El Spinosaurus tenía huesos parecidos a los de los pingüinos

Hace más de 95 millones de años, un poderoso sistema fluvial corría a través de lo que ahora es el Sahara marroquí. Este era el hábitat de uno de los dinosaurios más inusuales conocidos por la ciencia: el Spinosaurus, una bestia de siete toneladas y 14,9 metros de largo con un hocico similar al de un cocodrilo y que poseía dientes cónicos. 

Los paleontólogos están de acuerdo en que el Spinosaurus y sus parientes tenían fuertes lazos con el agua, pero durante años han debatido si esta extraña criatura con cresta nadó a través del agua como un “monstruo de río” que atrapaba peces, merodeaba las orillas como una megagarza reptiliana o algo intermedio.

Ahora, utilizando la base de datos más grande de su tipo, los investigadores han comparado la densidad de los huesos del carnívoro prehistórico con una amplia gama de animales vivos y extintos. El análisis encontró que el Spinosaurus, y sorprendentemente, su primo británico Baryonyx, tenían paredes óseas muy densas, como tienen los pingüinos actuales, lo que sugiere que probablemente pasaron gran parte de su tiempo en el agua y cazaron presas acuáticas.

“El Spinosaurus también podría haber sido un animal que a veces vadeaba sobre el nivel del agua, pero su ecología se caracteriza por una inmersión total en el agua", dice el autor principal del estudio, Matteo Fabbri, investigador postdoctoral del Museo Field de Historia Natural de Chicago, Illinois.

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Huesos densos: la clave para entender cómo nadaba el Spinosaurus

Los nuevos hallazgos, publicados en Nature, refuerzan el caso de que los espinosáuridos, el grupo que contiene al Spinosaurus y a sus parientes, se adaptaron a una vida en el agua, siendo los únicos dinosaurios conocidos (aparte de las aves) que lo han hecho. Recientemente, por ejemplo, el primer fósil encontrado de la cola del Spinosaurus reveló una extraña forma de paleta que el dinosaurio pudo haber utilizado para nadar.

“Los huesos no mienten”, dice el explorador de National Geographic Nizar Ibrahim, autor principal del estudio y paleontólogo de la Universidad de Portsmouth, en el Reino Unido. El Spinosaurus “es aún más acuático de lo que esperábamos”, dice.

Aún así, sigue siendo una pregunta abierta exactamente cómo el Spinosaurus nadaba y perseguía a sus presas. El depredador prehistórico, con su cuerpo alargado y su gigantesca vela trasera, continúa desconcertando a los científicos porque es muy inusual en comparación con otras criaturas acuáticas.

“No dudo que el Spinosaurus tenga huesos muy densos... [pero] ¿Es agregando suficiente masa que los animales consiguen sumergirse?”, pregunta Don Henderson, paleontólogo del Museo Real Tyrrell de Paleontología, Canadá, cuyo estudio de 2018 de Spinosaurus sugirió que el animal habría tenido mucha flotabilidad.

“Si observas a los pingüinos nadando, tan pronto como dejan de batir sus alas comienzan a elevarse hacia la superficie”, reflexiona Henderson. “Simplemente, no puedo ver cómo el Spinosaurus pudo permanecer bajo el agua sin un esfuerzo extremo”.

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Lastre óseo: una clave de la transición evolutiva

Catapultado a la fama reciente por Jurassic Park III, el Spinosaurus es uno de los dinosaurios más misteriosos jamás encontrados. Los investigadores descubrieron los primeros fósiles conocidos del animal en la década de 1910 en Egipto, pero los huesos fueron destruidos en un bombardeo durante la Segunda Guerra Mundial, lo que ha hecho que sea extraordinariamente difícil para los paleontólogos estudiar la anatomía de la criatura.

En 2014, los investigadores dirigidos por Ibrahim anunciaron que en un sitio en Marruecos se preservó un esqueleto de Spinosaurus sorprendentemente completo. El fósil tenía extremidades posteriores inusualmente grandes, así como huesos densos en las extremidades.

Estos rasgos apuntaban a un estilo de vida semiacuático en el que el Spinosaurus permanecía activamente en el agua, al menos una parte del tiempo. El anuncio en 2020 sobre la cola en forma de paleta del mismo fósil contribuyó a aumentar la intriga.

