Parte de una vértebra del cuello del saurópodo enano Europasaurus con cavidades profundas (asterisco) que presumiblemente albergaba sacos de aire. Crédito:Verändert nach Lambertz et al.
Los dinosaurios están lejos de extinguirse, pero todavía dominan como pájaros la mayoría de las regiones del globo. Parte de este gran éxito se debe a la evolución de los sacos de aire, que son cruciales para la alta eficiencia de su sistema respiratorio. Los científicos de la Universidad de Bonn analizaron la estructura de los huesos que están en contacto con los sacos de aire y encontraron tanto en las especies extintas como en las existentes un tipo de tejido óseo hasta ahora desconocido. Los resultados ahora se publican en Letras de biología .
"Los órganos respiratorios de los vertebrados exhiben un tremendo grado de diversidad, pero el sistema de saco pulmonar-aire de las aves es verdaderamente único entre las especies existentes, "dice el Dr. Markus Lambertz del Instituto de Zoología de la Universidad de Bonn en Alemania. Los sacos de aire son protuberancias pulmonares en forma de fuelles, y sus cambios de volumen provocan el flujo de aire en el intercambiador de gas separado. Esta separación funcional es crucial para la eficiencia excepcional de este sistema respiratorio, pero los sacos de aire pueden hacer más:pueden invadir huesos, un proceso llamado "neumatización".
Los huesos neumatizados son muy ligeros, porque están llenos de aire en lugar de la médula más pesada, que no solo era importante para el vuelo activo, sino también por la evolución del gigantismo en los dinosaurios saurópodos. A través de la presencia de las cavidades neumáticas resultantes, Se sabe desde hace mucho tiempo que las estructuras en forma de sacos de aire son anteriores al origen de las aves, ya que se encontraron tanto en los saurópodos gigantes como en los dinosaurios carnívoros. Sin embargo, cuándo y potencialmente cuántas veces evolucionaron los sacos aéreos era inaccesible hasta ahora.
Neumostio:un tipo de tejido óseo hasta ahora desconocido como herramienta de diagnóstico
Filippo Bertozzo se sorprendió bastante cuando analizó la estructura ósea en el curso de su tesis de maestría en el Instituto Steinmann de Geología. Mineralogía y Paleontología de la Universidad de Bonn:"Los huesos que están en contacto con los sacos de aire exhiben una estructura única compuesta de fibras muy finas y densamente empaquetadas. Después de que resultó que esto era cierto tanto en las aves modernas como en los dinosaurios extintos, propusimos nombrar este tipo especial de neumostio de tejido óseo.
Una trabécula ósea de esta cavidad vertebral muestra las fibras finas del neumoesteo, que indican la presencia anterior de sacos aéreos. Crédito:Verändert nach Lambertz et al.
Especialmente asombroso fue el hecho de que el pneumosteum no solo estaba restringido a huesos neumatizados, pero también se encontró en la superficie de cavidades conspicuas presentes en las vértebras cervicales de los dinosaurios saurópodos. El Dr. Lambertz agrega:"Ya se había planteado previamente la hipótesis de que tales cavidades eran ubicaciones potenciales de sacos de aire, pero sólo nuestro análisis microscópico proporciona ahora argumentos convincentes para ello ".
Otros tejidos blandos, como los músculos, también puede dejar rastros en el hueso. "Hay varios tipos de fibras dentro del tejido óseo, pero el pneumostio es marcadamente diferente de ellos, "explica el Prof. Dr. Martin Sander del Steinmann-Institute en Bonn. Esta individualidad característica del neumostio lo convierte en una excelente herramienta de diagnóstico para reconocer los huesos que estuvieron en contacto con los sacos de aire.
Acceso al pasado y potencial para futuras investigaciones
Dado que el pneumostio solo se descubrió en el linaje de los dinosaurios, ahora brinda la oportunidad de rastrear el origen evolutivo de los sacos de aire. Especialmente el hecho de que el neumostio no está restringido a huesos neumatizados, sino que también se encontró en la superficie de los huesos, abre el acceso al estudio de especies que podrían haber exhibido sacos de aire como parte de su sistema respiratorio. pero carecen de huesos obviamente neumatizados.
La fosilización de los sacos de aire es casi imposible porque su delicada estructura se compone de unas pocas capas de células. Por tanto, el profesor Sander está convencido de que el descubrimiento del neumoesteo conducirá a una comprensión mucho mejor de la evolución del sistema respiratorio de los dinosaurios. El Dr. Lambertz concluye con:"Este proyecto destaca una vez más la importancia de la colaboración interdisciplinaria entre zoólogos y paleontólogos para dilucidar la historia evolutiva".
