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Neornithes se
define como el grupo corona de las aves, es decir, el conjunto formado por el último ancestro común de todas
las aves vivientes y todos sus descendientes. Esta definición es importante
porque separa a las aves modernas de muchos avialanos fósiles que ya poseían
alas, pigóstilo o incluso pico, pero todavía conservaban dientes, barras
temporales primitivas o paladares poco móviles. Dentro de Neornithes se
reconocen dos grandes ramas: Palaeognathae y Neognathae; esta
última contiene a Galloanserae y Neoaves. Aunque la filogenia
permite organizar esta diversidad, aquí interesa sobre todo observar cómo una
misma arquitectura craneal puede producir cabezas tan diferentes como las de un
avestruz, un gallo, un pato, un águila harpía o un gorrión (Prum et al., 2015;
Stiller et al., 2024). Nature
El cráneo neornitino comparte
varias características generales: ausencia de dientes, predominio del
premaxilar en el pico superior, grandes órbitas, rostro relativamente corto,
neurocráneo expandido y elevada integración entre los huesos. En el adulto,
muchas suturas desaparecen por fusión, produciendo una bóveda craneal
compacta muy diferente del aspecto andamial observado en los primeros
avialanos. Sin embargo, las diferencias entre especies se concentran
fuertemente en el rostro. Los análisis morfométricos muestran que, durante la
evolución de las aves modernas, el rostro anterior evolucionó más libremente
que buena parte de la región posterior del cráneo, lo que facilitó la
extraordinaria variedad de picos actuales (Felice et al., 2020). PLOS
Figura
1. [Las
aves actuales son dinosaurios vivientes], pertenecientes a
Theropoda. Neornithes se divide en Palaeognathae y Neognathae;
estas últimas incluyen Galloanserae y Neoaves. Paleognatos reúnen
avestruces, ñandúes y kiwis; Galloanserae incluye gallos y patos; Neoaves
contiene la mayoría de especies actuales. Biológicamente, se distingue entre dinosaurios
avianos y no avianos.
Un mismo cráneo moderno con diferentes proporciones
El cráneo de las
aves modernas no debe entenderse como una estructura completamente distinta en
cada especie. Los mismos premaxilares, nasales, frontales, palatinos,
pterigoides, cuadrados, yugales y elementos mandibulares están presentes,
aunque sus dimensiones y relaciones varían. El pico puede ser largo o corto,
ancho o estrecho, recto o curvado; el neurocráneo puede ser proporcionalmente
grande o pequeño; y las órbitas pueden cambiar de orientación. La diversidad
surge principalmente mediante modificaciones de proporciones, crecimiento y
relaciones entre módulos craneales.
Durante la
transición desde los dinosaurios terópodos hacia las aves ocurrió un marcado acortamiento
facial y aumento relativo del neurocráneo. Bhullar y colaboradores
interpretaron gran parte de esta modificación como resultado de pedomorfosis,
es decir, retención en los adultos de proporciones semejantes a las observadas
en etapas juveniles de sus antepasados. El resultado fue una cabeza con ojos
grandes, rostro corto y caja encefálica redondeada (Bhullar et al., 2012). Nature
Sin embargo, el
cráneo adulto también presenta una elevada fusión ósea, característica
que aparece tardíamente durante el desarrollo y que puede representar una
tendencia evolutiva diferente. Por ello, la cabeza moderna combina procesos
heterocrónicos distintos: ciertas proporciones son pedomórficas, mientras la
integración final del esqueleto craneal implica fusiones y especializaciones
tardías (Plateau & Foth, 2020). DOI
Palaeognathae: avestruces, ñandúes, kiwis y tinamúes
Los paleognatos
representan una de las dos grandes ramas vivientes de Neornithes. Incluyen avestruces,
ñandúes, emúes, casuarios, kiwis y tinamúes. Sus cráneos siguen siendo
inequívocamente modernos: poseen picos completamente desdentados, grandes
órbitas y neurocráneo abovedado, aunque varias especies presentan rostros
largos y relativamente estrechos.
El avestruz, Struthio
camelus, constituye un ejemplo extremo. Pese a su enorme tamaño corporal,
su cabeza es relativamente pequeña y el cráneo está construido con huesos
delgados y ligeros. El rostro es alargado y aplanado, mientras las grandes
órbitas alojan ojos excepcionalmente desarrollados. La configuración recuerda
que el tamaño corporal no determina directamente el tamaño relativo del cráneo.
