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Este robot puede ser la clave para entender cómo aprendieron a volar los dinosaurios

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Un modelo robótico de un Caudipteryx.
GIF: Talori et al./Gizmodo

Usando modelos robóticos y animales vivos, los investigadores han demostrado que algunos dinosaurios comenzaron a batir sus rudimentarias alas como un efecto secundario de correr, antes de haber desarrollado la capacidad de volar. Este hallazgo ofrece una perspectiva única sobre el origen de tal habilidad, pero los expertos dicen que se necesitan más pruebas al respecto.

Una nueva investigación publicada en PLOS Computational Biology apunta a un factor que ha sido subestimado todo este tiempo y que puede haber sido el origen de la capacidad para volar en los dinosaurios aviares.

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Imagen: Talori et al.

Un equipo liderado por Jing-Shan Zhao de la Universidad de Tsinghua en Beijing usó algunos modelos matemáticos, un robot y una joven avestruz para demostrar que algunos dinosaurios con plumas ya batían sus proto-alas antes de poder volar. Este aleteo fue pasivo, un efecto secundario de correr por el suelo. Pero como sostiene este nuevo estudio, este movimiento involuntario mientras corrían puede haber servido para “entrenar” a ciertos dinosaurios a batir sus alas y les llevó a poder volar una vez que fueron lo suficientemente robustas como para soportar el vuelo.

El origen del vuelo de las aves ha desconcertado a los biólogos evolutivos desde el descubrimiento del Archaeopteryx, un dinosaurio jurásico con alas. Los científicos no conocen del todo, por ejemplo, qué dinosaurios fueron las especies precursoras de las aves capaces de volar, si primero aprendieron a volar aleteando o planeando, o qué características físicas hicieron posible volar. El nuevo estudio es interesante porque presenta una posible vía de esto último: el aleteo pasivo de las proto-alas durante la carrera. Es una posibilidad intrigante, pero debido a la naturaleza compleja y multifacética del vuelo, es probable que no sea suficiente para responder por sí solo a una pregunta tan intrincada.

Para este nuevo estudio, los investigadores de la Universidad de Tsinghua utilizaron un dinosaurio bien conocido por los paleontólogos: el Caudipteryx. Este animal es considerado el dinosaurio no volador más basal —o más primitivo— en tener proto-alas cubiertas de plumas. El Caudipteryx era un dinosaurio que pesaba 5 kilogramos y que no podía volar, pero podía correr a una velocidad de 8 metros por segundo.

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El modelo robótico de Caudipteryx muestra el aleteo pasivo de las alas durante la carrera.
GIF: Talori et al./Gizmodo

Mediante el uso de un enfoque matemático conocido como teoría modal efectiva de masas, los investigadores pudieron predecir los efectos mecánicos al correr sobre varias de las partes del cuerpo del Caudipteryx. Dispuestos a no fiarse solo de los números, los investigadores construyeron un robot de tamaño natural de un Caudipteryx capaz de correr a diferentes velocidades. También equiparon a una joven avestruz —un dinosaurio real y vivo— con un par de proto-alas artificiales. En ambos casos, los movimientos de carrera desencadenaron un aleteo pasivo, confirmando los cálculos hechos previamente.

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La joven avestruz equipiada con unas proto-alas.
GIF: Talori et al., 2019/Gizmodo

Así que al usar tanto modelos matemáticos como del mundo real, los investigadores pudieron demostrar un movimiento que, aunque de manera superficial, se parece al aleteo de las alas de los pájaros.

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“Nuestro trabajo muestra que el movimiento de batir las alas se fue desarrollando de forma pasiva y natural cuando el dinosaurio corría por el suelo”, dijo Zhao en un comunicado de prensa. “Aunque este aleteo no era capaz de levantar al dinosaurio en el aire en aquel momento, el movimiento de aletear las alas se pudo haber desarrollado antes que la capacidad de planear”.

Los investigadores admitieron que las fuerzas aerodinámicas creadas por este movimiento de aleteo no se conocen, y es probable que no puedan compararse con las fuerzas que realmente se necesitan para poder volar agitando las alas.

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Dennis Voeten, un paleontólogo de la Universidad de Palacký en República Checa y que no participó en el estudio, dijo que los autores han presentado una “elegante demostración” del aleteo pasivo, pero para saber cómo puede haber influido en el desarrollo real del vuelo de los dinosaurios, Voeten cree que “ciertamente se necesita más investigación”.

Una impresión artística de un Caudipteryx.
Ilustración: Matt Martyniuk
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Una de las principales preocupaciones que expresó Voeten es cómo no tuvieron en cuenta la dinámica real del hombro y la musculatura del Caudipteryx para el robot. En vez de eso, los investigadores reemplazaron estas estructuras anatómicas de vital importancia por resortes elásticos. Esto hizo “imposible visualizar cualquier comportamiento del esqueleto que hubiera acompañado a esos movimientos”, dijo Voeten. El paleontólogo está “convencido” de que las fuerzas ejercidas al correr pueden influir en el movimiento de las extremidades libres, pero “este efecto que explique el origen del vuelo de los dinosaurios sigue siendo hipotético”, dijo.

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