El extraño Spinosaurus hace historia como el primer dinosaurio acuático conocido

CASABLANCA, Marruecos - Al final de un pasillo oscuro en la Universidad Hassan II de Casablanca, ingresé en una habitación polvorienta que contenía un extraordinario conjunto de fósiles, huesos que generaban preguntas fundamentales sobre el Spinosaurus aegyptiacus, uno de los dinosaurios más extraños jamás descubiertos.

El depredador de 16 metros de largo (más que un Tyrannosaurus rex adulto) y siete toneladas de peso tenía una gran aleta en su espalda y un hocico alargado que se parecía a las fauces de un cocodrilo, erizado de dientes cónicos. Durante décadas, las reconstrucciones de su voluminoso cuerpo han terminado en una cola larga y estrecha.

Los huesos de color rojo amarronado se ensamblan en una cola casi completa, la primera descubierta del Spinosaurus. Es tan grande que se necesitan cinco mesas para soportar su longitud total, y para mi sorpresa, el apéndice es similar a una paleta ósea gigante.

Descrito hoy en la revista Nature, esta cola es posiblemente la adaptación acuática más extrema jamás vista en un gran dinosaurio.  Su descubrimiento en Marruecos amplía nuestra comprensión de cómo uno de los grupos de animales terrestres más dominantes de la Tierra vivió y prosperó.

Puntales delicados de casi 61 centímetros de largo sobresalen de muchas de las vértebras que forman la cola, dándole el perfil de un remo. Al final de la cola, las protuberancias óseas que ayudan a las vértebras adyacentes se entrelazan prácticamente, dejando que la punta se ondule de un lado a otro de una manera que impulse al animal a través del agua. La adaptación probablemente lo ayudó a moverse a través del vasto ecosistema fluvial al que llamaba hogar, o incluso para lanzarse tras el enorme pez que probablemente cazaba.

"Esto era básicamente un dinosaurio que intentaba tener una cola de pez", dice el explorador emergente de National Geographic, Nizar Ibrahim, el investigador principal que examina el fósil.

La estructura de los huesos,  junto con el modelado de arte robótico del movimiento de la cola, agregan evidencia fresca y convincente a un argumento que se ha desatado durante años entre los paleontólogos: ¿Cuánto tiempo pasó el Spinosaurus realmente nadando y, por implicación, qué tan cerca alguna vez llegaron los grandes dinosaurios depredadores a tener una vida acuática?

En el año 2014, los investigadores liderados por Ibrahim argumentaron que el depredador fue el primer dinosaurio semiacuático confirmado, una hipótesis que generó el rechazo de los compañeros que cuestionaron si el equipo del fósil de Ibrahim estaba estudiando en realidad al Spinosaurus, o incluso a un solo individuo.

En la época del Spinosaurus, hace entre 95 y 100 millones de años en el período Cretácico, varios grupos de reptiles habían evolucionado para vivir en ambientes marinos, como los ictiosaurios con forma de delfín y los plesiosaurios de cuello largo. Pero esos monstruos marinos de la era de los dinosaurios se sientan en una rama diferente del árbol genealógico de los reptiles, mientras que los verdaderos dinosaurios como el Spinosaurus se ha creído durante mucho tiempo que ha vivido sobre la superficie terrestre.

Ahora, con la evidencia de la cola recientemente analizada, hay un sólido caso que refuerza la idea de que el Spinosaurus no solo coqueteó con la orilla sino que fue capaz de realizar movimientos acuáticos completos. En conjunto, los descubrimientos publicados hoy sugieren que el Spinosaurus gigante pasó mucho tiempo bajo el agua, tal vez cazando presas como un cocodrilo masivo. "Esta cola no es ambigua", dice el miembro del equipo Samir Zouhri, paleontólogo de la Universidad Hassan II. "Este dinosaurio nadaba".

Otros científicos que han evaluado el nuevo estudio coinciden en que la cola deja descansar algunas dudas persistentes y fortalece el caso de un Spinosaurus semiacuático.

"Esto es ciertamente una sorpresa", dice el paleontólogo de la Universidad de Maryland Tom Holtz, que no participó en el estudio. "El Spinosaurus es aún más extraño de lo que pensábamos".

Huesos y bombas

La historia del Spinosaurus es casi tan inusual como la cola recién descubierta, una aventura que va desde los museos alemanes bombardeados hasta la arenisca marciana del Sahara marroquí.

Los restos de este extraño animal emergieron de las profundidades del tiempo hace más de un siglo, gracias al paleontólogo y aristócrata bávaro Ernst Freiherr Stromer von Reichenbach. De 1910 a 1914, Stromer organizó una serie de expediciones a Egipto que arrojaron docenas de fósiles, incluidas piezas de lo que más tarde se llamaría Spinosaurus aegyptiacus. En su primera descripción publicada, Stromer luchó para explicar la anatomía de la criatura, especulando que su rareza "habla de una cierta especialización". Imaginó al animal parado sobre sus extremidades posteriores como un T. rex fuera de balance, con su larga espalda erizada de vértebras. Cuando los fósiles se exhibieron en el Museo Paleontológico de Múnich, trajeron la fama a Stromer.