La característica
histórica utilizada para nombrar Palaeognathae fue la organización del paladar,
tradicionalmente considerada más rígida que la condición neognata. Hoy sabemos
que describirla simplemente como un “paladar primitivo” resulta demasiado
sencillo, pues algunas características pueden haber evolucionado
secundariamente dentro del grupo. Desde un punto de vista didáctico, lo
importante es que un avestruz y un gorrión poseen una cabeza fundamentalmente
aviana, aunque las proporciones faciales y la arquitectura palatina sean
distintas.
Figura
2. Struthio
camelus o [avestruz
común] es la mayor ave viviente y un paleognato especializado
en ambientes abiertos de África. Su nombre alude al avestruz-camello.
Posee gran velocidad, visión desarrollada, tolerancia térmica y reproducción
comunal, rasgos que favorecieron su persistencia evolutiva. Su éxito
refleja adaptación ecológica y reproducción efectiva, aunque sigue
siendo sensible a cambios ambientales extremos.
Figura
3. [Cráneo
de Struthio camelus], ligero, alargado y completamente desdentado,
con órbitas grandes, ranfoteca y neurocráneo integrado. Los Palaeognathae
reciben un nombre que significa aproximadamente “mandíbulas antiguas”,
pero esta interpretación histórica es simplificada. Su paladar rígido no
debe considerarse una condición primitiva intacta, sino una especialización
evolutiva propia del linaje paleognato.
Galloanserae: el gallo como modelo de un cráneo generalista
Dentro de
Neognathae, Galloanserae comprende Galliformes y Anseriformes. El gallo
doméstico, derivado principalmente de Gallus gallus, constituye uno
de los mejores modelos para estudiar el cráneo de una ave moderna porque su
anatomía no está modificada hacia un extremo funcional demasiado especializado.
El cráneo de Gallus
gallus es compacto, relativamente corto y de órbitas amplias. El
pico tiene una forma cónica moderadamente curvada y permite picotear,
sujetar, cortar y fragmentar alimentos. El neurocráneo es globular y las
regiones temporales son mucho menos prominentes que en los terópodos
depredadores ancestrales. Su cabeza muestra claramente hasta qué punto la
alimentación aviana moderna se desplazó desde una maquinaria dominada por dientes
hacia otra basada en una ranfoteca especializada.
El pollo ha sido
además uno de los organismos fundamentales para estudiar el desarrollo
craneofacial. Experimentos embriológicos han permitido relacionar cambios
en los patrones de crecimiento con modificaciones de la forma del pico y del
rostro. El cráneo moderno no constituye una pieza rígida desde el inicio del
desarrollo: se forma mediante interacciones entre tejidos embrionarios que
regulan longitud, profundidad y anchura facial (Bhullar et al., 2016). PubMed
Figura
4. [El
gallo común], macho de Gallus gallus domesticus, deriva
principalmente del gallo rojo selvático asiático. Presenta marcado dimorfismo
sexual, con mayor tamaño, cresta, barbillas, espolones y plumaje vistoso.
Su éxito se relaciona con omnivoría, reproducción frecuente, conducta
social, plasticidad ecológica y domesticación, que permitió su expansión
mundial junto a las sociedades humanas.
Figura
5. [La
gallina doméstica], hembra de Gallus gallus domesticus,
presenta dimorfismo sexual con plumaje menos vistoso y especialización
reproductiva hacia la producción de huevos. Su éxito se relaciona con fecundidad,
omnivoría, sociabilidad y domesticación. Representar también a las hembras
ayuda a corregir el frecuente sesgo hacia machos más ornamentados en
estudios e ilustraciones biológicas.
Figura
6. [Cráneo
de Gallus gallus domesticus], compacto, de pico corto y robusto,
con órbitas grandes y neurocráneo integrado. Los Galliformes
comparten mandíbulas desdentadas con ranfoteca, rostro relativamente
profundo y adaptaciones para picotear semillas, vegetación e invertebrados. Su
diversidad craneal depende de desarrollo, filogenia, biomecánica y función
alimentaria, más que únicamente de la dieta.
Patos: ensanchar el mismo rostro
Los patos
demuestran cuánta diversidad puede producirse dentro de Galloanserae sin
alterar profundamente la organización posterior del cráneo. Comparados con el
gallo, los anseriformes desarrollan un rostro mucho más ancho y aplanado,
dominado por un premaxilar expandido.
