¿Cómo se apareaban los dinosaurios?

Estoy sentada en la oficina de Jakob Vinther, tratando de imaginarme si los tiranosaurios tenían -cómo decirlo cortésmente- penes. "Entonces, alguien tiene que ser…" tartamudeo, con creciente nerviosismo. "… penetrado", dice casualmente mi anfitrión completando la frase.

Nos encontramos en la Universidad de Bristol, en Reino Unido, donde Vinther es profesor de macroevolución, especializado en el registro fósil. Examiné su cuarto, principalmente para evitar el contacto visual mientras me recuperaba. Es exactamente lo que la niña dentro de mí esperaría de un paleontólogo.

Los estantes están llenos de una especie de lasaña fósil, donde capas de tomos académicos y papeles están mezclados con reliquias de un mundo perdido.

Entre lo más destacado está un insecto antiguo, con las venas de sus delicadas alas y moteado colorido claramente visibles, los restos de un calamar vampiro con su bolsa de tinta negra tan bien preservada que todavía contiene melanina, y unos extraños gusanos prehistóricos que son parientes de esos que se encuentran en los arrecifes coralinos. En la esquina hay una cómoda con cajones que -espero- contengan todo tipo de interesantes restos petrificados. El lugar se siente como el cruce entre un museo y una biblioteca.

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El espécimen que estoy mirando es mundialmente famoso -no por su piel, que está tan intacta, ni por su cola, que incluye un característico fleco de plumas puntiagudas. No, este dinosaurio se conoce mejor como el que dejó su trasero para que futuras generaciones lo estudiaran (Más sobre eso abajo).

Vuelvo mi atención a nuestra conversación. Vinther me está contando sobre un descubrimiento particularmente emocionante en un conocido yacimiento de fósiles en China, la Formación Yixian, en la provincia de Liaoning, donde se encontró una pareja de tiranosaurios, completa con plumas y todo, en un antiguo lago. Sospechosamente cerca el uno de la otra, según él. De hecho, lo que quiere saber es: ¿estaban teniendo sexo?

Un problema espinoso

Con las técnicas científicas modernas, los investigadores han estado adquiriendo perspectivas espectaculares de las minucias de la vida de los dinosaurios a un ritmo sin precedentes. Muchas hubieran sido impensables hace una década.

Un trabajo de detección molecular identificó los glóbulos rojos y el colágeno de terópodos de hace 76 millones de años, un grupo que incluye a los más grandes depredadores que hayan caminado la Tierra. Reveló señales de distintivos químicos que indican que los triceratops y los estegosaurios eran de sangre fría -algo poco usual en los dinosaurios- y que un herbívoro espinoso y de armadura pesada, el nodosáurido, era de color anaranjado.

Los científicos han descubierto que el espinosaurio -famoso por su gran "vela" dorsal- probablemente usaba sus dientes de 15 cm de largo y mandíbula de cocodrilo para cazar en aguas profundas, así como evidencias de que los iguanodones pudieron haber sido sorpresivamente inteligentes, y que los pterosaurios (técnicamente no son dinosaurios sino lagartos alados) solían caminar en busca de presas.

Pero la investigación de cómo exactamente se apareaban los dinosaurios no ha dado resultados. Hasta el día de hoy, los científicos ni siquiera pueden distinguir con exactitud entre los machos y las hembras, y menos decirte cómo cortejaban o qué tipo de genitales tenían. Sin ese conocimiento fundamental, mucha de su biología y comportamiento sigue siendo un misterio total. Una cosa sí es cierta: tenían sexo.

Volviendo a los fósiles de los tiranosaurios, Vinther explica que una clave de su postura comprometida podría venir de otro sitio en un extinto lago, el yacimiento de Messel en Alemania. Esta cantera convertida en un tesoro de fósiles es legendaria por su flora y fauna inmaculadamente preservada.

Se cree que el yacimiento de Messel es un cementerio prehistórico tan rico debido a un secreto tóxico. En la época del eoceno -hace entre 36 y 57 millones de años- era un cráter volcánico lleno de agua con laderas empinadas, rodeado de un frondoso bosque subtropical.

