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En la Era Mesozoica, 70 millones de años antes de que las aves conquistaran los cielos, los pterosauros dominaban el aire con alas que iban desde el tamaño de los gorriones a los de pequeños aviones. Los investigadores sospechaban que estos reptiles extintos mantenían su vuelo mediante el aleteo según evidencias fósiles de las alas pero conocían poco sobre cómo los pterosauros conseguían las demandas energéticas para activar el vuelo.

Los autores explican ahora cómo sacos de aire similares a globos, que se extendían de los pulmones al interior del esqueleto de los pterosauros, proporcionaban un sistema de respiración eficaz a estas antiguas criaturas. El sistema reducía la densidad del cuerpo de los pterosauros, lo que a su vez permitió la evolución de los vertebrados voladores más grandes.

"Ofrecemos una reconstrucción del sistema respiratorio de los pterosauros, una que propone la existencia de un mecanismo con la misma estructura esencial que la de las aves modernas, salvo que 70 millones de años antes", explica Leon Claessens, del Colegio de la Cruz Sagrada y coautor del estudio.

Según los investigadores, el sistema habría facilitado el intercambio de gas necesario para permitir una actividad sostenida. El estudio se realizó a partir de un espécimen de pterosauro del Museo de Historia Natural de Berlín (Alemania) que se encontraba muy bien conservado. "La forma y tamaño de los segmentos de las costillas que se articulaban con el esternón indican que la caja de las costillas era móvil, contrariamente a nuestras ideas previas", señala Claessens.

Los autores explican que unas proyecciones no reconocibles previamente sobre las costillas proporcionaron un importante efecto de palanca para los músculos que daban energía para la ventilación pulmonar.

Los investigadores realizaron un estudio comparativo que incluía pterosauros, aves y crocodilianos para conseguir comprender mejor la relación entre los sacos de aire, la estructura pulmonar y el esqueleto. Al utilizar películas de rayos X y escáneres de tomografía computerizada, los investigadores caracterizaron cómo funciona el esqueleto para mover el aire a través de los pulmones en los animales vivos y también cómo identificar la firma de los restos dejados sobre los huesos que han sido invadidos por sacos de aire.

No sólo los pterosauros extintos muestran evidencias de que sus huesos eran invadidos por los sacos de aire sino también patrones de huesos huecos a través de todo el esqueleto de las diferentes especies de pterosauros muestran tendencias paralelas identificadas en muchos grupos de aves modernas. Así, existe una relación directa entre la proporción del esqueleto invadido por los sacos de aire y el cuerpo del organismo absoluto de un animal.

Según los investigadores, mientras que los pterosauros de cuerpo pequeño y las aves suelen tener huecos los huesos de una parte restringida de la columna vertebral, las especies de mayor tamaño suelen desarrollar este fenómeno, denominado neumatización, en la mayoría de los huesos de su cuerpo, incluyendo el esqueleto de las alas y hasta el final de sus dedos.

Estas modificaciones del esqueleto podrían haber reducido la densidad ósea y resuelto muchos de los principales problemas de mantenimiento del vuelo en los grandes cuerpos de los pterosauros, entre otros el enorme coste energético de mantener un cuerpo pesado en el aire. La reducción de la densidad del esqueleto en los pterosauros podría haber sido beneficiosa, en particular en los grandes gigantes, como parece en las aves más grandes que viven en la actualidad.

Los sacos de aire en las aves también sirven para otros propósitos como exhibiciones visuales y la producción de sonido. La existencia de un sistema de saco de aire análogo en los pterosauros subraya nuevas áreas de investigación en las que los paleobiólogos pueden explorar aspectos de la biología de estos animales extintos.

Noticia publicada en Europa Press (España)