La ranfoteca puede
contener lamelas marginales que ayudan a seleccionar partículas y
organismos del agua. El pico funciona así como una superficie extensa de
captura y filtración, mientras el neurocráneo mantiene una arquitectura
reconociblemente semejante a la de otros neognatos.
Comparar gallina y
pato resulta especialmente útil porque ambos están relativamente próximos
filogenéticamente, pero poseen cabezas externamente muy distintas. Esto muestra
que una buena parte de la diversidad aviana puede generarse mediante cambios
concentrados en el módulo rostral, manteniendo mucho más estable la caja
encefálica.
Figura
7. [Dendrocygna
autumnalis]es un anseriforme americano conocido como pato
silbador de vientre negro. Su nombre significa aproximadamente “cisne de los
árboles otoñal”. Es una especie gregaria, de patas largas y hábitos
asociados a humedales, con dieta principalmente vegetal. Su éxito depende
de plasticidad ecológica, movilidad, sociabilidad y aprovechamiento de
ambientes modificados, aunque sigue vulnerable a la pérdida de humedales.
Figura
8. [Cráneo
de Dendrocygna autumnalis], alargado, ligero y completamente
desdentado, con órbitas grandes y pico relativamente ancho. Como
otros Anseriformes, posee un cuadrado y paladar adaptados a transmitir
movimientos durante la alimentación. Su pico permite recoger semillas,
vegetación e invertebrados, mientras gansos, cisnes y patos modifican
principalmente longitud y anchura del rostro.
Neoaves: donde la forma del cráneo explota en diversidad
Neoaves comprende la inmensa mayoría de las
especies actuales. Después de separarse de Galloanserae, sus primeras ramas
experimentaron una diversificación particularmente rápida cerca del límite Cretácico–Paleógeno,
lo que todavía dificulta reconstruir con total seguridad algunas relaciones
internas. Los grandes análisis genómicos coinciden en la existencia de esta
rápida radiación, aunque discrepan en ciertos nodos profundos debido a clasificación
incompleta de linajes, hibridación antigua y diferencias entre regiones del
genoma (Stiller et al., 2024). Nature
Desde el punto de
vista craneal, Neoaves produjo prácticamente todas las formas imaginables
dentro del modelo aviano moderno. El pico puede convertirse en gancho,
pinza, cincel, sonda, filtro, triturador o estructura nectarívora, mientras
el neurocráneo permanece comparativamente más conservado.
Esto no significa
que cada pico pueda explicarse simplemente por la dieta. En una comparación
amplia de aves modernas, la dieta explicó menos del 12 % de la variación
total de la forma del pico. Historia filogenética, tamaño corporal,
desarrollo y restricciones biomecánicas también desempeñan funciones
fundamentales (Navalón et al., 2019). Wiley Online Library
El águila harpía: un cráneo depredador moderno
El cráneo de Harpia
harpyja, el águila harpía, muestra cómo una ave puede especializarse
intensamente en la depredación sin recuperar el tipo de cabeza de un dinosaurio
carnívoro. Presenta un pico profundo y fuertemente recurvado, diseñado
para sujetar y desgarrar tejidos, grandes órbitas y un neurocráneo compacto.
Externamente puede
existir cierta semejanza funcional con los cráneos de antiguos terópodos: ambos
son depredadores que necesitan manipular carne. Anatómicamente, sin embargo,
las soluciones son radicalmente diferentes. El águila carece de dientes y depende
de una ranfoteca ganchuda, mientras la región temporal está reorganizada
alrededor de una cabeza mucho más integrada y encefalizada.
Las aves rapaces
muestran además que el pico no está determinado únicamente por el tipo de
alimento. Bright y colaboradores encontraron que la forma craneal de las
rapaces está fuertemente condicionada por tamaño corporal, historia
filogenética y covariación entre pico y neurocráneo, de manera que especies
con dietas semejantes no necesariamente poseen exactamente la misma geometría
craneal (Bright et al., 2016). PubMed Central (PMC)
Figura
9. Harpia harpyja, [el
águila harpía], es una gran rapaz neotropical cuyo nombre
alude a las harpías mitológicas. Evolutivamente pertenece a Accipitridae
y está especializada en la caza de mamíferos arborícolas. Su éxito
depende de garras poderosas, visión precisa, vuelo maniobrable y emboscada,
aunque requiere grandes bosques maduros y resulta vulnerable a la deforestación
y fragmentación.