Nadie sabe cómo mataba a sus víctimas, pero la teoría es que continuó siendo geológicamente activo después de haberse formado, y periódicamente soltaba nubes de sofocante dióxido de carbono a su entorno. Es posible que las desafortunadas tortugas fueran sorprendidas en ese evento, hundiéndose hasta el suelo donde su lujuria fue preservada durante milenios.

No obstante, esas espinosas tortugas no están exactamente en la misma posición sexual en la que murieron. En lugar de estar montadas la una sobre otra, como es costumbre, están mirando en dirección contraria, como si de repente hubieran cambiado de parecer.

Detectando mi confusión, Vinther se echa para atrás en su silla y, con el aire de alguien para quien el sexo prehistórico es un perfecto tema de conversación, explica que después de morir, las tortugas se distanciaron pero quedaron unidas por sus genitales. Han quedado pegadas todo este tiempo por la -¡ejem!- anatomía reproductiva de su pareja.

Y eso nos lleva de vuelta a la pareja de tiranosaurios fosilizados, en la que se ven asombrosos paralelos. "Están mirando en dirección opuesta, con las colas superpuestas", dice Vinther. "Creo que fueron sorprendidos en el acto".

Sin otros ejemplos, Vinther reconoce que la teoría es altamente especulativa y, hasta ahora, es simplemente una idea inédita. Sin embargo, si los animales efectivamente están entrelazados en un abrazo antiguo, podría revelar algo sobre un órgano blando que nadie ha encontrado fosilizado todavía. Es correcto, podría ser posible que los tiranosaurios tuvieran pene.

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Un trasero en lo profundo de un lago

Sin embargo, hay otra fuente, menos ambigua de hechos sexuales de los dinosaurios: un fósil que ha cautivado la atención del mundo con su trasero. Ese es el psittacosaurus.

Vinther me lleva hasta su preciada pieza y me cuenta los antecedentes.

Estamos en el cretácico inferior en el biota de Jehol, un antiguo ecosistema en el norte de China. Digamos que es un hermoso día soleado en esa tierra templada, y la pequeña psittacosaurus decide dejar su densamente boscoso hogar para ir a beber en uno de los muchos lagos de la zona. Mide unos 91 cm de la cabeza a la cola -es parecida a un perro labrador corpulento- y es casi adulta, aunque todavía inexperta.

La psittacosaurus deambula en dos patas hasta la orilla -con los años dejó de caminar a cuatro patas- pero luego llega la tragedia. Justo cuando se agacha para tomar un sorbo con su pico de loro, se resbala, cae y se ahoga. Al sumirse hasta el fondo del lago, cae de espaldas y abierta de patas, preservando accidentalmente sus genitales para que simios del futuros reflexionen al respecto.

Naturalmente, Vinther está particularmente interesado en que yo inspeccione ese famoso trasero. Señala un área oscura de piel debajo de la cola. Y ahí están: las partes pudientes del dinosaurio, preservadas contra toda expectativa desde el cretácico inferior, una época tan distante que equivale más o menos a 1,6 millones de vidas humanas.

¡Qué pena", el psittacosaurus en la oficina de Vinther no es el fósil real. Lo que estoy viendo es un modelo a escala del animal como se hubiese visto en vida, que él mismo comisionó.

Así que, ¿qué es lo que la parte trasera de este pequeño dinosaurio nos puede decir?

En primer lugar, al igual que los parientes más cercanos de los dinosaurios -las aves y cocodrilos- este individuo tiene una cloaca. Esta apertura de múltiples usos es común en todos los vertebrados terrestres, excepto los mamíferos, y se trata de un orificio único a través del cual defecan, orinan, tienen sexo y dan a luz. Eso no era inesperado, pero es un descubrimiento nuevo. Nadie había confirmado que los dinosaurios tenían la misma anatomía que sus primos evolutivos.

"Así que puedes ver, si miras aquí abajo [señala la cloaca del psittacosaurus, debajo de la cola] que hay mucho pigmento", dice Vithner. Explica que eso es melanina, y puede ser en parte responsable del extraordinario nivel de preservación de este espécimen.

