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4 de Mayo de 2020
Biología

Etapas y momentos clave de la evolución del cerebro de las aves

El análisis del cráneo de centenares de especies de aves actuales y extinguidas ha arrojado luz sobre la evolución de las dimensiones de su cerebro.

El cerebro de los córvidos, el de este arrendajo por ejemplo, tiene un tamaño, relativo al de sus cuerpos, especialmente grande [Luc Viatour, fragmento].

Daniel Ksepka, del Museo de Historia Natural de Nueva York, y sus numerosos colaboradores de diversas instituciones de diferentes naciones, han reconstruido la evolución del cerebro de las aves analizando los volúmenes craneales de centenares de especies, actuales y extintas, empezando por los dinosaurios, tal y como exponen en Current Biology. Los resultados arrojan luz sobre los procesos evolutivos que han llevado a familias de aves, como los cuervos, a dotarse de un cerebro de dimensiones relativas grandes.

Las dimensiones del cerebro de los animales son unos de los caracteres más estudiados por los paleontólogos, sobre todo consideradas en proporción al tamaño del cuerpo; aportan indicaciones preciosas sobre innovaciones evolutivas cruciales, como la mejora de las capacidades sensoriales y cognitivas, o la complejidad social, o incluso sobre las macroadaptaciones al entorno, como el desarrollo del vuelo.

La cuestión de la evolución de las dimensiones del cráneo es particularmente compleja en lo que se refiere a la fase en la que, hace unos 150 millones de años, aparecieron las aves, que filogenéticamente son una rama separada de los dinosaurios. La evolución del vuelo estuvo precedida por un proceso de miniaturización de los reptiles antepasados de las aves que duró unos 50 millones de años.

Ksepka y sus colaboradores han reunido una amplia base de datos de modelos de cerebro, obtenidos por medio de escáneres TAC (tomografía axial computerizada) de 284 especies de pájaros actuales, de 22 de aves extintas y de 12 de dinosaurios, combinados con datos relativos a millares de especies aportados por estudios recientes.

De esta investigación se sigue que el episodio fundamental en la evolución de las dimensiones del cerebro de las aves fue la extinción masiva del Cretácico, hace 66 millones de años, antes de la cual las aves y los dinosaurios tenían dimensiones cerebrales relativas bastante parecidas. Después, los pájaros han ocupado numerosísimos nichos ecológicos que los reptiles habían dejado libres, y se difundieron por muchos entornos diferentes. Y el proceso fue acompañado por un cambio notable de la relación entre las dimensiones del cerebro y las del cuerpo.

«Una de las grandes sorpresas del estudio ha sido que muchas familias de aves con gran éxito evolutivo han conseguido que sus cerebros sean grandes en términos relativos mediante la reducción de las dimensiones del cuerpo y el mantenimiento al mismo tiempo de cráneos parecidos a los de sus antepasados», explica Ksepka.

Una tendencia contrapuesta se da en las ramas filogenéticas a las que pertenecen las familias de aves actuales que cuentan con dimensiones del cerebro verdaderamente excepcionales: los loros y los córvidos. Estas aves muestran una capacidad cognitiva increíble: usan instrumentos, formas de lenguaje, hasta pueden recordar rostros humanos. El estudio descubre que en esos casos lo determinante fue un ritmo de la evolución del cerebro especialmente rápido.

«Los cuervos son los homínidos de la clase de las aves», en palabras de Jeroen Smaers, investigador de la Universidad de Stony Brook y coautor del estudio. «Al igual que a nuestros antepasados, la evolución les ha dado grandes cerebros al hacer que aumenten a la vez las dimensiones de su cuerpo y de su cerebro, pero las de este cada vez más deprisa».

Le Scienze

Artículo traducido y adaptado por Investigación y Ciencia con permiso de Le Scienze.

Referencia: «Tempo and Pattern of Avian Brain Size Evolution», de Daniel T. Ksepka et al., en Current Biology 30, 1-11 (2020).

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