La ciència rere l’art de reviure els dinosaures

Procés de fossilització. Al contrari del que puga semblar, el procés de fossilització és poc comú. Després de la mort de l’animal (en aquest cas un dinosaure), carronyaires i descomponedors s’alimentaran del cadàver. L’acció de l’aigua pot dispersar i fer malbé els ossos que hi resten, però també soterrar-los més ràpidament. Molt lentament, les restes comencen una transformació fisicoquímica profunda, el procés de fossilització. Passat un temps, l’erosió descobreix els ossos, deixant- los preparats per a la seua excavació./ Il·lustració d’Óscar Sanisidro

Els dinosaures han servit de font d’inspiració artística des del seu descobriment al començament del segle XIX. La seua presentació en societat va tenir lloc en 1854, inaugurada recentment la Gran Exposició Universal de Londres. Dotzenes d’escultures de bèsties prehistòriques foren distribuïdes pels jardins que envolten el Palau de Cristall, fent les delícies d’un públic victorià àvid per conèixer els darrers avenços científics. Des d’aleshores, l’interès pels dinosaures i el món que van habitar no ha fet més que augmentar. Actualment, la recreació de l’aspecte d’animals del passat suposa un procés laboriós que combina el rigor científic amb l’expressió artística i empra tècniques que van des del dibuix tradicional a l’animació digital.

Completant els buits del registre fòssil

La realitat darrere de moltes troballes paleontològiques dista molt dels esquelets exposats a les sales dels museus. La major part dels fòssils estan incomplets, deformats o danyats. Això suposa un repte addicional a l’hora de reconstruir l’aparença de qualsevol organisme extint. En teoria, completar aquestes llacunes d’informació és senzill, només calen fòssils d’espècies el més estretament emparentades possible que conservin aquesta part. Tanmateix, com es pot saber quines espècies són les més properes? La construcció de l’«arbre de família» d’un ésser viu, o filogènia, mitjançant eines cladístiques s’empra freqüentment en paleontologia. La cladística utilitza qualsevol caràcter que pugui ser categoritzat per a definir les relacions de parentiu entre espècies. Aquestes relacions es visualitzen a través d’un cladograma, l’esmentat «arbre».

L’ADN és una font d’informació ideal per a fer cladogrames. Tot i això, l’ADN també és una molècula fràgil que es degrada fàcilment. L’oceà temporal que separa els genomes més antics seqüenciats fins avui, d’uns 2 milions d’anys, dels darrers dinosaures no aviaris, de fa 66 milions d’anys, descarta el seu ús per a construir cladogrames. A conseqüència d’aquesta limitació, en el cas dels dinosaures es fa servir la forma dels ossos fossilitzats com a font d’informació principal. A més, cada any apareixen noves restes per a actualitzar i revisar les hipòtesis existents. Cada troballa suposa una nova oportunitat de trobar les peces que falten del trencaclosques. Per tant, les representacions artístiques dels éssers del passat no només estan en revisió constant, sinó que també reflecteixen la ciència del seu temps.

La musculatura, les escates i el color dels dinosaures

Un cop l’esquelet s’ha completat a partir d’espècies properes, és el moment d’afegir-hi la musculatura. Per a fer-ho, es fa servir l’anatomia comparada. Aquesta disciplina presta atenció a la forma dels ossos i les marques que hi han deixat els músculs i els tendons. També utilitza la seua configuració en les espècies actuals per a comprendre com estaven disposats en els seus parents extints. En el cas dels dinosaures, els candidats ideals són les aus (els últims dinosaures vius) i els cocodrils (animals relacionats amb ells). D’aquesta manera, en reconstruir múscul rere múscul des de les capes més profundes a les més superficials, podem recrear l’aspecte general de qualsevol vertebrat.

El pas següent del procés és afegir la resta dels teixits tous, com són la pell, el cartílag, les escates o les plomes. Per desgràcia, aquests són molt més fràgils que els ossos i els calen unes condicions fisicoquímiques molt particulars per a preservar-los, cosa que augmenta el grau d’especulació. Tot i això, cada any la llista de fòssils excepcionalment conservats augmenta. Gràcies a aquestes troballes sabem que les plomes, almenys en la seua versió més simplificada, eren presents en molts grups de dinosaures. També hem aconseguit cartografiar els patrons de les escates en un bon nombre d’espècies o identificar la presència de crestes i altres protuberàncies fetes únicament de teixit tou. Totes aquestes característiques són impossibles d’imaginar sense l’ajuda d’aquests fòssils únics.