Aunque tendemos a pensar que la melanina es el compuesto oscuro que le da el color a nuestra piel, tiene una gama de usos diversos en el mundo natural, desde su aplicación como pigmento de la tinta de calamar hasta su función como capa protectora en el fondo de nuestros ojos.

También es un potente antimicrobiano. Comúnmente se encuentra en altas concentraciones en el hígado de anfibios y reptiles, donde impide el desarrollo de microbios potencialmente dañinos. Pero crucialmente, también se encuentra en muchas otras situaciones donde puede ser útil.

"Por ejemplo, los insectos… usan la melanina como un tipo de sistema inmunológico para protegerse contra las infecciones. Así que si le metes una aguja a una polilla [no se recomienda], la zona alrededor del hueco que hiciste secretará melanina", indica Vinther.

Despliegue sexual

Pero hay otros descubrimientos intrigantes, y aquí es donde queda claro que toda mi incomodidad hasta ahora ha sido un precalentamiento. Antes de que me dé cuenta de lo que sucede, Vinther me está explicando con entusiasmo las muchas otras características del trasero del psittacosaurus.

"Ahora podemos reconstruir la morfología de la cloaca, y podemos mostrar que tenía algo así como dos tipos de labios que brotaban así", dice Vinther, haciendo una señal de V con sus dedos. "Y en el exterior, eran pigmentados. Pero esta es la parte interesante, porque no están alrededor de la apertura, [como sería lógico] si estuvieran allí para prevenir un infección microbiana. Así que estaban desplegando el pigmento ahí para anunciarse".

Si eso es verdad, sería algo sin precedentes: desplegar el trasero a las parejas potenciales, como hacen los mandriles, es extremadamente inusual en aves modernas, las descendientes de los dinosaurios. "Usaban una cantidad de señalizaciones visuales", afirma Vinther, explicando que tenían una visión a color excelente. A diferencia de la mayoría de los mamíferos que solo pueden ver dos colores, las aves pueden ver los tres que ven los humanos además de la luz ultravioleta. "Pero es inútil desplegar los colores de sus cloacas porque están cubiertas de plumas". Igualmente, los cocodrilos dependen más de los olores.

Vinther especula que, al igual que las aves, los dinosaurios pudieron haber tenido excelente visión a color, en cuyo caso tendría sentido que aquellos que no tenían plumas pudieran haber aprovechado la oportunidad para desplegar sus cloacas.

Desafortunadamente, no es posible saber si este psittacosaurus es macho o hembra, o exactamente qué órganos sexuales poseía, porque sus respectivas partes están escondidas internamente. Eso deja a los dinosaurios con dos posibles estrategias de apareamiento: el llamado "beso cloacal", en el que los dos dinosaurios hubieran alineado sus cloacas, con el macho eyaculando su semen directamente dentro de la hembra -una estrategia común en las aves- o la versión más conocida, que involucra el pene (como hacen los cocodrilos).

Sin más evidencia y ninguna otra cloaca de dinosaurio fosilizada para estudiar, no se ha llegado a ningún consenso.

Pero probablemente esto ya es suficiente en cuanto a los genitales de los dinosaurios. ¿Qué hay de los otros aspectos de su reproducción? ¿Tenían rituales de apareamiento, tal vez peleas o bailes elaborados? ¿Tendrían machos y hembras apariencias distintas? Y ¿cómo podríamos saber qué características usaban para atraer al sexo opuesto?

Una vela erótica

Parece difícil descifrar el comportamiento sexual de animales extintos hace tiempo, pero Rob Knell, un experto de la Universidad Queen Mary en Londres, me asegura que hay algunas pistas escondidas en el registro fósil.

"Pues, uno de los asuntos con los dinosaurios es que hay una cantidad de cosas raras, lo que algunos llaman 'estructuras estrambóticas'", dice Knell. "Esa es parte de su atracción carismática. O sea, las placas del estegosaurio, la gran vela del espinosaurio, la cresta y cuernos del triceratops y de otros ceratopsios… La gran cresta que tenía el hadrosaurus… todas estas cosas son candidatas a ser rasgos sexuales selectivos".

En muchos casos, los científicos han debatido durante siglos las funciones de estas estructuras.