Durante la Segunda Guerra Mundial, los bombardeos aliados llevaron a Stromer, un crítico del régimen nazi, a rogarle al director del museo que trasladara los fósiles a un lugar seguro. El director nazi se negó y los bombardeos destruyeron los fósiles en 1944. Dibujos, fotos y descripciones en artículos de revistas fueron todo lo que quedó para probar que los fósiles del Spinosaurus de Stromer existieron alguna vez.

En las décadas siguientes, el Spinosaurus adquirió un cierto mito, ya que generaciones de paleontólogos encontraron más de sus parientes cercanos en todo el mundo, desde Brasil hasta Tailandia, e intentaron entender cómo vivían. Descubiertos en cuatro continentes, estos "Spinosaurus” adicionales casi seguramente comieron pescado en función de la anatomía del cráneo, las estructuras de los dientes y, en un caso puntual, se encontraron escamas de pescado conservadas en la caja torácica de un Spinosaurus.

A principios del siglo XX, los paleontólogos jugaban con las nociones de dinosaurios acuáticos, incluyendo una idea de que los grandes dinosaurios herbívoros vivían en las lagunas para ayudar a mantener su peso inmenso. Pero décadas de investigación anatómica ahora demuestran que los dinosaurios de todas las formas y tamaños, incluso los titanes entre ellos, evolucionaron en tierra firme. La anatomía de las extremidades posteriores de otros Spinosaurus sugirió firmemente que ellos también caminaron por tierra.

Sin un esqueleto nuevo del Spinosaurus para examinar, la especie parecía destinada a permanecer ambigua.

Objetos perdidos

La claridad vendría décadas después desde el sureste de Marruecos, donde miles de mineros artesanales han recorrido las rocas de la región y han encontrado fósiles que abarcan cientos de millones de años de la historia de la Tierra. Con la esperanza de encontrar restos de dinosaurios en particular, algunos cavadores han centrado sus energías en los lechos de Kem Kem, una formación de arenisca de entre 95 y 100 millones de años que comienza a 322 kilómetros al este de Marrakech y se extiende 241 kilómetros al suroeste. Las rocas conservan vestigios de lo que alguna vez fue un vasto sistema fluvial donde alguna vez nadaron peces del tamaño de automóviles. Si ve un parche expuesto en la piedra roja de los lechos de Kem Kem, en el costado de una colina, es probable que encuentre la boca de un túnel, demasiado corta para pararse, tallada por mineros locales con una pieza de varilla afilada.

Cuando los mineros encuentran fósiles, generalmente venden los huesos a una red de mayoristas y exportadores. Esta industria minera fósil proporciona ingresos vitales a miles de personas en esta región, aunque opera en un área gris legal y ética. Los lugareños excavan durante todo el año, lo que hace que sea casi seguro encontrar más especímenes científicamente valiosos que los paleontólogos académicos, que excavan solo unas pocas semanas al año.

Es por eso que los paleontólogos conocen a los excavadores locales y frecuentemente revisan sus hallazgos. El profesor asistente de la Universidad de Detroit Mercy, Nizar Ibrahim, alemán con ascendencia marroquí, viaja de pueblo en pueblo cada vez que visita Marruecos, discutiendo en Darija, el dialecto árabe local, los últimos hallazgos de los lugareños.

En una de esas visitas a una aldea en las afueras de la ciudad de Erfoud en el 2008, Ibrahim (para ese entonces especialista en los lechos de Kem Kem) conoció a un hombre que había encontrado huesos que el científico luego se dio cuenta de que podrían pertenecer a un Spinosaurus. El encuentro bien pudo haber sido el destino. Ibrahim había amado al Spinosaurus desde que era un niño que creció en Berlín.

Los socios de investigación de Ibrahim en el Museo de Historia Natural de Milán rastrearon aún más huesos del mismo minero local a Italia y los aseguraron para regresarlos a Marruecos. Un segundo viaje de Ibrahim, Zouhri y algunos de sus colegas en el 2013 finalmente llevó al equipo al afloramiento de los lechos de Kem Kem donde se originaron los fósiles, y comenzaron a encontrar más fragmentos de huesos. 

Ibrahim utilizó estos fósiles frescos, huesos encontrados previamente, y los artículos de Stromer para intentar una nueva reconstrucción del Spinosaurus. Su trabajo, publicado en Science en el año 2014, declaró los fósiles marroquíes como un reemplazo de los egipcios originales perdidos en los bombardeos de la Segunda Guerra Mundial. Su reconstrucción reveló que la criatura tenía 15 metros de largo cuando estaba completamente desarrollada, más que un T. rex adulto.

