Historia evolutiva de las aves

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La historia evolutiva de las aves comienza en la época jurásica , las primeras aves se originaron en un clado de dinosaurios terópodos llamado Paraves . Las aves se clasifican en una clase biológica, las Aves . Durante más de un siglo, el pequeño dinosaurio terópodo Archaeopteryx lithographica del período Jurásico tardío ha sido considerado el ave más antigua. Las filogenias modernas colocan a las aves en el clado de los dinosaurios terópodos. Según el consenso actual, Aves y un grupo hermano, los Crocodilianos de la Orden, son los únicos miembros vivos de un clado de "reptiles" no clasificado, los Archosauria. El representante más antiguo conocido del grupo apical de aves (que incluye su ancestro común y todos sus descendientes, actuales o no) es Asteriornis maastrichtensis , que vivió en Maastrichtian (66,8–66,7  Ma ). Cuatro líneas distintas de aves sobrevivieron a la extinción del Cretácico-Paleógeno hace 66 millones de años, dando lugar a avestruces y parientes ( Palaeognathae ), patos y parientes ( Anseriformes ), aves terrestres ( Galliformes ) y aves modernas ( Neoaves ).

Filogenéticamente, Aves se define generalmente como todos los descendientes del ancestro común más reciente de una especie de ave moderna específica (como el gorrión común, Passer domesticus ), y Archaeopteryx o algunas especies prehistóricas más cercanas a Neoniths (para evitar problemas causados ​​por lo poco claro relaciones de Archaeopteryx con otros terópodos). Si se utiliza la última clasificación, el grupo más grande se llama Avialae. Actualmente, la relación entre dinosaurios, Archaeopteryx y aves modernas todavía se debate.

Orígenes

General

Existían varias teorías sobre la apariencia de las aves  (en) . El más comúnmente aceptado hace que las aves sean descendientes de pequeños dinosaurios terópodos . Otro los presenta como descendientes de los "reptiles" del Pérmico , el Thecodontia (taxón parafilético ). La antítesis más seria es una diferenciación muy temprana de las aves, excluyéndolas de la línea de los dinosaurios (apoyada por Feduccia, por ejemplo).

Los estudios de Jacques Gauthier y otros paleontólogos muestran que muchos caracteres que clásicamente se consideraban específicos de las aves aparecieron antes que ellos, en los terópodos e incluso antes.

La hipótesis del terópodo implica que algunos de los caracteres adaptativos peculiares de los dinosaurios terrestres se conservaron en las aves. Otras se han modificado como las escamas llamadas escudos en las patas de los gallináceos o las plumas. Las modificaciones permitieron el vuelo y un estilo de vida arbóreo. Por supuesto, la aparición de las características de los terópodos que depredaron a las aves no fue simultánea. De la misma manera que el huevo no hace al ave, la pluma está presente en muchísimos terópodos. Muchas de las características de los dinosaurios se encuentran hoy solo en las aves.

Un estudio de 2012 muestra que los cráneos de aves como las de Maniraptora conservan sus rasgos juveniles incluso después de haber alcanzado su madurez sexual (proceso de pedomorfosis ), lo que sugiere que las aves se parecen a sus antepasados pero en estado juvenil .

Posición de los dedos y longitud de las muñecas a los dedos.
Rhamphorhynchus , un pterosaurio Arqueoptérix
Rhamphorhynchus longicaudus.jpg Archaeopterix-img 0293.jpg
El cuarto dedo lleva el ala, la muñeca es larga. El segundo dedo es el más largo y lleva el ala,
no tarsometatarsiano.

La anatomía comparada en particular muestra que los pterosaurios pueden no ser los antepasados ​​del Archaeopteryx por razones morfológicas.

└─o Archosauria ├─o Crocodylotarsi (c.-à-d. Crocodylia, les crocodiles) └─o Ornithodira ├─o │ └─o Dinosauria (les dinosaures, dont les théropodes, puis les oiseaux) └─o └─o Pterosauria † (les ptérosaures)

Terópodos

El antepasado directo de los dinosaurios terópodos es un pequeño carnívoro bípedo que camina como un pájaro.








o Tetanurae └─o Coelurosauria └─o ├─o Ornithomimosauria † └─o Maniraptora ├─o Ornitholestes, Compsognathidae, Alvarezsauridae † └─o ├─o Oviraptoriformes † │ ├─o Therizinosauria † │ └─o Oviraptorosauria † └─o Paraves

Aparición de aves

El vuelo genera muchas limitaciones fisiológicas, que requieren adaptaciones en comparación con un antepasado reptil:

Todos estos elementos fisiológicos se estudian con dificultad en fósiles (órganos blandos internos no fosilizados, fragilidad del esqueleto de las aves, debilidad del registro fósil).

