control del peso corporal. Una disfunción genética de este tejido da lugar a una disminución de su actividad y, como consecuencia, de la eliminación del exceso de calorías que se almacena en forma de «grasa amarilla» y cuyo resultado produce animales obesos y susceptibles al efecto de las bajas temperaturas. RODRIGUEZ CEPAS Luis Javier y RODRIGUEZ PALOMO José Luís, Sangre fría versus sangre caliente, Averroes, p.20-23
[12] Aquellos que afirman que las plumas primitivas eran un tipo de plumas de vuelo ya que las aves eran (y son) de sangre caliente, explican que estas debían encontrar una manera de prevenir la pérdida de calor para sobrevivir los climas más fríos. Aunque las plumas de vuelo no necesitaban ser buenos aislamientos, estas servían bien en el propósito. Esta función fue tan fundamental para la supervivencia del ave que muchos darvinistas han teorizado que las plumas modernas realmente se originaron como un mecanismo de aislamiento y solamente después facilitaron el vuelo (vea Bock, 2000). Existe mucho desacuerdo acerca del rol de la termorregulación en la evolución de la pluma. Kenneth Parkes argumentó que si “la ‘necesidad’ primaria del antepasado avícola” fue un “crecimiento externo epidérmico...útil como un mecanismo termorregulador, ¿por qué ‘molestarse al inventar’ algo tan complejo como una pluma? ¡El pelo hubiera sido mucho más simple!” (como citado en Bock, 40:481). Realmente, ¡una estructura a manera de pelo sirve mejor para el aislamiento! Por esta razón, algunos argumentan que las plumas evolucionaron para ayudar a enfriar al ave al funcionar como “protectores solares” que reducen el nivel de absorción de calor (40:481). Bock concluyó que la teoría térmica de la evolución de la pluma es, en el mejor de los casos, solamente “una teoría pobremente probada”. Aunque yo siento que puede ser ofrecida una explicación algo satisfactoria para la teoría del aislamiento acerca del origen evolutivo de las plumas avícolas, esta explicación puede ser solamente presentada como una teoría pobre y una que probablemente no puede ser probada de alguna manera mejor de lo que ha sido probada hasta la fecha. Y la teoría del aislamiento, tanto como pueda preferirla, no está mejor probada que la teoría del vuelo para el origen de las plumas (40:484). Parece extraño que para propósitos de aislamiento, un ave, por casualidad, también evolucionara el vuelo y las habilidades de impermeabilización. Brush hizo un comentario similar: “La pregunta de por qué un mecanismo relativamente complejo fuera necesario para producir un objeto relativamente simple no es directamente contestable” (Brush, 2000, 40:639).