The secret weapon that let dinosaurs take over the planet | Emma Schachner

Translator: Joseph Geni Reviewer: Camille Martínez

Traductor: José Miguel Godoy Muñoz Revisor: Sebastian Betti

Todos hemos oído hablar sobre cómo murieron los dinosaurios.

We've all heard about how the dinosaurs died.

The story I'm going to tell you

La historia que voy a contarles

happened over 200 million years before the dinosaurs went extinct.

sucedió alrededor de 200 millones de años antes de la extinción de los dinosaurios.

This story starts at the very beginning,

Esta historia comienza al principio de todo,

when dinosaurs were just getting their start.

con el origen de los dinosaurios.

One of the biggest mysteries in evolutionary biology

Uno de los grandes misterios de la biología evolutiva

is why dinosaurs were so successful.

es por qué los dinosaurios fueron tan gloriosos.

What led to their global dominance for so many years?

¿Qué les condujo a su dominancia global durante tantos años?

When people think about why dinosaurs were so amazing,

Cuando la gente piensa por qué los dinosaurios fueron tan increíbles,

they usually think about the biggest or the smallest dinosaur,

normalmente piensa en los dinosaurios más grandes o más pequeños,

or who was the fastest,

o sobre quién era más rápido,

or who had the most feathers,

o quién tenía más plumas,

the most ridiculous armor, spikes or teeth.

la armadura más ridícula, puntas o dientes.

But perhaps the answer had to do with their internal anatomy --

Pero quizás la respuesta tenga que ver con su anatomía interna;

a secret weapon, so to speak.

un arma secreta, por llamarlo de alguna forma.

My colleagues and I, we think it was their lungs.

Mis compañeros y yo creemos que fueron sus pulmones.

I am both a paleontologist and a comparative anatomist,

Soy paleontóloga y anatomista comparativa

and I am interested in understanding

y estoy centrada en entender

how the specialized dinosaur lung helped them take over the planet.

cómo el pulmón especial de los dinosaurios les ayudó a dominar el planeta.

So we are going to jump back over 200 million years

Vamos a viajar atrás en el tiempo hasta hace unos 200 millones de años,

to the Triassic period.

al periodo Triásico.

The environment was extremely harsh,

El entorno era extremadamente áspero,

there were no flowering plants,

no había plantas florales,

so this means that there was no grass.

lo que quiere decir que no había césped.

So imagine a landscape filled with all pine trees and ferns.

Imaginen un paisaje repleto de pinos y helechos.

At the same time, there were small lizards,

Al mismo tiempo, había pequeños lagartos,

mammals, insects,

mamíferos, insectos,

and there were also carnivorous and herbivorous reptiles --

y había reptiles carnívoros y herbívoros,

all competing for the same resources.

todos compitiendo por los mismos recursos.

Critical to this story

Esencial en esta historia

is that oxygen levels have been estimated to have been as low as 15 percent,

es que el nivel de oxígeno se ha estimado que era tan bajo que alcanzaba 15 %,

compared to today's 21 percent.

comparado con el 21 % actual.

So it would have been crucial for dinosaurs to be able to breathe

Así que era esencial para los dinosaurios poder respirar

in this low-oxygen environment,

en este entorno bajo de oxígeno;

not only to survive

no solo para sobrevivir,

but to thrive and to diversify.

sino para prosperar y diversificarse.

So, how do we know what dinosaur lungs were even like,

Y ¿cómo sabemos cómo eran los pulmones de los dinosaurios

since all that remains of a dinosaur generally is its fossilized skeleton?

cuando todo lo que nos queda de ellos son, sobre todo, sus esqueletos fosilizados?

The method that we use is called "extant phylogenetic bracketing."

El método que empleamos se denomina "horquillado filogenético conservado".

This is a fancy way of saying that we study the anatomy --

Es una forma elegante de decir que estudiamos la anatomía

specifically in this case, the lungs and skeleton --

-- en este caso específico, los pulmones y el esqueleto --

of the living descendants of dinosaurs on the evolutionary tree.

de los descendientes actuales de los dinosaurios según su árbol filogenético.