└─o Paraves ├─o Deinonychosauria † │ ├─o Troodontidae † │ └─o Dromaeosauridae † └─o Aves ├─o Archaeopterygidae † └─o Ornithothoraces Comparación de características ancestrales y derivadas en la evolución de las aves
Características anatómicas Terópodos (no aviares)
220 a 65 Ma
Archaeopteryx
156 a 150 Ma
Confuciusornis
125 y 110 Ma
aves más desarrolladas
Ornitotórax del Jurásico Medio
Fusión de las dos ventanas temporales con la órbita - + - +
Desaparición de dientes -
muchos
- + Lotes para
aves del Cretácico
Las vértebras de la cola acortadas del gran pigóstilo
fusionadas
en pequeñas cantidades - + +
Fusionados clavícula ( espoleta ) | -
Lado a lado
(forma de boomerang ) |
+
Forma de boomerang
+
Forma de boomerang
+
Forma de V,
ángulo agudo
longitud de la coracoides
larga, en forma de cinta
- - + +
Esternón
con espoleta
- - -
Esternón plano con quilla muy reducida
+
Solo Neognathae , desaparición secundaria en los paleognaths
Costillas relacionadas con el esternón. con una - + +
Desaparición de costillas abdominales
(Gastralia)
- - - +
costillas con
proceso uncine
con una costilla adicional o presente en Maniraptora - + +
Varios
Húmero dilatado
con reborde deltopectoral perforado ( autapomorfia )
- - + -
hueso metacarpiano I, III de la pata delantera a hueso carpiano-metacarpiano
fusionado
- - + (fusionar
después de la base)
+
hueso mediano del pie fusionado II-IV
(tarso-metatarsiano)
a + + +
hueso mediano del pie intravenoso presente + + + -
Plumas de vuelo activas, asimétricas algunos + + +
Alula escaso - - +
 

Origen de la pluma

Los numerosos descubrimientos de dinosaurios emplumados han permitido proponer un escenario para la evolución de la pluma, desde un protopluma filamentoso hasta la moderna pluma asimétrica de doble paleta. La primera etapa corresponde a protoplumas, descritos por ejemplo en Coelurosaurios como el dinosaurio Sinosauropteryx . La segunda etapa corresponde a una pluma ramificada, con raquis corto y barbas libres, descrita por ejemplo en Shuvuuia o Therizinosaurs . La etapa 3 corresponde a las plumas cuyas barbas libres están conectadas al raquis. En la etapa 4, las plumas tienen púas con púas conectadas por ganchos, lo que asegura la rigidez del plumaje (como Caudipteryx o Sinornithosaurus ). En la quinta y última etapa, la pluma se vuelve asimétrica, adaptándose al vuelo ( Microraptor , Archaeopteryx ).

Muchos dinosaurios emplumados son terópodos corredores probablemente incapaces de volar , lo que tiende a demostrar que la apariencia de la pluma es independiente del vuelo. Podría estar relacionado con un papel del aislamiento térmico, incluida la comunicación sexual en la reproducción.

La importancia de la selección sexual en las aves (exhibiciones de cortejo, ornamentación, etc.) estuvo en el origen de una teoría según la cual las producciones cutáneas se habrían cargado con pigmentos de colores (como las plumas actuales) y habrían tomado la importancia tras una sexualidad. selección para exhibir sus colores, haciéndose más anchos y más largos, de ahí que las plumas que hubieran llevado a las alas y cubriendo las garras hubieran permitido su desaparición . Al estar ligada la regresión de la mano al trazo bípedo, la reducción de los dedos habría sido compensada por el alargamiento de las plumas convirtiéndose en plumas de vuelo.

