Pulmones Exquisitamente Conservados De Hace 120 Millones De Años Aturden A Científicos Que Estudian Early Bird

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Un estudio encuentra que los órganos antiguos rara vez se fosilizan, por lo que los paleontólogos se sorprendieron al encontrar los restos increíblemente bien conservados de un pulmón que perteneció a las aves de la era de los dinosaurios.

ALBUQUERQUE, N.M. - Los órganos antiguos rara vez se fosilizan, por lo que los paleontólogos se sorprendieron al encontrar los restos increíblemente bien conservados de un pulmón que perteneció a las aves de la era de los dinosaurios.

Inicialmente, los científicos estaban emocionados de describir el espécimen de Archaeorhynchus spathula, un pájaro que vivió hace unos 120 millones de años, debido a que su fósil tenía plumas exquisitamente conservadas, incluida una cola de alfiler única que no se ve en ningún otro pájaro cretáceo, pero es común en los pájaros hoy en día.

Una inspección más cercana, sin embargo, reveló que los pulmones del ave también se habían fosilizado, lo que significa que los paleontólogos habían descubierto el pulmón fosilizado "informativo" más antiguo registrado (más sobre esto más adelante) y el pulmón fosilizado más antiguo jamás visto en un fósil de ave, dijo el estudio del estudio. -la investigadora principal Jingmai O'Connor, profesora del Instituto de Paleontología y Paleoantropología de Vertebrados de la Academia China de Ciencias. [Dino minúsculo: Reconstruyendo las plumas negras de Microraptor]

El fósil en sí mismo proviene de la temprana formación cretácica Jehol Lagerstätte en el noreste de China, pero O'Connor y sus colegas lo encontraron en el Museo de la Naturaleza Shandong Tianyu, en Pingyi, donde un ávido coleccionista de fósiles alberga los miles de fósiles de aves que ha comprado sobre el décadas

Este es el quinto descrito. A. spathula espécimen, un ave sin dientes, del tamaño de una paloma, pero es, con mucho, el mejor conservado, dijo O'Connor. Esto se debe especialmente al material blanco moteado en su cavidad torácica que parece ser un pulmón fosilizado.

Interpretación de un artista del ave de la era del dinosaurio Archaeorhynchus spathula, que era un poco más grande que una paloma moderna.

Interpretación de un artista del ave de la era del dinosaurio Archaeorhynchus spathula, que era un poco más grande que una paloma moderna.

Crédito: Brian Choo

El hallazgo revela que las estructuras pulmonares en las aves tempranas son similares a los pulmones de las aves modernas, dijeron los investigadores. Esto significa que A. spathula probablemente tenía flujo de aire unidireccional en sus pulmones: el aire que fluía era en gran parte fresco y lleno de oxígeno, a diferencia del aire en los pulmones de los mamíferos, que se mezcla con aire nuevo y respirado anteriormente, lo que significa que tiene un menor contenido de oxígeno.

"Los pulmones de las aves son muy diferentes de nuestros pulmones y [tenían] estructuras mucho más complejas", dijo a Science en un correo electrónico P. Martin Sander, paleontólogo de la Universidad de Bonn en Alemania que no participó en la investigación. "Son como un tubo de bolsa, con un sistema de gestión de aire (los sacos de aire) separados del intercambiador de gas (el pulmón propiamente dicho) que se conserva aquí".

Los cocodrilos vivos también tienen pulmones con flujo de aire unidireccional, y los paleontólogos lo consideraron ancestral en los primeros dinosaurios con plumas. Pero la evidencia de tal estructura pulmonar en un ave temprana ha sido difícil de alcanzar, hasta ahora.

Bucear profundo

Para ver mejor los supuestos restos de pulmón, "fuimos y extrajimos algunas muestras, las pusimos en el microscopio electrónico de barrido (SEM, por sus siglas en inglés) y el tejido pulmonar de auge", dijo O'Connor a WordsSideKick.com. Debido a que O'Connor se especializa en anatomía esquelética (no de órgano), trabajó en John Maina, profesor de zoología en la Universidad de Johannesburgo en Sudáfrica, quien es un experto en pulmones de aves vivas.

"Pensé: '¿Crees que esto es tejido pulmonar? Si crees que lo es, entonces ninguno de nosotros los paleontólogos que están cavando en la tierra puede discutir contigo' ', dijo O'Connor. La contribución de Maina fue tan crítica, que se convirtió en un co-investigador en el estudio.

Un análisis del tejido mostró que contenía estructuras que se asemejan a los capilares sanguíneos, que absorben oxígeno para ayudar a impulsar el vuelo altamente energético de las aves. "El vuelo aviar es la forma de locomoción más exigente físicamente, por lo que necesitas mucho oxígeno", dijo O'Connor. [Fotos: Pájaro de dinosaurio de la era con plumas similares a una cinta]

Es posible que esta estructura única fuera exclusiva de Ornithuromorpha, un clado (grupo) de aves antiguas que sobrevivieron a la extinción masiva hace unos 66 millones de años e incluye a las aves vivas de hoy. "Tal vez esta especialización fue solo en ese clado y fue uno de los muchos factores que permitieron [su] supervivencia", dijo O'Connor.

Además, parece que el pulmón fosilizado estaba incrustado en las costillas del ave, al igual que los pulmones de los pájaros en la actualidad. A diferencia de los pulmones humanos, que se expanden con cada respiración, los pulmones de aves son rígidos, por lo que pueden inhalar y exhalar fácilmente al mismo tiempo, dijo O'Connor.

El tejido no parece ser restos de contenido estomacal, como los que generalmente se conservan como materia orgánica carbonizada y negra, anotó. Además, el tejido preservado está emparejado, al igual que un pulmón moderno. No hay otros órganos pareados que puedan ser, y es probable que no sea el hígado (que es lobulado) porque ese órgano tiene un alto contenido de hierro y generalmente se conserva como rojo, dijo O'Connor.

Sin embargo, este espécimen no es el pulmón más antiguo registrado. Ese honor va para Espinolestes, un mamífero cretáceo temprano que ha fosilizado los pulmones unos 5 millones de años más que el ave recién analizada. Pero esos fósiles de pulmón no conservaron ninguna microestructura y no proporcionan mucha información sobre EspinolestesAdemás de eso, probablemente tenía un diafragma muscular. Entonces, O'Connor está llamando a la A. spathula fósil "quedan los primeros restos informativos", porque arrojan luz sobre la evolución de las aves.

Los hallazgos en los pulmones son "geniales", porque muestran "cómo se veía el pulmón de un ave temprana", dijo Sander. Sin embargo, debido a que es muy raro ver un órgano fosilizado, se necesita más trabajo para verificar que se trata de un pulmón, dijo.

"Deberíamos aplicar varias otras técnicas analíticas para confirmar que el área en el fósil realmente es pulmón", dijo. "Pero no me sorprendería si el pulmón pudiera fosilizarse debido a su alto contenido de hierro porque el pulmón es rico en sangre".

La investigación se presentó aquí en la 78ª reunión anual de la Sociedad de Paleontología de Vertebrados de ayer (18 de octubre). Se publicará en la revista Las Actas de la Academia Nacional de Ciencias el lunes (22 de octubre).

Publicado originalmente en Ciencia viva.


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