El estudio también argumentó que el Spinosaurus tenía un torso delgado, extremidades posteriores rechonchas, un cráneo con forma de cocodrilo que comía peces, y huesos de paredes gruesas similares a los de los pingüinos y manatíes, características que apuntaban a algún tipo de estilo de vida semiacuático.

El estudio polarizó a los paleontólogos. Algunos reaccionaron positivamente, convencidos por los nuevos datos sobre los huesos de paredes gruesas del Spinosaurus. "Eso realmente fue decisivo para mí", dice Lindsay Zanno, paleontóloga del Museo de Ciencias Naturales de Carolina del Norte que no formó parte del equipo de investigación de Ibrahim. "El hueso tiene memoria", agrega, y señala que la microestructura del hueso se ve diferente en los animales terrestres, en los animales voladores o en los animales que pasan la mayor parte del tiempo en el agua.

Para otros paleontólogos, sin embargo, la evidencia presentada en el 2014 no cerró el caso de un Spinosaurus acuático. Esos investigadores pensaron que, como mínimo, el Spinosaurus, como otros de su especie, comía pescado al meterse en las aguas poco profundas como los osos pardos y las garzas. Pero basándose solamente en los restos marroquíes incompletos, ¿podrían los investigadores decir con certeza que el depredador prehistórico hizo más que sus parientes y nadó rápidamente tras la presa acuática? Si es así, ¿cómo se movió a través del agua?

Aún otros expresaron dudas de que los huesos marroquíes pertenecieran a un Spinosaurus. Si bien los huesos marroquíes recién descubiertos eran claramente de Spinosaurus, el número de especies de Spinosaurus en el norte de África fue, y es, un tema de debate científico. ¿La anatomía del fósil coincidía exactamente con la criatura egipcia perdida de Stromer? ¿O pertenecían a un pariente cercano, pero distinto? "Nadie estaba particularmente seguro de cuántas especies o géneros tenemos [en el norte de África], y de dónde se encuentra cualquiera de ellos en el tiempo y en el espacio", dice Dave Hone, paleontólogo de la Universidad Queen Mary de Londres y un especialista en Spinosaurus.

Tratando de calmar la controversia, Ibrahim y sus colegas regresaron al sitio marroquí, con el apoyo de la National Geographic Society, para buscar más huesos en septiembre del 2018. El tiempo era esencial: Había escuchado por contactos locales que los buscadores de fósiles comerciales estaban haciendo túneles en las colinas cercanas en busca de huesos. Ibrahim no podía arriesgarse a dejar que el resto de lo que él creía que era el único esqueleto de Spinosaurus conocido en el mundo, desapareciera en los gabinetes de curiosidades de los coleccionistas.

Prosperidad fósil

La excavación del 2018 comenzó mal. Para limpiar toneladas de arenisca, la tripulación compró el único martillo neumático de la región. Se rompió en minutos. Los días fueron tan agotadores que varios miembros del equipo fueron hospitalizados una vez que regresaron a casa. Pero la promesa de descubrimiento los mantuvo en marcha, junto con los descansos de Nutella que temporalmente los distrajeron del castigo. Finalmente, comenzaron a encontrar una vértebra caudal tras otra desde la cola del animal, a veces a solo minutos y centímetros de distancia. El equipo estaba tan aturdido por la bonanza que tocaron ritmos musicales con sus martillos de rock y rompieron a cantar, gritando: "It's another caudal!" con la melodía “The Final Countdown” de Europe.

Me gustaron los desafíos del sitio y la avalancha de descubrimientos cuando me uní al equipo en julio del 2019 para una expedición de regreso. El calor de 47 grados y los vientos áridos absorbían litros de agua de mi cuerpo mientras nos abríamos paso a través de un afloramiento rocoso y jaspeado. Los estudiantes del Detroit Mercy de Ibrahim cargaron rocas en cubos hechos con neumáticos reciclados y buscaron en los escombros hasta las más pequeñas partículas de hueso.

Al final del día siguiente, encontramos varios fósiles del Spinosaurus, incluidos los huesos de las patas y dos vértebras caudales delicadas que habrían formado la punta de la cola del dinosaurio. Cuando los frutos de todo este trabajo se depositaron en las mesas del laboratorio de Casablanca, Ibrahim y sus colegas sabían que tenían algo realmente espectacular.

Para finales del año 2018, el equipo de excavación había descubierto más de 30 vértebras de la cola del Spinosaurus. Crucialmente, algunos de los huesos de la cola combinaban perfectamente con las ilustraciones de las vértebras más fragmentadas de la cola del Spinosaurus que Stromer publicó en 1934, lo que refuerza el caso de que una especie de Spinosaurus que vivía en el norte del África cretáceo se extendía desde Marruecos hasta Egipto. Además, Ibrahim y su equipo no han encontrado ningún hueso duplicado en el sitio marroquí, una clara señal de que los fósiles pertenecen a un solo individuo, un acontecimiento extremadamente inusual en los turbulentos cauces de los lechos de Kem Kem.