Período de afirmación

Algunos autores defienden la tesis de que las aves pre-terciarias pertenecen a grupos modernos de charadriiformes o gaviiformes . Otros aseguran que pocas líneas de aves sobrevivieron al final del período Cretácico.

Los fósiles de aves marinas son más numerosos porque vivían en un entorno más propicio para la sedimentación y fosilización.

Los más antiguos identificados son los Hesperornithiformes , como Hesperornis regalis y vivieron en el período Cretácico . Tenían dientes pequeños y afilados y ciertamente no podían volar. Más bien, las aves marinas actuales descienden de un grupo relacionado con Tytthostonyx glauconiticus .

──o Pygostylia ├─o Confuciusornithidae └─o Ornithothoraces ├─o Enantiornithomorpha † └─o Ornithurae ├─o Yanornis † └─o ├─o Patagopteryx † └─o ├─o Hesperornithiformes † │ ├─o Enaliornithidae † │ ├─o Baptornithidae † │ └─o │ └─o Hesperornithidae † └─o Carinatae ├─o Ichthyornithiformes † └─o Neornithes

Durante el Paleógeno , las aves marinas más comunes se clasifican en el grupo Procellariiformes en el que se clasifican varias especies extintas de grandes aves parecidas a pingüinos.

Es a finales del Mioceno y durante el Plioceno cuando predominan los géneros modernos, aunque el género Puffinus se remonta al Oligoceno . Su diversidad desaparece repentinamente y, un poco más tarde, los mamíferos marinos parecen ocupar su lugar. Esto quizás se deba a un evento astronómico que redujo la biomasa de los océanos hace 2 Ma, la nueva presencia de Pinnipedia impidió que las aves recuperaran su antigua diversidad.

Radiación adaptativa

Hoy existen cerca de 10,000 especies de aves, un tercio de las cuales se conocen en la región Neotropical (América Latina) .

└─o Carinatae └─o Neornithes ├─o Paleognathae (autruche, émeu...) └─o Neognathae (les autres oiseaux.)

Los Paleognaths, que incluyen a los Tinamidae, se encuentran solo en América del Sur y Central y los Struthioniformes . Ahora viven exclusivamente en el hemisferio sur. Estos pájaros no pueden volar. Algunos científicos creen que representan un grupo artificial de aves que han perdido la capacidad de volar de forma independiente; en cualquier caso, los datos disponibles sobre su evolución no son muy claros.




Las fechas de diferenciación entre las diversas especies de Neognathae son muy controvertidas.
Sin embargo, observamos que la escápula luego se alarga y se vuelve más delgada, como la coracoides, que así se extiende hacia el esternón. Las clavículas se fusionan en su línea media y se ensanchan para formar una fúrcula en forma de bumerán.




Los análisis genéticos, para ser precisos, deben ser corroborados y luego calibrados por fósiles y deben relacionarse con genes significativos que sean testigos de la evolución.
Hay muchas discusiones entre científicos sobre esta cuestión.

Véase también: Lista de aves prehistóricas

Amenaza actual

La evolución generalmente ocurre en una escala demasiado lenta para ser percibida por los humanos. Sin embargo, ha habido una fuerte disminución de especies, por lo que actualmente el 12% de las especies están reconocidas como en peligro de extinción por la UICN . Además de su desaparición por depredación, envenenamiento por plaguicidas, la destrucción de su entorno, observamos para ciertas especies que buscan adaptarse, un insospechado aumento de hibridación. De hecho, ciertas especies cercanas, al ver fragmentarse su hábitat , se cruzan entre sí, produciendo incluso híbridos estériles en cantidades tan grandes que pueden poner en riesgo a estas especies. Por ejemplo, los muchos pájaros voladores híbridos que se encuentran en el noroeste de América del Sur pueden representar una amenaza para la conservación de estas especies como especies distintas.

En consecuencia, existe una clara pérdida de capital genético.

Génesis de la teoría del origen de las aves.

El primer fósil de pterosaurio fue descrito en 1784, y los paleontólogos entonces no sabían si era una criatura acuática, un murciélago o un pájaro. Georges Cuvier , basándose en los principios de la anatomía comparada , anunció en 1801 que se trataba de un reptil volador y que no era el antepasado de las aves .

