Plumas

Después de un largo descanso retomo la labor de La Guarida. La verdad es que la tenía bastante abandonada.

Pero eso me sucede siempre en verano, cuando los días cálidos (aunque inusualmente lluviosos este año) me sacan de mi guarida real, la de las cuatro paredes que me cobijan en invierno.

Agradezco a quienes han seguido viniendo por aquí, a pesar de que no había nada nuevo, al menos para echar un vistazo.

Trataré de retomar el ritmo de publicación (ritmo que, a decir verdad, siempre ha sido pausado) hasta que llegue el otoño, época en que el clima invita a leer más y a quedarse más en casa.

Durante mi descanso he tenido la suerte de pasar unos días en el campo sin internet, y me gusta mucho mirar a los pájaros (variadísimos y aún abundantes en mi región, felizmente), y al verlos volar aún bajo la lluvia, comencé a preguntarme sobre sus bellísimas plumas.

Al volver, encontré este estupendo artículo de National Geographic que hoy comparto con ustedes.

La larga, curiosa y extravagante evolución de las plumas

(Por Carl  Zimmer. Fotografías de Robert Clark)

El argo gigante del sureste de Asia es un faisán más o menos sin gracia… hasta que baila ante una hembra con las plumas de sus alas enormes abiertas en abanico, dejando al descubierto la superficie interior que se muestra en este segmento de 10 centímetros. Cientos de manchas similares a ojos encantan a las hembras.

Las aves vivas despliegan una diversidad de plumas hipnótica, cada una especializada en una tarea específica. Si la forma familiar de un vexilo largo variara mucho, podría fallar en el vuelo. Sin embargo, la evolución puede ser más creativa cuando se trata de las demostraciones durante el cortejo, de las cuales muchas dependen de plumajes coloridos. Muchas aves utilizan sus plumas para mantenerse frescas o calientes, hacer o reducir el ruido, flotar o caminar sobre nieve, concentrar el sonido y mejorar la audición, construir nidos, ayudar a la digestión, llevar agua y escapar de depredadores al des- prenderse de sus plumas, igual que una lagartija lo hace con su cola. “Las plumas son lo más complejo que puede crecer de la piel de cualquier organismo –dice Richard Prum–. Es sorprendente cómo miles de estructuras diversas trabajan en conjunto para crear el plumaje”.

Faisán pavo real gris. Pluma oculta de la cola, despliegue del abanico

Guacamaya roja. Pluma oculta del ala, vuelo

Búho manchado. Pluma de ala con borde serrado, amortigua el sonido

Quetzal de cabeza dorada. Pluma oculta de la cola

La mayoría de nosotros nunca podrá ver las grandes maravillas de la naturaleza en persona. No veremos el ojo colosal de un calamar, tan grande como una pelota de basquetbol, pero hay una maravilla natural que casi todos podemos ver con solo salir: dinosaurios que usan sus plumas para volar.

Las aves son tan comunes que es fácil dar por sentada su herencia de dinosaurios y el plumaje ingenioso que las mantiene en el aire. Para soportar la fuerza del aire que se le opone, una pluma para vuelo tiene una forma asimétrica: el borde frontal es delgado y rígido; el posterior, largo y flexible. Para elevarse, un ave solo debe inclinar sus alas y ajustar el flujo de aire encima y debajo de ellas.

Las alas de los aviones explotan algunos de los mismos trucos aerodinámicos. Sin embargo, el ala de un ave es mucho más. Desde el eje central de una pluma se extiende una serie de barbas delgadas, de las cuales brotan barbillas más pequeñas, como si fueran ramas de un árbol, alineadas con ganchos pequeños. Cuando estos se sujetan con los ganchos de las barbillas vecinas crean una red estructural muy ligera pero notablemente fuerte. Cuando un ave se limpia las plumas con el pico, las barbas se separan fácilmente y después vuelven a su lugar.

El origen de este mecanismo maravilloso es uno de los misterios evolutivos más perdurables. En 1861, justo dos años después de que Darwin publicara El origen de las especies, los trabajadores de una cantera en Alemania desenterraron fósiles espectaculares de un ave del tamaño de un cuervo llamada Archaeopteryx, que vivió hace 150 millones de años. Tenía plumas y otros rasgos de los pájaros vivos, pero también vestigios de un pasado reptiliano, como dientes en la boca, garras en sus alas y una cola larga y huesuda. Igual que los fósiles de ballenas con patas, el Archaeopteryx parecía capturar un momento de una metamor- fosis evolutiva crucial. “Es un gran caso para mí”, le confió Darwin a un amigo.