Pero Knell explica que, en el pasado, los paleontólogos eran reacios a interpretar estas características como herramientas para atraer a o competir por parejas. Podían pensar que ese era su principal propósito pero, sin poder comprobarlo, la especulación no parecía científica.

"Un ejemplo serían las placas dorsales del estegosaurio", dice Susannah Maidment, investigadora superior en paleobiología del Museo de Historia Natural de Londres. "También tenemos este tipo de cresta tubular en la cabeza del hadrosaurus… no sabemos para qué sirve".

Aquí es donde entra la ciencia moderna. En 2012, Knell decidió examinar más de cerca el problema. Estaba particularmente interesado en estudiar las características excéntricas que se parecieran bastante a los despliegues de apareamiento de animales actuales, o aquellas que han desafiado una explicación.

Estas incluyen los cuernos faciales y crestas de los triceratops y sus parientes -como el psittacosaurus, que tiene inusuales pinchos laterales en ambas mejillas-, la cresta en la cabeza de depredadores como el dilophosaurus, que cuenta con dos prominentes rugosidades sobre los ojos, los largos cuellos del diplodocus, y las plumas de los ancestros de las aves.

¿Quién es macho, quién es hembra?

Aunque no hay una manera definitiva de determinar cuál era el uso de estas raras características anatómicas, Knell -junto a otro equipo internacional de científicos- pronto se dio cuenta de que hay unas pistas importantes en animales actuales, si se sabe dónde mirar.

Una es la dismorfia sexual, por la que machos y hembras de la misma especie se ven diferente.

Es raro que ambos sexos tengan estilos de vida y estrategias de supervivencia completamente diferentes, así que cuando despliegan características físicas diferentes generalmente es para que el macho atraiga directamente a la hembra (como el colorido plumaje del pavorreal macho) o para competir entre ellos por el derecho a copular (como los cuernos de un venado).

Desafortunadamente, esta pista en particular no es muy útil para entender a los dinosaurios, pues los científicos no pueden distinguir a los machos de las hembras. Aunque descubren discrepancias entre individuos fosilizados, no tienen manera de saber si están observando sexos diferentes o especies diferentes.

El factor edad

Esto nos lleva a la siguiente señal delatora. Cuando una característica física aparece solo en adultos maduros y no en crías o animales juveniles, suele ser para el sexo, como las melenas de los leones machos, que se cree sirven para anunciar su disponibilidad. Sin embargo, esta pista también puede ser complicada.

En 1942, los científicos desenterraron un llamativo cráneo nuevo en Montana, EE.UU. Claramente pertenecía a un formidable depredador, pero era relativamente pequeño comparado a el del principal rey de los depredadores, el tiranosaurio rex.

El equipo concluyó que este pertenecía a un adulto de una especie nueva y finalmente -después de varias décadas de debate- el descubrimiento se llamó nanotiranosaurio. En los años siguientes, varios otros probables ejemplares fueron identificados.

Luego, en 2020, un equipo hizo un examen más minucioso. Analizaron los huesos de dos posibles tiranosaurios pigmeos y se dieron cuenta de que probablemente nunca fueron de otra especie, en cambio, eran tiranosaurios rex que habían muerto durante la adolescencia.

De hecho, ahora se cree que estos animales juveniles hubieran sido tan diferentes de los adultos que casi se comportaban como si no estuvieran emparentados, cada uno ocupando su propio y singular nicho en la cadena alimenticia prehistórica.

Y los tiranosaurios rex no son los únicos dinosaurios que pueden haber experimentado cambios dramáticos a medida que se desarrollaban.

"Hay un gran debate sobre el torosaurus y el triceratops", comenta Maidment. Aunque los dos parecen similares en líneas generales, el primero realmente tenía un cráneo gigantesco -uno de los más grandes de cualquier animal terrestre- y una enorme gorguera alrededor del cuello con dos inmensos huecos. El segundo es mucho más pequeño, con su correspondiente pequeña cresta sin huecos.