Charles Darwin publicó en 1859 El origen de las especies . El primer hallazgo, al que seguirían nueve más, se encontró en forma de una pluma de Archaeopteryx fosilizada en 1861 . Todos estos fósiles proceden de Baviera , conservados en la piedra caliza de Solnhofen . La peculiaridad de este material es que se formó en una antigua laguna, habiendo permitido su composición proteger hasta el más mínimo detalle de los seres vivos (incluidas las plumas) que allí se perdieron durante la era Mesozoica . Los esqueletos de Archaeopteryx se exhiben en el Museo de Historia Natural de Londres y el Museo de Historia Natural de Berlín .

En 1862, se publicó un estudio de Johann Andreas Wagner , oponente de la teoría de Darwin, director del Museo de Paleontología de Munich, que identifica un reptil, el Griphosaurus . En 1863, Richard Owen del Museo Británico vio un pájaro allí. El naturalista británico Thomas Huxley es el primero en afirmar que se trata de una forma transitoria . También se pregunta si los dinosaurios no habrían sido animales de sangre caliente (como los pájaros) en lugar de los de sangre fría (como los reptiles) en su libro Sobre los animales que son más casi intermedios entre los pájaros y los reptiles, publicado por la Sociedad Geológica de Londres. . Al comparar la anatomía del archaeopteryx con la de otro fósil bávaro, el pequeño Compsognathus , identifica catorce características comunes y las considera relacionadas. Su hipótesis cayó en el olvido .

En 1870 , la primera Hesperornithes fue descubierta por Othniel Charles Marsh y descrita correctamente por él mismo en 1877 . En 1887 , Harry Govier Seeley publicó su teoría según la cual los dinosaurios se separaron en dos grupos que se diferencian según su isquion . Irónicamente, las aves son, según la teoría más aceptada, Saurischia (término que significa "estanque de lagartos") y no Ornithischia (término que significa "estanque de pájaros").

En 1924 pasa desapercibida la publicación de un dibujo anatómico de Oviraptor mostrando un tenedor , luego en 1936 , en la Universidad de Berkeley, Charles Camp descubrió el esqueleto completo de un pequeño terópodo del Jurásico Inferior que tenía clavículas. Un trabajo más reciente demuestra, de manera más general, la presencia de clavículas en muchos terópodos relacionados con las aves .

A fines de la década de 1960 , un siglo después de la controvertida comunicación de Huxley, John Ostrom de la Universidad de Yale describió el esqueleto del terópodo del grupo maniraptoriano Deinonychus , un depredador con garras de hoz y tan alto como un adolescente humano que merodea. Ostrom identifica un conjunto de rasgos comunes a las aves, incluidos Archaeopteryx , Oviraptor y Deinonychus , y otros terópodos, pero no poseídos por otros Sauropsida . Deduce que las aves descienden directamente de los terópodos.

En 1975 , el estadounidense Robert Bakker finalmente tira el pavimento al estanque afirmando que los dinosaurios son los antepasados ​​directos de las aves contemporáneas. En la Universidad de Berkeley , Jacques Gauthier realiza un extenso estudio cladístico de aves, dinosaurios y sus parientes reptiles, basándose en comparaciones de J. Ostrom y muchos otros personajes. Él confirma que las aves descienden de pequeños dinosaurios terópodos, y el Maniraptorian con garras en forma de hoz descrito por J. Ostrom, Deinonychus , es de hecho uno de los parientes más cercanos de las aves.

A finales de la década de 1970 y durante la siguiente, Charles Gald Sibley y Jon Edward Ahlquist realizaron estudios basados ​​en métodos de hibridación de ADN , que cambiaron profundamente el conocimiento de la filogenia de las aves. Sin embargo, las fechas obtenidas, teniendo en cuenta la tasa de mutaciones naturales, sugieren que la diversificación de las aves es anterior al Cretácico.

En 1981 , se descubrieron en China alrededor de cuarenta especímenes de Gansus , los miembros más antiguos de los Neorniths .

En 1993, el descubrimiento de Vegavis , de 66 a 68 Ma, es la primera prueba de la coexistencia entre terópodos no aviares y aves modernas.