Para investigar más a fondo cuánto podía nadar el Spinosaurus, el equipo de Fabbri e Ibrahim comenzó a trabajar en el nuevo estudio en 2015, pero el proyecto terminó tardando seis años en completarse.

Gran parte del tiempo se dedicó a la búsqueda de Fabbri para recopilar la mayor cantidad de datos posibles sobre una amplia variedad de animales. Se puso en contacto con un museo tras otro, persuadiendo a una lista cada vez mayor de profesionales para que lo ayudaran a recolectar especímenes para su estudio.

En otros grupos de animales terrestres que hicieron la transición evolutiva de la tierra al agua, como las ballenas, el aumento de la densidad ósea fue uno de los primeros rasgos en aparecer, con los huesos actuando como lastre de ahorro de energía (el “lastre” es la variación de la densidad del centro de gravedad de un cuerpo en un medio líquido).

Entonces, para probar si los espinosáuridos estaban adaptados al agua, los investigadores compilaron secciones transversales digitalizadas de las costillas y fémures de más de 200 tipos diferentes de amniotas, el amplio grupo de animales que incluye a reptiles, aves y mamíferos modernos, así como una mezcla de criaturas antiguas y extintas, incluidos los dinosaurios.

Luego, el equipo comparó las densidades óseas con las habilidades conocidas de los animales para alimentarse bajo el agua o volar.  El análisis mostró que los huesos altamente densos estaban estrechamente correlacionados con un animal que buceaba con frecuencia bajo el agua. El Spinosaurus y el Baryonyx fueron los únicos dos dinosaurios no aviares en el estudio con huesos tan densos.

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El Spinosaurus y la posible ventaja de los huesos densos

No todos los animales con huesos densos viven un estilo de vida acuático o incluso parcialmente acuático. Los elefantes y los dinosaurios saurópodos extintos, por ejemplo, tienen huesos densos en las extremidades para soportar su enorme peso.

Sin embargo, estas estructuras óseas "graviportales" (animales pesados con miembros de segmentos proximales cortos y distales elongados) que soportan peso difieren visiblemente de las "osteoescleróticas" (que implica un aumento de la densidad ósea) que tienen los pingüinos y otras criaturas buceadoras.

Los huesos altamente densos pueden dar a los animales una ventaja única cuando se trata de permanecer en el agua durante períodos prolongados sin eliminar su capacidad para moverse por terrenos secos.

“Pese a que animales como el pingüino o el cocodrilo son capaces de nadar y bucear bajo el agua, también pueden caminar en la tierra”, dice Fabbri.

Aunque al Spinosaurus y al Baryonyx les costaba menos esfuerzo pasar tiempo en el agua que a otros dinosaurios, también deben haber pasado tiempo en tierra de vez en cuando.

El primer fósil conocido de Baryonyx contiene escamas de peces, así como los huesos de un dinosaurio juvenil herbívoro, lo que tal vez sea un signo del oportunismo del depredador, hábil tanto en tierra como en agua.

El experto en espinosáuridos Tom Holtz, un paleontólogo de la Universidad de Maryland que no participó en el estudio, dice que los nuevos datos podrían tener implicancias mucho más allá del Spinosaurus y el Baryonyx.

Algunos paleontólogos han sugerido que algunos tipos de dicinodontes, criaturas extintas de dos colmillos lejanamente relacionadas con los primeros mamíferos, podrían haber llevado estilos de vida similares a los de los hipopótamos. Nuevos análisis de densidad ósea podrían ayudar a probar estas ideas y otras similares, especialmente para fósiles fragmentarios de los que se sabe poco.

“Que yo sepa, nadie ha probado esto a esta escala antes”, confiesa Holtz. “Inspirarán el trabajo [e] enriquecerán la investigación sobre estas criaturas que, quizás, no sean para el público las más carismáticas, pero que científicamente son igualmente interesantes”.