So we would look at the anatomy of birds,

Por lo que observaremos la anatomía de los pájaros,

who are the direct descendants of dinosaurs,

que son descendientes directos de los dinosaurios,

and we'd look at the anatomy of crocodilians,

y observaremos la anatomía de los cocodrilos,

who are their closest living relatives,

sus parientes vivos más cercanos,

and then we would look at the anatomy of lizards and turtles,

y luego observaremos la anatomía de lagartos y tortugas,

who we can think of like their cousins.

a los que podemos considerar sus primos.

And then we apply these anatomical data to the fossil record,

Y después aplicamos estos datos analíticos a los registros fósiles

and then we can use that to reconstruct the lungs of dinosaurs.

y los usamos para reconstruir los pulmones de los dinosaurios.

And in this specific instance,

Y en este caso específico,

the skeleton of dinosaurs most closely resembles that of modern birds.

el esqueleto de los dinosaurios se parece sobre todo al de los pájaros modernos.

So, because dinosaurs were competing with early mammals during this time period,

Como los dinosaurios competían con los primeros mamíferos durante este periodo,

it's important to understand the basic blueprint of the mammalian lung.

es importante comprender la plantilla básica del pulmón de mamíferos.

Also, to reintroduce you to lungs in general,

Además, para darles información general sobre los pulmones,

we will use my dog Mila of Troy,

usaremos a mi perra, Mila de Troya,

the face that launched a thousand treats,

la cara que ganó mil obsequios,

as our model.

como nuestro modelo.

(Laughter)

(Risas)

This story takes place inside of a chest cavity.

Esta historia tiene lugar dentro de una cavidad torácica.

So I want you to visualize the ribcage of a dog.

Quiero que visualicen la caja torácica de un perro.

Think about how the spinal vertebral column

Piensen sobre cómo la columna vertebral

is completely horizontal to the ground.

es completamente paralela al suelo.

This is how the spinal vertebral column is going to be

Así es como será la columna vertebral

in all of the animals that we'll be talking about,

de todos los animales de los que hablaremos,

whether they walked on two legs

ya caminen sobre dos patas

or four legs.

o cuatro patas.

Now I want you to climb inside of the imaginary ribcage and look up.

Ahora quiero que se introduzcan en la caja torácica imaginaria y miren arriba.

This is our thoracic ceiling.

Esta es nuestra cubierta torácica.

This is where the top surface of the lungs comes into direct contact

Aquí es donde la superficie superior de los pulmones entra en contacto directo

with the ribs and vertebrae.

con las costillas y vértebras.

This interface is where our story takes place.

En esta interfaz tiene lugar nuestra historia.

Now I want you to visualize the lungs of a dog.

Ahora quiero que visualicen los pulmones de un perro.

On the outside, it's like a giant inflatable bag

Desde fuera, parecen una gran bolsa hinchable

where all parts of the bag expand during inhalation

donde todas sus partes se expanden durante la inhalación

and contract during exhalation.

y se contraen durante la espiración.

Inside of the bag, there's a series of branching tubes,

Dentro de la bolsa hay una serie de tubos ramificados

and these tubes are called the bronchial tree.

que se denominan árbol bronquial.

These tubes deliver the inhaled oxygen to, ultimately, the alveolus.

Estos tubos llevan el oxígeno inhalado hasta los alvéolos.

They cross over a thin membrane into the bloodstream by diffusion.

Cruzará una fina membrana hacia el torrente sanguíneo por difusión.

Now, this part is critical.

Ahora, esta parte es esencial.

The entire mammalian lung is mobile.

El pulmón mamífero es completamente móvil.

That means it's moving during the entire respiratory process,

Lo que quiere decir que se moverá durante el proceso respiratorio,

so that thin membrane, the blood-gas barrier,

por lo que esa membrana, la barrera entre sangre y aire,

cannot be too thin or it will break.

no podrá ser muy fina, o se romperá.

Now, remember the blood-gas barrier, because we will be returning to this.

Recuerden a la barrera entre sangre y aire, porque volveremos a ella.

