Un modelo biomecánico desarrollado por científicos de la Universidad de Southampton y publicado en la revista Developmental Biology sugiere que el Archaeopteryx, un ave primitiva del período Jurásico, aprendió a despegar mediante saltos sucesivos hace aproximadamente 150 millones de años. Este hallazgo, reportado por Earth.com, replantea el debate sobre el origen del vuelo en las aves.
Según la investigación, este ejemplar, que combina rasgos de dinosaurios y aves, podía generar la velocidad suficiente para volar después de 2 o 3 impulsos potentes con sus patas traseras. Los investigadores emplearon una simulación computacional para reconstruir los movimientos corporales del animal extinto y calcular la fuerza que sus extremidades podían producir antes de que las alas tomaran el relevo.
Un ser entre dinosaurios y aves
El Archaeopteryx presentaba una mezcla única: alas y plumas para sustentación aérea, pero también una cola ósea larga, dedos con garras y dientes en una mandíbula sin pico. El investigador Neil Gostling, de la Universidad de Southampton, lo calificó como “el primer pájaro real”, aunque aclaró que “no era un ‘ave’ particularmente desarrollada en comparación con las que conocemos hoy en día”. Esta combinación es clave para entender la transición evolutiva entre dinosaurios y aves.
Las aves modernas despegan con un fuerte impulso de ambas patas mientras mueven las alas. Sin embargo, el Archaeopteryx carecía de esternón con quilla (estructura donde se fijan los músculos de vuelo en aves actuales) y tenía movilidad reducida en el hombro, lo que limitaba elevar el ala por encima de la espalda. Esto obligó a los científicos a preguntarse qué papel jugaban sus patas en el despegue.
El papel de las patas en el despegue
“Sabemos que el Archaeopteryx no podía depender de sus alas para despegar —ya que carecía de esternón con quilla y su hombro no podía elevar el ala por encima de la espalda—, así que nos preguntamos qué podían aportar sus patas”, explicó el profesor Markus Heller, también de la Universidad de Southampton. “Resulta que ahí es donde se consigue el despegue: las piernas generan la fuerza y las alas toman el relevo después”, agregó.
Los investigadores reconstruyeron las extremidades traseras y estimaron que representaban cerca del 13% de la masa corporal, una proporción mayor que el 9% al 10% de muchas aves actuales. Eso sugiere una mayor importancia funcional de las patas.
El modelo biomecánico simuló un ejemplar de 400 gramos, valor intermedio entre estimaciones previas de 200 a 600 gramos. Para la simulación, el equipo tomó datos de despegues de pinzones cebra, incluyendo posturas y presión contra el suelo. Imágenes de rayos X permitieron seguir las articulaciones y adaptar los movimientos al fósil. El sistema incluyó 32 músculos con sus tendones, usando estimaciones de fuerza de urracas, gallinas de Guinea y cocodrilos del Nilo.
Qué mostró la simulación
La simulación comparó la fuerza de torsión necesaria en cadera, rodilla y tobillo con la capacidad muscular estimada. Se probaron varias opciones: un solo salto, saltos repetidos y combinados con un pequeño aleteo hacia abajo.
- Un solo salto: produjo una velocidad de 2,98 metros por segundo (6,7 millas por hora) en 66 a 74 milisegundos, pero el límite estaba en los músculos del tobillo.
- Velocidad necesaria para volar: se estimó en 7 metros por segundo.
- Tres saltos: alcanzaban 6,66 metros por segundo, y luego aleteos modestos completaban el despegue en 0,23 segundos.
- Dos saltos con aleteo descendente: lograban 6,24 metros por segundo, y el batido continuo de las alas culminaba el despegue en 0,36 segundos.
“Nuestros hallazgos demuestran que un Archaeopteryx de tamaño mediano, de 400 gramos, podría haber alcanzado una velocidad de vuelo sostenible de siete metros por segundo con tres saltos bípedos, o con dos saltos bípedos con un aleteo hacia abajo entre saltos”, explicó el Dr. Erik Meilak, ex investigador doctoral de la Universidad de Southampton.
Alcances y límites de la hipótesis
Los autores señalaron que la simulación muestra que los impulsos múltiples eran físicamente posibles, pero no prueba que ese comportamiento esté registrado directamente en el registro fósil. Los resultados dependen de estimaciones sobre postura, fuerza muscular, empuje de alas y conservación de la velocidad entre cada apoyo.
La investigación advirtió que las aves actuales no son equivalentes exactos del Archaeopteryx. Aunque una comparación con cuervos mostró una dependencia similar de las patas, los pinzones cebra usados como referencia pesan más de 10 veces menos que el ejemplar modelado.
Otra limitación: el modelo muscular partió de estimaciones de impulso máximo y no incorporó todos los rasgos del tejido vivo, como la longitud de las fibras o la elasticidad de los tendones. Pequeñas variaciones en el equilibrio corporal o en el punto de apoyo del pie modificaban el impulso de un salto. Los cálculos asumieron un ángulo de despegue de 45 grados, poca resistencia del aire y conservación del impulso entre saltos.
En conjunto, el trabajo respalda la vía terrestre hacia el vuelo, donde las extremidades traseras daban la velocidad inicial y las estructuras alares completaban la maniobra.
Fuente: Infobae