Nacido para el agua

Con la cola casi completa de la criatura ahora en la mano, Ibrahim y sus colegas están más seguros que nunca de que el Spinosaurus era un nadador, una afirmación que comenzaron a poner a prueba en el laboratorio.

En febrero del año 2019, Ibrahim contactó a Stephanie Pierce, curadora de paleontología de vertebrados en el Museo de Zoología Comparada de Harvard, con una pregunta: ¿Podría ella ayudarlo a probar cuánto empuje generaría la cola de un dinosaurio en el agua? Aunque modelar digitalmente el movimiento de los animales es una de sus especialidades, Pierce sabía que responder la pregunta requería experimentos dinámicos del mundo real. Ella y su colega George Lauder, biólogo de peces, acordaron unirse al equipo.

Casi seis meses después de que el dúo de Harvard se uniera al equipo de Ibrahim, entré en el laboratorio de Lauder, una sala que zumbaba con los ruidos de la ventilación y los ordenadores. Lauder, sentado en un banco de trabajo, tomó una lámina de plástico naranja —el contorno cortado con láser de una cola de Spinosaurus— y la fijó a una barra de metal. Luego cruzó el laboratorio hasta lo que parecía una pecera elaboradamente construida y montó la cola dentro de una maraña de vigas de metal que colgaban del techo.

El dispositivo es un robot llamado "Flapper", que cuelga debajo de un canal de agua cuya velocidad de flujo puede ser controlada por Lauder con una precisión exquisita. Con luces, cámaras y sensores, el conjunto puede rastrear con precisión los movimientos acuáticos de un animal o de un robot nadador, y las fuerzas que transmiten a medida que se mueven.

Mientras lo observaba, Lauder bajó la aleta al agua, y la cola del Spinosaurus modelo de plástico unida a ella saltó a la vida con un movimiento destinado a imitar a un cocodrilo que nadaba. Con cada aleta, una sombra atravesaba la cola, y los datos fluían a las computadoras de Lauder. El Flapper registró las fuerzas impartidas por la cola, reflejando lo bien que se habría impulsado el Spinosaurus a través del agua.

Los resultados de Pierce y Lauder, que se incluyen en el artículo de Nature, muestran que la cola del Spinosaurus ofrece más de ocho veces el empuje hacia adelante en el agua que las colas de los terópodos no Spinosaurus Coelophysis y Allosaurus, y lo hace el doble de eficiente. El descubrimiento sugiere que el Spinosaurus gigante pasó mucho tiempo sumergido, posiblemente navegando ríos como un cocodrilo moderno pero a gran escala.

Esa conclusión diferencia al Spinosaurus de otros dinosaurios amantes del agua descritos desde el año 2014, incluidas las especies que pueden haber vivido como gansos o tortugas. Cuanto más habla Lauder sobre una pala en la parte trasera de un depredador de hasta 15 metros de largo, más se abren sus ojos ante la naturaleza sin precedentes del descubrimiento. "¡Es increíble!" dice él.

En futuros experimentos, Pierce y Lauder dicen que una versión modificada de los ensayos de Flapper podría probar un modelo 3D de la cola, o incluso un modelo de cuerpo completo del Spinosaurus actualizado, lo que ayudaría a aclarar cómo la dorsal de 1,8 metros de altura del dinosaurio afectó su natación. Sin embargo, para lograr ese sueño, Ibrahim quiere incorporar hasta el último trozo de hueso que pueda, por lo que su equipo regresó al desierto en pleno verano del 2019 para excavar más.

Algunos de los fósiles que vi encontrar en esa expedición, pronto ayudarán a probar otra característica acuática del Spinosaurus: sus posibles patas palmeadas. Con más huesos en la mano, los investigadores finalmente pudieron reconstruir toda la pata del dinosaurio para ayudar a probar cuán ampliamente el Spinosaurus extendió sus dedos.

De manera crucial para Ibrahim, cualquier fósil que el equipo encuentre, permanecerá en Marruecos aumentando la colección que Zouhri, el paleontólogo de la Universidad Hassan II, que supervisa en su laboratorio de Casablanca. La esperanza es que algún día, estos huesos y los científicos que los estudian sembrarán el primer museo nacional de historia natural de Marruecos e inspirarán a las personas del norte de África a soñar con los mundos perdidos bajo sus pies.

"Lo que quiero hacer es construir una casa para el Spinosaurus ", dice Ibrahim. "Esto se convertirá en un símbolo, en un icono, de la paleontología africana".