El caso habría sido más significativo si los paleontólogos hubieran podido encontrar una criatura más antigua, dotada de plumas más primitivas, algo que buscaron en vano durante el siguiente siglo y medio. Mientras tanto, otros científicos buscaban esclarecer el origen de las plumas al examinar las escamas de los reptiles modernos, los parientes vivos más cercanos a las aves. Tanto escamas como plumas son planas, así que quizá las escamas de los antepasados de las aves se estiraron, generación tras generación. Después puede que los bordes se deshebraran y separaran, convirtiéndose en plumas verdaderas.

También tiene sentido que este cambio ocurriera como adaptación para poder volar. Imaginemos los antepasados de las aves como pequeños reptiles escamosos de cuatro patas que vivían en las copas de los árboles y saltaban de árbol en árbol. Si sus escamas se alargaron, les proporcionaron más y más elevación, lo que habría permitido que las protoaves planearan un poco más lejos cada vez. Tal vez más tarde los brazos se convirtieran en alas que podían mover hacia arriba y hacia abajo, transformándolos de planeadores a verdaderos y poderosos voladores. En pocas palabras, la evolución de las plumas pudo haber ocurrido al mismo tiempo que la evolución del vuelo.

Esta noción de que las plumas condujeron al vuelo se empezó a desenredar en los años setenta del siglo xx, cuando el paleontólogo de Yale, John Ostrom, observó similitudes sorprendentes entre los esqueletos de las aves y los de dinosaurios terrestres conocidos como terópodos, grupo en el que están incluidos monstruos taquilleros como el Tyrannosaurus rex y el Velociraptor. Ostrom sostiene que resulta evidente que las aves son descendientes vivos de los terópodos. Sin embargo, muchos de los terópodos conocidos tienen piernas grandes, brazos cortos y colas largas y gruesas, una anatomía que difícilmente esperaríamos encontrar en una criatura que salta entre los árboles.

En 1996, paleontólogos chinos ofrecieron un apoyo sorprendente a la hipótesis de Ostrom. Se trataba del fósil de un terópodo pequeño de brazos cortos de hace 125 millones de años, el Sinosauropteryx, que tenía una característica extraordinaria: una capa de filamentos delgados y huecos que le cubrían lomo y cola. Por fin ha- bía evidencia de plumas primitivas verdaderas en un terópodo que corría en el suelo. En pocas palabras, el origen de las plumas tal vez no tu- viera nada que ver con el origen del vuelo.

Poco después, los paleontólogos empezaron a encontrar cientos de terópodos emplumados. Con tantos fósiles por comparar, empezaron a armar una historia más detallada de la pluma. Primero llegaron los filamentos simples. Después, diferentes linajes de terópodos desarrollaron varios tipos de plumas, algunas parecidas al plumaje esponjoso de algunas aves actuales, otras a barbas ordenadas de forma simétrica. Otros terópodos portaban listones rígidos de filamentos anchos, nada parecidos a las plumas de las aves vivas.

Los filamentos largos y huecos de los terópodos presentaban un problema. Si eran plumas primitivas, ¿cómo evolucionaron a partir de las escamas? Afortunadamente, hoy día hay terópodos con plumas similares a hebras: los polluelos bebés. Todas las plumas de un polluelo en desarrollo empiezan como cerdas que salen de la piel; es después que se separan en formas más complejas. En el embrión del ave, estas cerdas salen de segmentos de piel pequeños llamados placodas. Un aro de células de crecimiento rápido sobre la placoda forma una pared cilíndrica que se convertirá en la cerda.

Los reptiles también tienen placodas, pero en el embrión de un reptil cada una intercambia genes que provocarán que las células de la piel solo crezcan en el borde posterior de la placoda, lo que a la larga formará las escamas. A finales de los noventa del siglo xx, Richard Prum y Alan Brush, desarrollaron la idea de que la transición de escamas a plumas pudo depender de un cambio simple en las órdenes genéticas dentro de las placodas, lo que causó que sus células crecieran verticalmente a través de la piel en vez de horizontalmente. Una vez que los filamentos se desarrollaron, se necesitaron modificaciones menores para producir plumas cada vez más elaboradas.

Pavo Real. Compuesto de 3 imágenes. Universidad de Yale.

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