Imprimir Republicar

Paleontología

Pobre audición, buenos reflejos

Un dinosaurio africano escuchaba poco, pero movía el cráneo con agilidad para defenderse

SANDRO CASTELLICuando se detenía para prestar atención al entorno, el disalotosaurio levantaba la cabeza 17° por encima de la línea del horizonteSANDRO CASTELLI

Analizando por medio de tomografía computarizada la anatomía del oído interno del fósil de un dinosaurio de 150 millones de años de antigüedad, un grupo de paleontólogos del Museo de Historia Natural de Berlín, Alemania, que incluye a una brasileña, logró calcular el alcance auditivo del espécimen y algunas características de sus movimientos. Según el estudio, el pequeño herbívoro bípedo, denominado disalotosaurio, oía un rango limitado de sonidos de baja frecuencia, similar al que escuchan los yacarés y las aves primitivas. Esa audición no permitiría, por ejemplo, captar la mayoría de los sonidos de una conversación entre personas.
Sin embargo, sus sentidos habrían sido lo suficientemente finos como para percibir la proximidad de predadores terópodos, tales como el ágil elafrosaurio, que era algo mayor que el disalotosaurio, y el gigante alosaurio, un carnívoro similar al tiranosaurio rex. Pastando en manadas, los disalotosaurios permanecían atentos con su hocico ligeramente elevado. Ese trabajo también sugiere que los movimientos de vaivén de la cabeza, a derecha e izquierda, debían ser de importancia para la supervivencia del animal. “No sólo hablamos de huesos en nuestro trabajo; fuimos capaces de relatar algo sobre la vida del animal”, dice el paleontólogo Johannes Müller, quien supervisó la minuciosa descripción del cráneo fósil, publicada el mes de septiembre en la revista Journal of Vertebrate Paleontology. “Es como si el disalotosaurio estuviera paseando por nuestro patio”.

038-039_Dinos_202-1_novoSandro CastelliDesde 2010, Müller dirige a la brasileña Gabriela Sobral en su tesis doctoral, financiada mediante un convenio entre la Capes y el Servicio Alemán de Intercambio Académico (Daad). Ellos investigan la evolución del oído de los arcosaurios, un grupo de animales que abarca buena parte de los extintos dinosaurios, además de los pterosaurios y las actuales aves y cocodrilos. El oído de los cocodrilianos es similar al de las aves, que son, en realidad, los descendientes del único grupo de dinosaurios que sobrevivió, los terópodos. Los investigadores todavía discuten arduamente sobre cuáles de esas características del oído de las aves y los cocodrilos fueron heredadas de un ancestro común y cuáles de ellas son producto de historias evolutivas independientes, que arribaron a resultados parecidos. La dilucidación de la evolución del oído interno de los dinosaurios puede ayudar a esclarecer esas cuestiones. Las conclusiones preliminares de Müller y Sobral indican, empero, una historia más compleja de lo que se imaginaba.

Antes de iniciar sus investigaciones en Alemania, Sobral tan sólo había realizado en Brasil estudios teóricos sobre evolución. “Quería aprender más sobre anatomía y necesitaba adquirir experiencia práctica”, recuerda. Su necesidad coincidió con la compra por parte del Museo de Historia Natural de Berlín del Nanotom, un dispositivo cuyo principio de funcionamiento es el mismo de los tomógrafos que se utilizan en medicina. El aparato emite rayos X que atraviesan un objeto en varias direcciones y posteriormente son detectados por sensores. Los datos obtenidos se procesan en una computadora para crear un modelo tridimensional de la estructura interna del objeto. Se trata de una técnica avanzada para estudiar estructuras anatómicas no accesibles a simple vista”, explica el paleontólogo Max Langer, de la Universidad de São Paulo, en el campus de Ribeirão Preto. Mientras que la resolución de un tomógrafo médico se ubica en el orden de centenas de micrones (milésimas de milímetro), la del Nanotom llega a los cinco micrones. “Nuestra máquina sirve para examinar objetos pequeños, desde el tamaño de un puño, hasta cosas minúsculas, tales como los genitales de un insecto”, dice Sobral.

El cráneo redescubierto
Buscando algún material interesante para examinar con el Nanotom, Sobral encontró, medio olvidado en la colección del museo, el cráneo de un dinosaurio del grupo de los ornistiquios (a pesar del nombre, ese grupo no fue el que dio origen a las aves). Los huesos del ejemplar de la especie Dysalotosaurus lettowvorbecki se hallaban desarticulados, aunque bien conservados. El cráneo forma parte de lo poco que quedó de la cantidad de fósiles de disalotosaurio que el museo de Berlín perdió durante la Segunda Guerra Mundial. Esos fósiles habían sido desenterrados junto con más de 200 mil kilos de huesos entre 1909 y 1913, durante las expediciones realizadas por paleontólogos del museo a los sedimentos de la formación Tendaguru, en Tanzania. Ahí es donde se descubrieron dinosaurios famosos, tales como saurópodo braquiosaurio, de largo pescuezo, y el espinoso ornistiquio kentrosaurio, que convivieron con el disalotosaurio durante el período Jurásico Superior, hace entre 140 y 160 millones de años.

038-039_Dinos_202-3Sandro CastelliOtros investigadores, uno en 1955 y otro en 1989, ya habían descrito el cráneo del D. lettowvorbecki a partir de los fósiles restantes y de dibujos y fotografías del material perdido. Sin embargo, no podían examinar las cavidades internas de las paredes del cráneo, unidas con sedimento petrificado, sin dañarlas.