Reconstrucció anatòmica d’Herrerasaurus ischigualastensis, un dels primers dinosaures coneguts procedent del Triàsic Tardà d’Argentina./ Il·lustració d’Óscar Sanisidro

A primera vista, les plomes fossilitzades no són més que fosques pel·lícules de carboni. El 2008, els nous equips de microscòpia electrònica van permetre observar per primera vegada restes de melanosomes en una ploma fossilitzada. Els melanosomes són components cel·lulars diminuts que acumulen melanina, una de les molècules responsables del color en vertebrats. La seua forma i orientació defineixen la tonalitat de les plomes en les aus actuals. En comparar aquestes dues variables amb les mostres fòssils, podem inferir el color dels dinosaures emplomats. Mitjançant aquesta tècnica, sabem que Microraptor, un petit dinosaure carnívor planador, lluïa un plomatge fosc amb brillantors irisades o que Sinosauropteryx comptava amb un patró contrastat, rogenc i blanc, rematat per una cridanera cua anellada. A més de l’observació dels melanosomes, durant els darrers anys han sorgit noves tècniques que permeten detectar compostos químics relacionats amb el color que encara són presents en alguns fòssils. Més important encara, s’ha pogut remuntar la cascada de transformacions que han patit aquests pigments al llarg del temps per a identificar la molècula original de què procedeixen. Això obre un ventall de possibilitats que amb seguretat revolucionarà la manera com veiem els dinosaures i altres animals extints durant les dècades vinents.

Els dinosaures com a part d’un ecosistema

Cap animal viu aïllat del medi ambient. Per tant, el darrer pas és reunir els dinosaures amb l’ecosistema que van habitar. Aquesta tasca requereix una recopilació exhaustiva de dades procedents de diferents disciplines científiques. La geologia del lloc on va ser trobat el dinosaure proporciona informació valuosa sobre com era la topografia del lloc, incloent-hi la presència de rius, llacs, dunes o planes costaneres. D’altra banda, la paleobotànica, ciència que estudia la flora del passat, és imprescindible per a poblar el paisatge amb la vegetació del moment i del lloc precisos. Mentre que la troballa de restes de fulles i troncs fossilitzats ens dona pistes de les plantes que creixien a les proximitats, el pol·len fossilitzat –especialment aquell tan lleuger que és transportat pel vent– ens parla de les comunitats vegetals que creixien a uns quilòmetres a la rodona, i proporcionen una visió botànica més general. Arribats a aquest punt, ja hauríem de ser capaços de plasmar l’aparença de qualsevol organisme extint i el paleoambient a què pertanyia. És aquí on comença la fase artística del procés, l’originalitat a l’hora de representar éssers vius que, en el cas d’espècies com Tyrannosaurus o Triceratops, hem vist centenars de vegades, i per a deixar volar la nostra imaginació una vegada més.

La grandària dels brontotèrids

Els paleontòlegs no només estudien els dinosaures. La seua disciplina s’ocupa de conéixer més sobre el desenvolupament de la vida a la Terra a partir de les restes fòssils, ja siguen animals o vegetals. I això inclou els mamífers prehistòrics. Óscar Sanisidro, a més de realitzar les il·lustracions del present número de Mètode, acaba de publicar un article en la revista Science, juntament amb investigadors de la Universitat d’Alcalá i del Museu d’Història Natural de Nova York, on expliquen el canvi espectacular de mida que van patir els brontotèrids, una família de mamífers que va viure durant l’Eocè. Mentre que les espècies més antigues pesaven al voltant de vint quilos, i tenien la mida aproximada d’un coiot, els brontotèrids van arribar a tenir gairebé la mida dels elefants i es van convertir en els primers mamífers a pesar diverses tones. Una ràpida evolució al llarg de 16 milions d’anys que aquest estudi explica per dos mecanismes evolutius: d’una banda, una generació d’espècies, tan xicotetes com grans, a bots; i de l’altra, una forta pressió de selecció centrada en les espècies més grans, que va deixar enrere la resta. Els dos processos expliquen com els brontotèrids, o «bèsties del tro», assoliren mides rècord.

Diferència de mida entre dues espècies de brontotèrids. Eotitanops borealis (a sota, en primer pla) era una de les primeres i més xicotetes espècies del grup. A dalt, Megacerops coloradensis, un dels últims gegants que va sobreviure fins al final de l’Eocé. / Il·lustració d’Óscar Sanisidro

© Mètode 2023 - 117. El llegat dels dinosaures - Volum 2 (2023)
Paleontòleg i il·lustrador científic. Després de completar el doctorat al Museu Nacional de Ciències Naturals–CSIC de Madrid, va continuar la seua carrera investigadora a la Universitat de Kansas i a la Universitat d’Alcalá. Actualment, és investigador del Departament de Botànica i Geologia de la Universitat de València. La seua tasca com a il·lustrador ha estat premiada amb el premi Lanzendorf-National Geographic. La seua obra ha estat exposada en nombrosos museus tant nacionals com internacionals i publicada en revistes com Science o Nature, on també ha publicat part de la seua investigació.