Desde la década de 1990, decenas de especies de dinosaurios emplumados, aviares o no, capaces de volar o no, se han descubierto principalmente en China, en la región de Jehol: Sinosauropteryx , Protarchaeopteryx , Caudipteryx , Microraptor , Confuciusornis , Protopteryx , Jeholornis ... De Todos los tamaños y pertenecientes a grupos muy diferentes, atestiguan de manera difícil una continuidad entre dinosaurios y aves. Algunas especies son verdaderos mosaicos de personajes más o menos cercanos a las aves modernas. Todas estas especies permiten perfeccionar la comprensión de la evolución de los personajes desde los dinosaurios hasta las aves y aclarar sus relaciones de parentesco. Por lo tanto, algunos están más cerca de las aves modernas que del Archaeopteryx (en particular , Confuciusornis , Protopteryx y Jeholornis ).

Por lo tanto, el origen dinosaurio de las aves ya no está en duda.

Clasificacion clasica

La visión tradicional de la evolución de los Neorniths (aves modernas) es colocar en la base del árbol filogenético , después de las ratites y perdices , grupos de aves marinas como pingüinos , colimbos , somormujos y pelícanos , etc.

Clasificación de Sibley

La nueva clasificación mostró que los patos y la gallinácea eran los taxones más cercanos a separarse de las ratites (que incorporan tinamus) que forman los paleognaths. Los Galloanserae constituyen la línea básica de los Neognaths. Los grupos de aves marinas tradicionalmente consideradas arcaicas se han colocado en un orden extendido de Ciconiiformes , que también incluye rapaces diurnos ( Accipitridae , Sagittariidae (Aves) y Falconidae ) y aves playeras ( Scolopacidae , Charadriidae , Laridae , etc.).

Cladograma

El siguiente cladograma simplificado sigue la propuesta de Norell et al. 2006, con nombres de clados después de las definiciones de Sereno , 2005.

└─o Sauria ├─o Lepidosauria (serpents, lézards...) └─o Archosauria ├─o Suchia (crocodiliens) └─o Dinosauria ├─o Ornithischia † └─o Saurischia └─o Theropoda └─o Coelurosauria └─o Maniraptora ├─o Oviraptoriformes † │ ├─o Therizinosauria † │ └─o Oviraptorosauria † └─o Paraves ├─o Deinonychosauria † │ ├─o Troodontidae † │ └─o Dromaeosauridae † (dont les microraptors) └─o Aves ├─o Archaeopterygidae † (les archéoptéryx) └─o Ornithothoraces ├─o Enantiornithomorpha † └─o Ornithuromorpha ├─o Hesperornithiformes † └─o Carinatae ├─o Ichthyornithiformes † └─o Neornithes ├─o Paleognathae (autruches, émeus...) └─o Neognathae (les autres oiseaux)

Nomenclatura de las órdenes de aves modernas

Correspondencia entre clasificaciones recientes
Clasificación
Gill y Wright 06 Clements 07 Howard y moore 03 Ejemplo de un nombre vernáculo
Struthioniformes Struthioniformes Struthioniformes Avestruz
Reiformes Reiformes ñandú
Casuariformes Casuariformes Casuario
Apterygiformes Apterygiformes kiwi
Tinamiformes Tinamiformes Tinamiformes Tinamous
Galliformes Galliformes Galliformes Queja
Anseriformes Anseriformes Anseriformes Patos, gansos, cisnes
Sphenisciformes Sphenisciformes Sphenisciformes pingüino
Gaviiformes Gaviiformes Gaviiformes Inmersiones
Procellariiformes Procellariiformes Procellariiformes
Podicipediformes Podicipediformes Podicipediformes Zampullines
Fenicopteriformes Fenicopteriformes Fenicopteriformes flamenco
Ciconiiformes Ciconiiformes Ciconiiformes Garzas
Pelecaniformes Pelecaniformes Pelecaniformes
Cathartiformes
Falconiformes Falconiformes Falconiformes Águilas, Halcones
Gruiformes Gruiformes Gruiformes
Turniciformes
Charadriiformes Charadriiformes Charadriiformes
Pterocliformes Pterocliformes
Columbiformes Columbiformes Columbiformes Paloma
Psitaciformes Psitaciformes Psitaciformes Loro
Opistocomiformes
Musofagiformes Musofagiformes
Cuculiformes Cuculiformes Cuculiformes
Strigiformes Strigiformes Strigiformes Búhos, Búhos
Caprimulgiformes Caprimulgiformes Caprimulgiformes Chotacabras
Apodiformes Apodiformes Apodiformes Vencejos
Trochiliformes
Coliformes Coliformes Coliformes
Trogoniformes Trogoniformes Trogoniformes
Coraciiformes Coraciiformes Coraciiformes
Upupiformes
Bucerotiformes
Galbuliformes
Piciformes Piciformes Piciformes
Paseriformes Paseriformes Paseriformes
 