Cuando escaneó las piezas del cráneo con los rayos X, con la potencia adecuada para distinguir el sedimento del hueso, Sobral confirmó que las cavidades milimétricas del oído interno se hallaban intactas, tanto dentro de la pared lateral del cráneo como en el interior de la caja craneal.

Junto con Müller y otra investigadora del museo, la estadounidense Christy Hipsley, Sobral comparó el oído interno del disalotosaurio con el de especies extintas y actuales. Prestaron especial atención a la cavidad que alberga la parte del oído donde se ubicaban las células que discriminaban los sonidos, la denominada cóclea.

La cóclea humana, como la de todos los mamíferos, se encuentra enrollada en forma de caracol. Pero en el resto de los vertebrados su tejido se extiende en línea recta por el canal óseo. En 2009, un estudio conducido por el paleontólogo Stig Walsh, del Museo de Historia Natural de Londres, comparó diversas especies de reptiles y aves vivas, revelando que pueden deducirse las frecuencias sonoras que los animales logran escuchar a partir del tamaño de la base del cráneo y de la longitud del canal coclear. “Cuanto más larga es la cóclea, mejor logra el animal discriminar entre sonidos de alta y baja frecuencia”, explica Sobral.

Considerada corta, la cóclea de casi 10 milímetros del disalotosaurio permitía distinguir un rango relativamente pequeño de sonidos, con frecuencias entre 350 y 3.850 Hertz (Hz), es decir, sonidos que no son ni muy graves ni muy agudos. Esa capacidad auditiva es similar a la de las especies de cocodrilos que mejor escuchan, tales como el caimán de anteojos, y de las especies de aves actuales más próximas a los dinosaurios, tales como la garza y el avestruz.
La conclusión coincide con la de otros estudios que sugieren que los dinosaurios, en general, no escuchaban sonidos muy agudos. En 2007, los investigadores dedujeron por el peso de los animales que el braquiosaurio y el alosaurio oían mejor en la banda entre 100 y 1.000 Hz. “Pero las estimaciones del peso de los animales es algo bastante controversial en paleobiología”, resalta Sobral.

Los canales del equilibrio
Otra región del oído que llamó la atención de los paleontólogos fue la de las cavidades de los denominados canales semicirculares. Presentes de una u otra forma en todos los vertebrados, esos tres canales, son la parte del oído encargada de asegurar que los animales mantengan el equilibrio cuando se trasladan. Los tres canales son aproximadamente perpendiculares entre sí (vea la figura). El desplazamiento de fluidos dentro de cada uno de ellos informa al cerebro sobre el movimiento del cuerpo en las tres dimensiones espaciales. El tamaño de dichos canales indica la sensibilidad del animal a los movimientos en un plano específico.

038-039_Dinos_202-4
El disalotosaurio poseía un canal semicircular lateral ligeramente mayor que los otros dos. Este descubrimiento significó una sorpresa, ya que en los dinosaurios estudiados hasta ahora –algunos terópodos y un ornistiquio– el mayor de los canales semicirculares es el mismo que en las aves, el anterior.

Los paleontólogos también saben que la inclinación del canal semicircular lateral se encuentra relacionada con la llamada postura de alerta del animal, es decir, la manera en que dispone su cuerpo cuando presta atención a su entorno. Los animales en estado de alerta tienden a posicionar su cabeza de modo tal que el canal semicircular lateral quede paralelo a la línea del horizonte.

En su postura de alerta, el disalotosaurio mantendría su cabeza ligeramente levantada, con el hocico apuntando unos 17º por encima del horizonte. Aún son escasos los estudios similares, pero entre los dinosaurios conocidos, tan sólo el disalotosaurio y el saurópodo Massospondylus presentaban esa postura de alerta con la cabeza apuntando hacia arriba. La mayoría mantenía su cabeza en posición horizontal, tal como el alosaurio, o la inclinaba algo hacia abajo, tal como el tiranosaurio, supuestamente para ampliar su campo visual, combinando la visión de ambos ojos, que generalmente se hallaban muy alejados uno de otro en la cabeza de los arcosaurios. Por eso los investigadores concluyen que el disalotosaurio no poseía una visión binocular muy desarrollada.

038-039_Dinos_202-2Sandro Castelli Los paleontólogos también se sorprendieron al encontrar en el oído del disalotosaurio una cavidad conocida con el nombre de fenestra seudorrotunda. Presente en las aves, los cocodrilos y algunos otros reptiles, la cavidad se encuentra recubierta por la membrana timpánica secundaria, una estructura que también evolucionó en forma independiente en el oído de los mamíferos. La función de tal membrana, considerada la marca de una audición refinada, consiste en facilitar el desplazamiento de las ondas sonoras en la cóclea, aumentando su sensibilidad.

La presencia en una misma especie de características consideradas primitivas, tal como una cóclea corta, aunada con características modernas, tal como la membrana timpánica secundaria, complica la historia de la evolución del oído. “El oído del disalotosaurio revela que las estructuras de la audición no evolucionaron todas juntas, sino cada parte en forma independiente”, explica Sobral.

Artículo científico
Sobral, G. et al. Braincase redescription of Dysalotosaurus lettowvorbecki (dinosauria, ornithopoda) based on computed tomography. Journal of Vertebrate Paleontology. 32(5). sept. 2012.

Republicar