"Estos son dos dinosaurios que vivieron juntos hasta el final del cretáceo en América del Norte. Unos creen que el torosauros es un triceratops muy antiguo, y otros piensan que se trata de dos especies separadas", dice Maidment, indicando las otras variantes que algunos estiman que simplemente representan las diferentes etapas en la vida del triceratops. "La gente ha discutido si son especies diferentes pero, en realidad, podrían simplemente ser etapas ontogénicas (de desarrollo) del triceratops. No se han podido poner de acuerdo".

Así que, esa estrategia para identificar los rasgos eróticos no siempre funciona. Afortunadamente, existe otra manera, y es hacer un modelo de para qué cosas podrían servir estas estructuras.

"Lo que podemos hacer es decir, 'bien, esto es consistente con una estructura que evolucionó para este propósito. Y no es consistente con una estructura que evolucionó para cualquier otro propósito'", señala Knell.

Un ejemplo es la cresta del triceratops. A lo largo de los años, generaciones sucesivas de científicos han quedado desconcertados por este enorme rasgo, con una variedad de explicaciones que van desde la protección del cuello contra depredadores hasta la regulación de la temperatura.

Más recientemente, se ha sugerido que habría servido para que la especie pudiera identificar a los miembros de su propio grupo. De manera que Knell y sus colegas investigaron más a fondo y encontraron que esa idea realmente no funcionaba. Hay poca variación entre las crestas de las diferentes especies de triceratops, así que es poco probable que hubieran servido para ese propósito.

Con esa teoría potencialmente descartada, se vuelve más razonable especular que eran usadas para llamar la atención de otros triceratops o pelear contra otros machos, lo que les ayudaba a tener sexo.

Y hay evidencia de esto. En un estudio de 2009, se analizaron los patrones de heridas en los cráneos de varios triceratops y se encontró que eran consistentes con peleas contra otros triceratops. Los investigadores quizás descubrieron señales fantasmales de antiguas rivalidades sexuales.

Pero, ¿qué hay de otros rituales de apareamiento? ¿Hubieran podido los tiranosaurios rex gesticular con sus pequeños bracitos para atraer a las hembras para copular, como recientemente sugirieron los productores del programa "Planeta Prehistórico"? ¿Es posible que los paquicefalosáuridos chocaran sus cabezas en peleas por dominio sexual?

Knell está convencido de que, en términos generales, pudieron haberlo hecho. Señala las similitudes entre dinosaurios y aves, y el hecho de que estas últimas son solo una versión con pico y sin dentadura de sus antiguos primos con plumas.

Esto es particularmente cierto de los dinosaurios aviares, que evolucionaron en las aves modernas -como el velociraptor, que era más como un pavo asesino que los esbeltos depredadores que se ven en la serie de películas de "Jurassic Park".

"Si uno les echa una mirada a las aves de ahora, hay una gran gama de despliegues que llevan a cabo. ¿Por qué harían algo diferente los dinosaurios?", sostiene Knell. "No hay razón para pensar que hubiera algo raro del apareamiento de los dinosaurios que no hubiera sido legado a las aves… así que, sí, pienso que hubieran tenido despliegues curiosos de apareamiento".

Increíblemente, podría haber evidencia física de estos comportamientos. En 2016, unos científicos en Colorado desenterraron unas peculiares depresiones, como charcos antiguos.

Una inspección más detallada reveló marcas de raspaduras y huellas de patas de tres dedos, un sello distintivo de depredadores como el T. rex, que se remontan al cretáceo. Estas eran depresiones en el suelo que fueron hechas por dinosaurios. Y tienen una asombrosa similitud con las que hacen las avestruces actuales.

Los avestruces hembras son amantes caprichosas, y los machos deben ejecutar elaboradas danzas de cortejo para animarlas. Estas incluyen una carrera, mucho aleteo y una "ceremonia de raspadura", una demostración de sus capacidades para escarbar, necesarias para la elaboración de nidos en el piso. Los investigadores sugieren que los autores de estas marcas pudieron haber estado haciendo lo mismo hace 100 millones de años.

No obstante, Knell reconoce que tal vez nunca sepamos mucho sobre los extravagantes detalles de muchos rituales de apareamiento de los dinosaurios. Hasta las especies actuales más emparentadas, como varias aves, tienen despliegues ampliamente divergentes.