La evolución de las aves no parece avanzar a una velocidad constante. Un nuevo estudio utilizó inteligencia artificial y modelos estadísticos para analizar más de 170 mil mediciones esqueléticas de 2 mil 57 especies de aves paseriformes. El trabajo reconstruyó la evolución de sus características físicas durante aproximadamente 50 millones de años.
La investigación fue publicada en Nature Ecology & Evolution. El equipo estuvo integrado por investigadores de la Universidad de Michigan, la Universidad de Nueva York y otras instituciones. Sus resultados describen una evolución marcada por periodos de innovación acelerada. Después aparecen largos intervalos con cambios mucho más lentos.
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Skelevision permitió medir los huesos de los ejemplares
Para construir la base de datos, los investigadores utilizaron Skelevision. Este sistema de visión por computadora identifica y mide estructuras óseas en fotografías de ejemplares conservados en museos.
La herramienta permitió medir 12 estructuras del esqueleto de cada espécimen. El conjunto de datos incluyó 14 mil 419 individuos de 2 mil 57 especies. En total, reunió más de 173 mil valores únicos de características esqueléticas.
Después, los científicos utilizaron un método estadístico llamado Bifrost. Con él reconstruyeron cómo cambiaron los cuerpos de las aves a lo largo del tiempo. El análisis permitió observar cuándo los cambios evolutivos se aceleraron y cuándo disminuyeron.
La evolución puede acelerarse cuando aparecen nuevos nichos
El estudio encontró que las mayores transformaciones ocurrieron durante periodos de diversificación rápida. Estos momentos aparecen cerca del origen de grandes grupos de aves.
La explicación propuesta se relaciona con las oportunidades ecológicas. Cuando un cambio ambiental abre nuevos espacios, distintos linajes pueden diversificarse con rapidez. Una vez que esos nichos se ocupan, la velocidad de cambio puede disminuir.
Este patrón no contradice la evolución por selección natural de Charles Darwin. El estudio aporta información sobre el ritmo de los cambios evolutivos. También ayuda a entender por qué algunas etapas de la historia de la vida registran transformaciones mucho más rápidas que otras.
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El clima aparece relacionado con las grandes aceleraciones evolutivas
Los investigadores también encontraron una relación entre los periodos de innovación evolutiva y la variabilidad climática. Uno de los principales periodos identificados ocurrió cerca de la transición entre el Eoceno y el Oligoceno.
Ese momento estuvo marcado por importantes cambios en el clima de la Tierra. La aparición de nuevas condiciones ambientales pudo crear oportunidades ecológicas para distintos linajes de aves. El estudio también detectó que las comunidades ubicadas en latitudes altas presentan mayores tasas promedio de evolución fenotípica.
El hallazgo también ayuda a estudiar el cambio climático
La investigación no permite predecir exactamente cómo evolucionará cada especie frente al calentamiento actual. Sin embargo, ofrece un registro de cómo la variabilidad ambiental se relacionó con cambios físicos durante millones de años.
Los autores consideran que este tipo de análisis puede ayudar a estudiar la respuesta de las especies ante nuevas presiones ambientales. La combinación de colecciones de museos, inteligencia artificial y modelos evolutivos permite analizar una cantidad de información que antes habría sido mucho más difícil de procesar.