Notas y referencias

  1. Con los cinco clados principales representados: Agnathes (lampreas), Chondrichthyens ( tiburones , rayas ), Placoderms (fósiles), Acanthodians (fósiles), Osteichthyens (pez óseo).
  2. "Sistemática: ordenando la diversidad de los seres vivos", Informe de Ciencia y Tecnología N ° 11, Academia de Ciencias, Lavoisier, 2010, p. sesenta y cinco
  3. John Noble Wilford , "  'Dinosaurs Among Us' retrocede un camino evolutivo  " , The New York Times ,28 de marzo de 2016( leer en línea , consultado el 28 de marzo de 2016 )
  4. (en) Daniel J. Field, Juan Benito, Albert Chen, John WM Jagt y Daniel T. Ksepka, "  Neornitina del Cretácico tardío de Europa ilumina los orígenes de la corona de los pájaros  " , Nature , vol.  579,19 de marzo de 2020, p.  397-401 ( DOI  10.1038 / s41586-020-2096-0 ).
  5. Padian, K y Chiappe, LM, Enciclopedia de dinosaurios , San Diego, Academic Press ,1997, 41–96  pág. , "Orígenes de las aves"
  6. J Gauthier , El origen de las aves y la evolución del vuelo. Mismo. California Acad. Ciencia 8 , Padian K,1986, 1–55  pág. , "Monofilia saurisquiana y el origen de las aves"
  7. Hou L. et al. (1996), Radiación adaptativa temprana de aves: evidencia de fósiles del noreste de China, Science , Vol 274, 1164-1167
  8. (en) Bhart-Anjan S. Bhullar et al , "  Las aves pedomórficas tienen cráneos de dinosaurios  " , Nature ,27 de mayo de 2012( DOI  10.1038 / nature11146 )
  9. Guía crítica para la evolución, Guillaume Lecointre
  10. (en) Elizabeth A. Schreiber y Joanne Burger, Biología de aves marinas , Boca Raton (Fla.), CRC Press, 2001., 722  p. ( ISBN  0-8493-9882-7 )
  11. (en) J. Goedert, "  gigantes Eoceno tardío Marinos Aves (Pelecaniformes: pelagornithidae) a partir de la Northwestern Oregon"  " , Journal of paleontología , Vol.  63, n o  6,1989, p.  939–944 ( resumen )
  12. (en) Niel F. Comins y William J. Kaufmann, Descubriendo el Universo , Nueva York, Freeman, WH & Company2005, 7 ª  ed. ( ISBN  978-0-7167-7584-3 ) , pág.  359
  13. (en) S. Olson e Y. Hasegawa, "  Fósil de contrapartes de pingüinos gigantes del Pacífico norte  " , Science (revisión) , vol.  206, n o  44191979, p.  688–689.
  14. Jean-Luc Goudet, "  Después de la caída del asteroide, el pato todavía estaba vivo  " , Futura-Science
  15. (en) Mark A. Norell , James Matthew Clark , Alan Hamilton Turner , Peter J. Makovicky , Rinchen Barsbold y Timothy Rowe , "  Un nuevo terópodo dromeosáurido de Ukhaa Tolgod (Ömnögov, Mongolia)  " , Museo Americano Novitates , vol.  3545,2006, p.  1–51 ( DOI  10.1206 / 0003-0082 (2006) 3545 [1: ANDTFU] 2.0.CO; 2 , leer en línea [PDF] , consultado el 7 de julio de 2007 )
  16. (en) PC Sereno S. McAllister y Stephen L. Brusatte, "  TaxonSearch una base de datos relacional para taxones supragenéricos y definiciones filogenéticas  " , PhyloInformatics

Ver también

Bibliografía

Artículos relacionados

enlaces externos