Desafiando las tendencias de la evolución

Más allá del Baryonyx y el Spinosaurus, el estudio también echó un vistazo a otros candidatos de dinosaurios semiacuáticos, en particular al Halszkaraptor, que era similar a un pato. El equipo descubrió que ninguno de ellos tenía huesos densos parecidos a los de los pingüinos. Sin embargo, esto no excluye a estos animales de una vida ligada al agua. Muchos “dinosaurios modernos” que viven alrededor del agua, como patos, gansos y otras aves acuáticas, no tienen densidades óseas similares a las de los pingüinos. 

Una de las mayores sorpresas del estudio proviene de otra especie de espinosáurido: a diferencia del Spinosaurus y el Baryonyx, un espinosáurido encontrado en Níger llamado Suchomimus no tiene huesos densos, a pesar de que ese animal se parece mucho al Baryonyx.

“En un grupo que no está necesariamente 100% comprometido con la vida acuática, uno esperaría la posibilidad de que la evolución se mueva tanto hacia adelante como hacia atrás", comenta Holtz.

Los hallazgos generales subrayan cuán extraños fueron los espinosáuridos en el gran esquema de la historia evolutiva. En la mayoría de los otros casos en los que los animales terrestres se adaptaron a la vida en el agua, las especies pioneras tendían a tener cuerpos pequeños.

Según Holtz, los primeros mosasaurios, un grupo de antiguos reptiles marinos que no eran dinosaurios, no tenían más de un metro a un metro y medio de largo, del tamaño aproximado de los modernos varanos del Nilo. Pero los progenitores del Baryonyx y el Spinosaurus probablemente fueron gigantes.

El paleontólogo Kiersten Formoso, candidato a doctorado en la Universidad del Sur de California, dice que si bien el Spinosaurus tiene huesos densos como otros animales terrestres que evolucionaron para regresar al agua, también “rompe algunos de los caminos comunes”, evolutivamente hablando.

Por ejemplo, la mayoría de los amniotas acuáticos tienen cuerpos bastante planos y redondos, pero el cuerpo del Spinosaurus era alto y delgado. En general, los dinosaurios terópodos (caracterizados por tener huesos huecos y extremidades con tres dedos), incluido el Spinosaurus, tenían cuerpos que eran más rígidos que los de otros animales semiacuáticos, lo que habría afectado su movilidad al nadar.

Las vértebras de los terópodos también contenían sacos de aire, lo que habría hecho que fuera mucho más difícil para los espinosáuridos hundirse, aunque agrega que la densidad ósea adicional de las criaturas puede haber contrarrestado este efecto.

Y luego está uno de los rasgos distintivos del Spinosaurus: su vela dorsal hidrodinámicamente molesta, de 1,8 metros de altura.

“Creo que este animal era perfectamente feliz, relajándose y alimentándose en aguas poco profundas con los pies en el fondo, en la mayoría de los casos", dice Formoso, aunque en su opinión, el Spinosaurus “habría tenido dificultades para perseguir a sus presas acuáticas”.

Aún así, es posible que el hábitat único del Spinosaurus le diera al dinosaurio cierta facilidad en la caza acuática. Las capas de roca que preservaron аl Spinosaurus en Marruecos también tienen fósiles de peces prehistóricos grandes y de movimiento lento. “Ese es el tipo de cosas que el Spinosaurus habría estado persiguiendo, obviamente no estamos hablando de perseguir presas al estilo de los delfines”, dice Ibrahim.

Investigaciones futuras prometen revelar más detalles sobre este extraño depredador. Formoso y Henderson están trabajando juntos en un próximo estudio que comparará al Spinosaurus con mamíferos acuáticos y reptiles, mientras que el equipo de Ibrahim continúa trabajando en estudios  sobre las extremidades posteriores y los pies del Spinosaurus, que muestran signos de haber sido ampliamente extendidos, posiblemente como apoyo para su membrana interdigital.

Para Holtz, se avecinan tiempos más emocionantes para la investigación del Spinosaurus y sus parientes.

“La evidencia apunta claramente a que el Spinosaurus es algún tipo de animal acuático y esta nueva incorporación apoya su presencia bajo el agua o al menos en gran parte bajo el agua... Bien, la pregunta ahora es cómo”, exclama. “Lo divertido va a ser descubrir qué es lo que hacían”.