El ADN de las cáscaras de huevo fósiles revela cómo vivían las aves elefantes extintas

Las aves elefante extintas de Madagascar, las aves más grandes que jamás hayan existido, han captado el interés público durante cientos de años. Se sabe poco sobre ellos debido a las grandes lagunas en el registro fósil esquelético.

Un nuevo estudio publicado hoy en Comunicaciones de la naturaleza utilizó moléculas antiguas extraídas de cáscaras de huevos fósiles para revelar nuevos y sorprendentes conocimientos sobre la biología de estos gigantes no voladores. ¿Cuántas especies había? ¿Dónde vivían? ¿Qué fue lo que comieron?

Las respuestas a estas preguntas contribuyen a nuestra comprensión del origen y la pérdida de especies, lo cual es especialmente importante hoy en día, ya que la biodiversidad mundial sigue disminuyendo rápidamente.

Aves asombrosamente grandes

Como punto crítico de biodiversidad, la nación insular de Madagascar es un tubo de ensayo natural para estudiar la evolución y la extinción. Las numerosas especies de megafauna ahora extinta que una vez deambularon por allí juegan un papel clave en nuestra comprensión de estos procesos.

Uno de esos grupos eran los pájaros elefante, de los que se ha sabido muy poco desde que se describieron por primera vez hace más de 150 años.

Junto con el avestruz de África, el emú y el casuario de Australia, el ñandú de América del Sur y el moa y el kiwi de Nueva Zelanda, las aves elefante de Madagascar (o vorompatra en lengua malgache) eran grandes, no voladoras. rátidas. Se extinguieron hace unos 1000 años, poco después de que los humanos se asentaran por primera vez en Madagascar.

Estas eran aves realmente enormes, algunas pesaban más de 700 kg y medían hasta 3 m de altura. Sus huevos, que pesaban 10 kg, eran 150 veces más grandes que un huevo de gallina.

Las aves elefante (Aepyornithiformes) han sido materia de leyendas durante cientos de años, y los primeros avistamientos posiblemente sean el origen de la criatura mítica, roc (o rukh)y escritores inspiradores como HG pozos. El naturalista británico David Attenborough también se interesó especialmente en las aves elefante y documentó su viaje en busca de respuestas sobre su propio huevo de ave elefante en Attenborough y el huevo gigante.

En los últimos años, se descubrió que las aves elefante estaban más estrechamente relacionadas con el pájaro kiwi del tamaño de un pollo, un resultado que cambió nuestra visión de la evolución aviar.

Un registro irregular

Sin embargo, todavía hay debate sobre cuántas especies de aves elefante había en realidad. En un momento, 16 especies fueron nombradas en base a las diferencias encontradas entre los fósiles de esqueletos. En la década de 1960, esto se redujo a siete especies, y la revisión más reciente clasificó a las aves elefante en cuatro especies. Pero, ¿por qué la polémica?

Aunque estas aves se extinguieron hace relativamente poco tiempo, el registro fósil esquelético a través del tiempo y el espacio es irregular. El clima de Madagascar puede ser muy cálido y húmedo, lo que no favorece la conservación del material biológico.

Cuando los huesos están incompletos o fragmentados, puede ser difícil distinguir las diferentes especies y, a veces, el hueso no se conserva en absoluto, como en el extremo norte de Madagascar, donde ha habido informes de cáscaras de huevo pero sin huesos.

La tecnología moderna del ADN puede ayudar a superar esta barrera. De manera similar a como podemos identificar a las personas o saber cómo se relacionan entre sí comparando su ADN, el ADN antiguo de los fósiles puede ayudar a identificar especímenes desconocidos o descubrir relaciones dentro y entre especies.

Cuantas más diferencias hay entre el ADN de dos organismos, más distantes están relacionados. Estas diferencias se pueden usar para estimar cuándo evolucionaron las especies, lo que proporciona pistas sobre cómo y por qué. Pero, al igual que los huesos del pájaro elefante, el ADN dentro de ellos tampoco está bien conservado.

Cáscara de huevo gruesa y abundante.

Aquí es donde entra en juego la cáscara del huevo. En comparación con otras aves, la cáscara del huevo del ave elefante es muy gruesa, por lo que el ADN atrapado en el interior está mejor protegido. Las cáscaras de huevo también son mucho más abundantes que los huesos, con fragmentos densamente esparcidos por las playas a lo largo de la costa de Madagascar, donde presumiblemente estas aves alguna vez anidaron.

Además de preservar el ADN y las proteínas, la cáscara de huevo conserva las firmas de «isótopos estables» que se pueden comparar con las de las plantas y los animales del medio ambiente para tener una idea de lo que comían y bebían las aves.

Las características físicas de la cáscara del huevo (como el grosor y la densidad de los poros) también pueden revelar información sobre el tamaño del huevo, el tamaño del ave, el entorno de anidación, el comportamiento de anidación y, a veces, se pueden usar para distinguir entre grupos de aves.

Con la ayuda y el apoyo de los lugareños malgaches, nuestro equipo recolectó cientos de fósiles de cáscaras de huevo de 1000 años de antigüedad en todo Madagascar. Examinamos su grosor, su microestructura (a través de un escaneo micro-CT), el ADN y las proteínas, y sus isótopos estables. Examinamos cientos de fragmentos de cáscara de huevo para encontrar 21 con suficiente ADN para reconstruir un árbol genealógico utilizando especímenes de cáscara de huevo y huesos de identidad conocida.

Un linaje misterioso

Descubrimos que no había tantas especies de aves elefante como se pensaba anteriormente: había muy poca diferencia genética entre los especímenes. Creemos que algunas de las diferencias de tamaño y forma que se ven en los fósiles esqueléticos son solo diferencias entre machos y hembras, y no diferencias entre especies. Es común entre las aves corredoras que las hembras sean mucho más grandes que los machos y que sean confundido con diferentes especies.

Pero lo más sorprendente es que identificamos una misteriosa cáscara de huevo del extremo norte de Madagascar que pertenece a un nuevo linaje de grandes elefantes que pesaban 230 kg y ponían huevos de 3 kg. Aunque estas aves estaban estrechamente relacionadas con las aves elefante del centro de Madagascar, eran genéticamente distintas y tenían una dieta diferente. También estaban separados por unos 1.000 km de distancia y 1,5 km de altura.

Esto prueba que las aves elefante vivían en el extremo norte de Madagascar, donde nunca se han encontrado esqueletos, un resultado que recuerda el hallazgo de un nuevo homínido a partir del análisis de ADN de un fósil desconocido.

Estos no fueron los únicos hallazgos inesperados: también identificamos posibles impulsores de la especiación (formación de nuevas especies) y el gigantismo extremo en las aves elefante. A medida que Madagascar se volvió más seco y frío durante la última edad de hielo, la vegetación cambió y es posible que las aves elefante se hayan adaptado a nuevos nichos. Esto condujo a la evolución de las especies más grandes en un período de tiempo rápido y reciente, en los últimos 1,4 millones de años, una fracción de su historia evolutiva.

Estos hallazgos demuestran cómo el ADN antiguo de la cáscara de huevo es una vía prometedora para estudiar la evolución de las aves extintas. Contribuye a nuestra comprensión de la biodiversidad pasada de Madagascar, un paso importante hacia la comprensión de cómo conservar sus especies únicas en el futuro.

Este artículo se vuelve a publicar de La conversación bajo una licencia Creative Commons. Leer el artículo original.