Figura
10. [Cráneo
de Harpia harpyja], robusto y especializado para la depredación,
con pico corto, profundo y ganchudo, grandes órbitas y neurocráneo
compacto. Como representante de Accipitriformes, combina visión
binocular, musculatura mandibular potente y ranfoteca cortante. Su
semejanza con otras rapaces refleja en parte convergencia evolutiva, no
necesariamente parentesco cercano entre todos los grupos depredadores.
Águilas y halcones: semejanza sin parentesco inmediato
Águilas y halcones
parecen representar una misma clase de cráneo: pico ganchudo, órbitas
grandes y cabeza compacta. Sin embargo, pertenecen a ramas distintas dentro
de Neoaves. Su parecido constituye un ejemplo particularmente claro de evolución
convergente.
La convergencia
muestra por qué la forma del cráneo no siempre permite reconstruir fácilmente
la filogenia. Dos especies sometidas a exigencias funcionales parecidas pueden
adquirir estructuras semejantes independientemente.
Este principio
aparece repetidamente en las aves modernas. Cráneos parecidos pueden surgir
porque diferentes linajes enfrentan problemas semejantes, mientras especies
estrechamente emparentadas pueden desarrollar picos radicalmente distintos
cuando explotan nichos diferentes.
Loros: convertir el pico en una herramienta manipuladora
Los Psittaciformes
modificaron la misma arquitectura neornitina hacia otra dirección. El cráneo
presenta un pico muy profundo y curvado, con una mandíbula inferior
robusta. La ranfoteca permite romper alimentos resistentes, pero también
sujetar y manipular objetos.
En muchos loros, la
cabeza forma parte activa de la locomoción: el pico puede utilizarse como un
tercer punto de apoyo durante la escalada. De este modo, una estructura
originalmente perteneciente al aparato alimentario funciona también casi como
una extremidad manipuladora.
Bhullar y
colaboradores han señalado precisamente que una de las consecuencias evolutivas
de la transformación del rostro aviano fue permitir que el pico asumiera
algunas funciones que otros vertebrados realizan con las extremidades
anteriores, especialmente porque las manos quedaron incorporadas al ala
(Bhullar et al., 2016). DOI
Pájaros carpinteros, colibríes y especialización del rostro
Los pájaros
carpinteros desarrollaron un cráneo asociado con golpeteo repetitivo,
acompañado por modificaciones del cuello, musculatura y aparato hioideo. El
pico es relativamente recto y resistente, pero no debe imaginarse que por sí
solo absorbe todos los impactos; funciona dentro de un sistema
musculoesquelético integrado.
Los colibríes
representan una especialización casi opuesta. El rostro se alarga
extraordinariamente, mientras el neurocráneo continúa siendo pequeño y
globular. El pico puede transformarse en una estructura extremadamente fina que
acompaña a una lengua igualmente especializada para acceder a recursos
florales.
Estos ejemplos
muestran que dentro de Neoaves la mayor libertad evolutiva parece haberse
concentrado en el rostro anterior. En un análisis de cientos de
dinosaurios fósiles y aves actuales, esta región fue precisamente la parte del
cráneo que presentó las mayores tasas relativas de cambio dentro de las aves
modernas (Felice et al., 2020). PLOS
Figura
11. [El
periquito común], Melopsittacus undulatus, el periquito
australiano, es un pequeño psitaciforme de Australia cuyo nombre
alude a su canto y plumaje ondulado. Vive en ambientes secos,
forma bandadas nómadas y consume principalmente semillas. Su éxito
evolutivo depende de movilidad, sociabilidad, reproducción oportunista y
plasticidad conductual, cualidades que también favorecieron su
domesticación y amplia distribución mundial.
Figura
12. [Cráneo
de Melopsittacus undulatus], globular, ligero y de grandes
órbitas, con pico corto, profundo y curvado. Como psitaciforme de Australaves,
presenta elevada cinesis craneal y musculatura mandibular potente,
útiles para sujetar, descascarar y triturar semillas. Su anatomía
muestra que Australaves posee gran diversidad craneal, unida por
parentesco y no por una única forma cefálica.