So, you're still with me?

¿Siguen conmigo?

Because we're going to start birds and it gets crazy,

Vamos a empezar a hablar de pájaros y es una locura;

so hold on to your butts.

agárrense a sus asientos.

(Laughter)

(Risas)

The bird is completely different from the mammal.

Los pájaros son completamente diferentes a los mamíferos.

And we are going to be using birds as our model

Y usaremos a los pájaros como modelo

to reconstruct the lungs of dinosaurs.

para reconstruir los pulmones de los dinosaurios.

So in the bird,

En el pájaro,

air passes through the lung, but the lung does not expand or contract.

el aire pasa a través del pulmón, pero el pulmón ni se expande ni se contrae.

The lung is immobilized,

El pulmón es inmóvil,

it has the texture of a dense sponge

tiene la textura de una esponja densa,

and it's inflexible and locked into place on the top and sides by the ribcage

es inflexible y está fijado en su parte superior y laterales por la caja torácica

and on the bottom by a horizontal membrane.

y en su parte inferior por una membrana horizontal.

It is then unidirectionally ventilated

Es ventilado unidireccionalmente

by a series of flexible, bag-like structures

por una serie de estructuras flexibles similares a una bolsa

that branch off of the bronchial tree,

que se ramifican a partir del árbol bronquial

beyond the lung itself,

hasta más allá del propio pulmón

and these are called air sacs.

y se llaman sacos aéreos.

Now, this entire extremely delicate setup is locked into place

Esta instalación extremadamente delicada está fijada en su sitio

by a series of forked ribs

por una serie de costillas bifurcadas

all along the thoracic ceiling.

sobre toda la cubierta torácica.

Also, in many species of birds,

En muchas especies de pájaros

extensions arise from the lung

surgen extensiones del pulmón

and the air sacs,

y los sacos aéreos;

they invade the skeletal tissues --

invaden los tejidos esqueléticos

usually the vertebrae, sometimes the ribs --

-- normalmente las vértebras, a veces las costillas --

and they lock the respiratory system into place.

y fijan el sistema respiratorio en su sitio.

And this is called "vertebral pneumaticity."

Esto se llama "neumaticidad vertebral".

The forked ribs and the vertebral pneumaticity

Las costillas bifurcadas y la neumaticidad vertebral

are two clues that we can hunt for in the fossil record,

son dos pistas que podemos buscar en los registros fósiles,

because these two skeletal traits

porque estas dos características esqueléticas

would indicate that regions of the respiratory system of dinosaurs

indicarían que zonas del sistema respiratorio de los dinosaurios

are immobilized.

estarían inmovilizadas.

This anchoring of the respiratory system

El anclaje del sistema respiratorio

facilitated the evolution of the thinning of the blood-gas barrier,

facilitó la evolución de una barrera fina entre sangre y aire,

that thin membrane over which oxygen was diffusing into the bloodstream.

esa fina membrana a través de la que el oxígeno difunde hacia la sangre.

The immobility permits this because a thin barrier is a weak barrier,

La inmovilización permite esto porque esa fina barrera es muy débil

and the weak barrier would rupture if it was actively being ventilated

y podría romperse si estuviese siendo ventilada activamente

like a mammalian lung.

como en un pulmón de mamífero.

¿Por qué nos preocupamos por esto?

So why do we care about this?

Why does this even matter?

¿Por qué nos importa?

Oxygen more easily diffuses across a thin membrane,

El oxígeno difunde más fácilmente a través de membranas finas,

and a thin membrane is one way of enhancing respiration

por lo que la fina membrana mejorará la respiración

under low-oxygen conditions --

ante condiciones de bajo oxígeno...

low-oxygen conditions like that of the Triassic period.

condiciones de bajo nivel de oxígeno como las del periodo Triásico.

So, if dinosaurs did indeed have this type of lung,

Así que si los dinosaurios tenían este tipo de pulmón,

they'd be better equipped to breathe than all other animals,

estaban mejor equipados para respirar que otros animales,

including mammals.

incluyendo mamíferos.

