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Un estudio sobre las cigarras gigantes del Mosozoico realizado por científicos chinos respalda la hipótesis de una carrera armamentista evolutiva aérea entre los Paleontínidos y las aves.
El vuelo propulsado es una de las innovaciones conductuales más importantes en la locomoción animal y proporciona a los voladores varias ventajas ecológicas. Ha evolucionado de forma independiente en cuatro linajes faunísticos: insectos, pterosaurios, aves y murciélagos.
Insecta representa el grupo volador más antiguo y con más especies, que muestra diversas morfologías de alas y los correspondientes comportamientos y adaptaciones de vuelo ecológico.
Los Paleontínidos son un grupo extinto de grandes insectos arbóreos que se extienden desde el Triásico medio hasta el Cretácico tardío, con una envergadura máxima de casi 15 cm.
Como parientes cercanos de las cigarras modernas, las cigarras gigantes presentan morfologías y mecanismos de vuelo similares. Representan un epítome excepcional de los insectos voladores del Mesozoico, exquisitamente conservados con una amplia gama de información morfológica sobre cuerpos y alas. Esto los convierte en un modelo ideal para investigar la relación entre la morfología de las alas y el comportamiento de vuelo en la evolución.
Los profesores WANG Bo, ZHANG Haichun y sus colegas del Instituto de Geología y Paleontología de Nanjing de la Academia China de Ciencias (NIGPAS) llevaron a cabo una investigación detallada y global de todos los representantes de las cigarras gigantes basándose en fósiles de un período de aproximadamente 160 millones de años.
Recopilaron una base de datos de información morfométrica detallada sobre los cuerpos y las alas de las cigarras gigantes. Con esta base de datos, los investigadores reconstruyeron la historia evolutiva de los Paleontínidos, informa la Academia de Ciencias de China en un comunicado.
Los análisis filogenéticos respaldan la monofilia de los Paleontínidos, que se originaron cerca del comienzo del Triásico Medio. Los resultados reconocen además una clara renovación faunística desde los primeros hasta los últimos Paleontínidos durante el Jurásico tardío y el Cretácico temprano.
Después de su aparición en el Jurásico tardío, los Paleontínidos tardíos se diversificaron rápidamente y dominaron la fauna de los paleontínidos en el Cretácico temprano.
Hay una transición morfológica abrupta desde los primeros Paleontínidos hasta los últimos, durante el Jurásico tardío y el Cretácico temprano. Los análisis de disparidad morfológica y morfoespacial revelaron ahora una partición morfoespacial distintiva que se produce entre los primeros Paleontínidos y los últimos, y los últimos ocuparon un morfoespacio más pequeño en términos de morfología general de las alas anteriores. También hubo una clara transición de la forma de las alas anteriores desde la condición ovalada de los primeros Paleontínidos hasta la triangularización de los últimos.
El equipo del NIGPAS también desarrolló un enfoque de modelado aerodinámico para estimar el rendimiento de vuelo de los Palaeontinidae, basándose en las características de sus alas y cuerpo, que se utilizó para analizar la evolución de su capacidad de vuelo.
Se calcularon tres parámetros indicativos de la capacidad de vuelo entre los insectos basándose en la morfometría: carga alar, potencia relativa de vuelo, masa muscular y relación de aspecto del ala. La combinación de alta carga alar, alta masa muscular relativa de vuelo y alta relación de aspecto de las alas en los Palaeontinidae tardíos sugiere que habían desarrollado una capacidad de vuelo significativamente más avanzada, incluyendo mayor velocidad de vuelo y mayor maniobrabilidad.
La renovación de la fauna de los Palaeontinidae tempranos a los tardíos coincidió con el origen y la diversificación de las aves primitivas, lo que respalda la hipótesis de una carrera armamentista evolutiva aérea de depredador-presa entre las aves (depredadores) y los Palaeontinidae (presas).
CARRERA AÉREA
Los insectos voladores grandes como los Palaeontinidae, una fuente casi sin explotar de proteína animal, pueden haber sido un estímulo para la evolución de los hábitos arbóreos y aéreos de las aves primitivas, así como sus intrincados sistemas de vuelo. Por el contrario, las primeras aves con habilidades de vuelo progresivas podrían haber ejercido una presión selectiva sobre la evolución de los paleontínidos.
El surgimiento de las aves a finales del Mesozoico probablemente haya influido en la evolución de dos voladores preexistentes, los pterosaurios y los insectos, lo que desencadenó un notable evento evolutivo de “carrera aérea” durante el último Jurásico y principios del Cretácico.
Este evento propuesto es coetáneo con el conocido recambio de la fauna de los pterosaurios basales a pterodactiloides, acompañado de un aumento del tamaño corporal, migración a hábitats relacionados con el agua, así como cambios en los hábitos alimentarios de dominados por los insectívoros a variados.
La competencia entre aves y pterosaurios es probablemente la principal razón del recambio de la fauna de los pterosaurios. El surgimiento de las aves inevitablemente impuso una mayor presión de depredación sobre los insectos.
El evento de la ‘Carrera Aérea’ también coincidió con un cambio en la fauna de odonatos (libélulas y caballitos del diablo) de un dominio dominado por anisocigópteros a un dominio dominado por anisópteros y zigópteros.
El evento de la ‘Carrera Aérea’ bien pudo haber influido en la evolución de los pterosaurios y los insectos, remodelando así los eoosistemas áereos.