Las primeras aves

Las primeras aves aparecen en el registro fósil durante el Jurásico Medio-Superior, hace unos 165-150 millones de años (Ma). No obstante, la capacidad de realizar un vuelo activo por estos animales es una cuestión debatida. Poco después, en el Cretácico, el registro de aves es mucho más amplio y se extiende a yacimientos de todos los continentes. Tras la extinción masiva del Cretácico/Paleógeno (hace 66 Ma) las aves modernas experimentaron su mayor diversificación. 

Un grupo de los dinosaurios, los terópodos (Theropoda), caracterizado por el bipedismo, la capacidad para correr a gran velocidad y su dieta carnívora, es el que dio lugar a las aves durante el Jurásico (fig. 1a). 

El plan corporal que clásicamente asociamos a las aves, con un tamaño pequeño (similar al de un pollo), un cuerpo ligero y emplumado, junto al desarrollo de las alas, fue apareciendo gradualmente a lo largo de más de 50 millones de años en grupos de dinosaurios previos a las aves. Es por ello que, aunque parezca sorprendente, los rasgos principales que caracterizan a las aves son la reducción del número de vértebras de la cola a menos de 26 y el dedo primero del pie totalmente oponible, lo que permite agarrar. Cuando, por primera vez, se observaron algunos de los taxones que reconocemos claramente como aves (p.ej. Archaeopteryx), con abundantes caracteres avianos, se dio a entender que fue el resultado de una radiación adaptativa rápida. Nada más lejos de la realidad. Hoy sabemos que la transición entre dinosaurios no avianos y las aves fue gradual.

Con las primeras aves ya definidas se produjo una primera diversificación de las mismas durante el Cretácico Inferior. Los nuevos grupos surgidos (Enantiornithes) incorporaron algunas características que permitían un vuelo más eficiente y poderoso (esternón con quilla, coracoides alargado, fúrcula estrecha y mano reducida). Así, en el Cretácico Superior las aves ya eran bastante diversas, con la mayoría de los linajes de aves “arcaicas” bien establecidos. La aparición de las verdaderas aves modernas surge con el clado Neornithes, posiblemente hacia el final del Cretácico Superior. 

Las aves fue un grupo intensamente afectado por la extinción masiva de finales del Cretácico, hace 66 Ma. Ninguna de las aves “arcaicas” sobrevivió al evento asociado al límite conocido como K/Pg, produciéndose la extinción de los dinosaurios no avianos y de otros grupos terrestres y marinos. Sin embargo, algunas aves lograron sobrevivir y, tras este evento, los grupos modernos de aves se diversificaron explosivamente. En unos 15 Ma, tras la extinción, la mayoría de los órdenes de aves actuales ya habían aparecido.

Algunas de la características que asociamos con las aves, que aparecen en las aves modernas, evolucionaron antes de la propia aparición del clado Aves. Entre ellas encontramos la presencia de plumas, la reducción del tamaño del cuerpo, el alargamiento de la extremidad anterior y el hueso carpal con forma semilunada.

Uno de los enigmas más interesantes por resolver es la forma en la que surge la posibilidad de volar. En ningún caso fue un proceso repentino y, aunque, muchas aves presentan cuerpos optimizados para el vuelo, el proceso de adaptación surge lentamente desde grupos de dinosaurios (fig. 2a). Aunque existen diversas hipótesis, la más consistente con las evidencias disponibles es la que afirma que el vuelo se desarrolló a partir de formas corredoras, como los dromeosáuridos, que podrían alcanzar una velocidad suficiente para realizar un pequeño despegue, aunque estarían muy limitados para realizar maniobras precisas, rápidas, bruscas o de aterrizaje. 

El perfeccionamiento en el vuelo surge evolutivamente con la aparición del álula. Esta estructura está compuesta por 3 ó 4 plumas insertadas en el primer dedo de la mano que permiten frenar en el aire o realizar maniobras bruscas y mucho más precisas. Sin embargo, la presencia de plumas no fue indispensable para la aparición del vuelo y antecede al origen de las propias aves.

El aprovechamiento del espacio aéreo durante el Mesozoico abría nuevas oportunidades para el desplazamiento y la alimentación a grupos especializados de dinosaurios. Actualmente sabemos que numerosos linajes paravianos, previos al origen de las aves, estuvieron experimentando con diferentes modos de vuelo, fundamentalmente relacionados con el planeo, a finales del Jurásico e inicios del Cretácico. Esto significa que diferentes grupos, previos a las aves, experimentaron la posibilidad de colonizar el medio aéreo, probando a volar con diferentes estructuras que no siempre se basaron en alas emplumadas.

Cuando los taxones primitivos de aves redujeron su tamaño corporal encontraron una clara ventaja a la hora de despegar y mantenerse en vuelo. Solo después, tras millones de años de evolución, pudo mejorarse el sistema, dando lugar a algunas aves voladoras de gran tamaño.

Indudablemente, nuestro conocimiento sobre el origen evolutivo de las aves se basa en la presencia de restos fósiles. El resto más emblemático es Archaeopteryx, el ave primitiva del Jurásico Superior de Solnhofen (Baviera, Alemania) (fig. 4a). Tras su descubrimiento en 1861, el biólogo británico Thomas Henry Huxley propuso que las aves estaban emparentadas con los terópodos celurosaurios ya que más de 30 caracteres eran compartidos entre Archaeopteryx y Compsognathus, un pequeño dinosaurio. 

Todos los caracteres que permiten ir estableciendo las relaciones de parentesco entre distintas especies se obtienen de los ejemplares fósiles. Junto a los fósiles, nuestra mejora en el conocimiento sobre el origen de las aves se sustenta en el estudio y publicación de nuevas filogenias y en detallados estudios morfológico-funcionales, genómicos y estadísticos.