So do you remember the extant phylogenetic bracket method

¿Recuerdan el método del horquillado filogenético conservado

where we take the anatomy of modern animals,

donde tomamos estudios sobre la anatomía de animales modernos

and we apply that to the fossil record?

y los aplicamos a registros fósiles?

So, clue number one was the forked ribs of modern birds.

Bien, la primera pista era las costillas ramificadas de los pájaros modernos.

Well, we find that in pretty much the majority of dinosaurs.

Bien, podemos encontrarlas en la mayoría de dinosaurios.

So that means that the top surface of the lungs of dinosaurs

Lo que quiere decir que la parte superior de los pulmones de los dinosaurios

would be locked into place,

estaría anclada en ellas,

just like modern birds.

tal y como en pájaros modernos.

Clue number two is vertebral pneumaticity.

La segunda pista es la neumaticidad vertebral.

We find this in sauropod dinosaurs and theropod dinosaurs,

La hemos observado en dinosaurios saurópodos y en terópodos,

which is the group that contains predatory dinosaurs

que es el grupo que incluye a los dinosaurios depredadores

and gave rise to modern birds.

y da origen a los pájaros modernos.

And while we don't find evidence of fossilized lung tissue in dinosaurs,

Y aunque no encontremos evidencia de tejido pulmonar fosilizado en dinosaurios,

vertebral pneumaticity gives us evidence of what the lung was doing

la neumaticidad vertebral nos proporciona evidencia sobre qué hacía el pulmón

during the life of these animals.

durante la vida de estos animales.

Lung tissue or air sac tissue was invading the vertebrae,

El tejido pulmonar o de los sacos aéreos invadió las vértebras,

hollowing them out just like a modern bird,

vaciándolas por dentro como en un pájaro moderno,

and locking regions of the respiratory system into place,

y anclando regiones del sistema respiratorio,

immobilizing them.

inmovilizándolas.

The forked ribs

Las costillas ramificadas

and the vertebral pneumaticity together

junto a la neumaticidad vertebral

were creating an immobilized, rigid framework

crearon una rígida estructura inmovilizada

that locked the respiratory system into place

que ancló al sistema respiratorio en un lugar

that permitted the evolution of that superthin, superdelicate blood-gas barrier

que permitió la evolución de esa tan fina, tan delicada barrera entre aire y sangre

that we see today in modern birds.

que vemos actualmente en pájaros modernos.

Evidence of this straightjacketed lung in dinosaurs

Evidencia de este firme pulmón en los dinosaurios

means that they had the capability to evolve a lung

nos indica que tuvieron la capacidad de desarrollar un pulmón

that would have been able to breathe

capaz de respirar

under the hypoxic, or low-oxygen, atmosphere of the Triassic period.

bajo la atmósfera hipóxica, con bajo nivel de oxígeno, del periodo Triásico.

This rigid skeletal setup in dinosaurs would have given them

El esqueleto rígido de los dinosaurios les proporcionaría

a significant adaptive advantage over other animals, particularly mammals,

una ventaja adaptativa significativa sobre otros animales, principalmente mamíferos,

whose flexible lung couldn't have adapted

cuyos pulmones flexibles no podrían haberse adaptado

to the hypoxic, or low-oxygen, atmosphere of the Triassic.

a la atmósfera hipóxica, con bajo nivel de oxígeno, del Triásico.

This anatomy may have been the secret weapon of dinosaurs

Esta anatomía podría haber sido el arma secreta de los dinosaurios

that gave them that advantage over other animals.

que les dio ventaja sobre otros animales.

And this gives us an excellent launchpad

Y esto nos da una excelente pista de lanzamiento

to start testing the hypotheses of dinosaurian diversification.

donde empezar a probar hipótesis sobre la diversificación de los dinosaurios.

This is the story of the dinosaurs' beginning,

Esta es la historia del inicio de los dinosaurios,

and it's just the beginning of the story of our research into this subject.

y esto es solo el principio de la historia de nuestra investigación en este ámbito.

Thank you.

Gracias.

(Applause)

(Aplausos)