Passeriformes: el gorrión como referencia cotidiana
Los Passeriformes
constituyen la radiación más diversa de aves actuales. Entre ellos, Passer
domesticus, el gorrión común, proporciona un modelo excelente de
cráneo pequeño y relativamente generalista.
Su cabeza presenta
un neurocráneo redondeado, órbitas grandes y un pico corto y cónico. La
robustez del pico permite manipular semillas, pero el gorrión posee una dieta
oportunista y también consume pequeños invertebrados y otros recursos. Su
cráneo carece de las especializaciones extremas observadas en un colibrí o un
águila.
Compararlo con el
gallo resulta particularmente ilustrativo. Ambos poseen picos cortos y
relativamente robustos, pero pertenecen a linajes muy separados: el gallo es un
galloanserino, mientras el gorrión está profundamente incluido dentro de
Neoaves. La semejanza general refleja tanto el plan craneal común de
Neornithes como ciertas necesidades funcionales semejantes.
Figura
13. Passer domesticus, [el
gorrión común], es un pequeño passeriforme ampliamente
asociado a los ambientes humanos. Su nombre significa “gorrión doméstico”.
Además de su éxito basado en omnivoría, sociabilidad y plasticidad
conductual, tiene importancia cladística: se usa junto con Triceratops
horridus en definiciones de Dinosauria, por lo que constituye
literalmente un dinosaurio terópodo viviente.
Figura
14. [Cráneo
de Passer domesticus], pequeño, compacto y ligero, con bóveda
redondeada, grandes órbitas y pico cónico. Aunque los passeriformes parecen
frágiles, constituyen el orden más diverso de aves actuales y una de las
radiaciones más exitosas de Dinosauria. Su éxito depende de una
extraordinaria plasticidad craneal, ecológica y alimentaria.
Qué cambia realmente entre un gallo, un águila y un gorrión
Si colocamos juntos
los cráneos de Gallus gallus, Harpia harpyja y Passer
domesticus, las diferencias externas parecen enormes, pero las semejanzas
estructurales son profundas. Los tres presentan un pico edéntulo dominado
por el premaxilar, grandes órbitas, neurocráneo abovedado y fuerte integración
ósea.
El gallo posee un
pico moderadamente corto y robusto; el águila harpía desarrolla un pico mucho
más alto, profundo y ganchudo; el gorrión posee un pico pequeño, cónico
y compacto. Las tres configuraciones se obtienen modificando esencialmente las proporciones
de una misma cabeza neornitina.
La diversidad del
cráneo moderno depende, por tanto, menos de añadir nuevos huesos que de
modificar cómo crecen, cuánto se alargan, qué tan profundamente se curvan y
cómo se integran los elementos existentes. Esto explica por qué los picos
pueden evolucionar rápidamente sin que el resto del cráneo experimente una
transformación igualmente radical.
La filogenia vista a través del cráneo
La división Palaeognathae–Neognathae,
seguida dentro de Neognathae por Galloanserae–Neoaves, proporciona el
marco histórico dentro del cual surgieron estas cabezas. Sin embargo, la
anatomía muestra que la filogenia no debe convertirse simplemente en una lista
de nombres.
Un avestruz
representa una rama temprana de Neornithes con un rostro alargado y paladar
especializado. Un gallo muestra una cabeza neognata relativamente
generalista. Un pato demuestra cuánto puede ensancharse el rostro dentro del
mismo gran linaje. Un águila harpía transforma el pico en una herramienta
depredadora; un loro lo convierte en un aparato de trituración y manipulación;
y un gorrión conserva una forma compacta útil para una estrategia alimentaria
flexible.
La enorme
diversidad resultante no necesitó recuperar la arquitectura ancestral del
cráneo dinosauriano. Las aves modernas diversificaron sobre una innovación
previa: una cabeza edéntula, de rostro dominado por el premaxilar, grandes
ojos y neurocráneo expandido. Sobre ese patrón relativamente conservado, la
evolución modificó repetidamente el rostro anterior, produciendo uno de los
repertorios craneales más diversos entre los vertebrados actuales (Bhullar et
al., 2016; Felice et al., 2020). DOI
Figura 5.
Principales modificaciones craneales dentro de Neornithes. Comparación simplificada de Palaeognathae,
Galloanserae y Neoaves, empleando avestruz, gallo, pato, águila harpía y
gorrión para mostrar la conservación del neurocráneo y la diversificación del
rostro.
Referencias
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