Medio ambiente

Revelan nuevos detalles de un precursor de los animales que mudan

Imagen: Efe

Un nuevo estudio de una criatura de hace quinientos millones de años -un animal con forma de gusano con patas, picos y una cabeza difícil de distinguir de la cola- ha identificado definitivamente su cabeza por primera vez y revela un anillo previamente desconocido de dientes y un par de ojos simples.

Los resultados de esta investigación, publicados en la revista científica Nature, han ayudado a reconstruir cómo sería el ancestro común de todo, desde diminutos gusanos a enormes langostas.

Investigadores de la Universidad de Cambridge, en Reino Unido; el 'Royal Ontario Museum' y la Universidad de Toronto, en Canadá, han descubierto que la criatura, conocida como 'Hallucigenia' debido a su extraña apariencia, tenía una garganta llena de dientes como agujas, una característica previamente no identificada que podría ayudar a conectar puntos entre él, gusanos terciopelo y los artrópodos modernos, el grupo que contiene insectos modernos, arañas y crustáceos.

Los artrópodos, gusanos de terciopelo (onicóforos) y osos de agua (tardígrados) pertenecen al grupo masivo de animales que mudan, conocido como ecdisozoos. Aunque 'Hallucigenia' no es el ancestro común de todos los ecdisozoos, es un precursor de los gusanos de terciopelo. Encontrar esta característica en la boca de 'Hallucigenia' ayudó a los científicos a determinar que los gusanos de terciopelo originalmente tenían la misma configuración, pero se perdió con el tiempo a través de la evolución.

Una historia desconocida

"La historia evolutiva temprana de este enorme grupo es prácticamente desconocida -explica el doctor Martin Smith, investigador postdoctoral en el Departamento de Ciencias de la Tierra de Cambridge y autor principal del artículo-. Aunque sabemos que los animales de este grupo están unidos por el hecho de que mudan, no hemos sido capaces de encontrar muchas características físicas que los una".

Según el doctor Jean-Bernard Caron, conservador de Paleontología de Invertebrados en el Museo Real de Ontario y profesor asociado en los departamentos de Ciencias de la Tierra y de Ecología y Biología Evolutiva de la Universidad de Toronto, los ancestros de los animales que mudan eran mucho más anatómicamente avanzados de lo que se podría haber imaginado: con una garganta blindada y una boca rodeada de espinas.

"Previamente, pensamos que ni los gusanos de terciopelo ni sus antepasados" tenían dientes. Pero 'Hallucigenia' indica que en realidad, los antepasados "del gusano de terciopelo tenían y las formas de vida acabaron perdiendo sus dientes con el tiempo", detalla este investigador.

'Hallucigenia' era sólo una de las criaturas extrañas que vivieron durante la explosión cámbrica, un periodo de rápido desarrollo evolutivo que comenzó hace cerca de medio millón de años, cuando la mayoría de los principales grupos de animales emergen en el registro fósil.

Cuando se identificó 'Hallucigenia' en la década de 1970, fue reconstruido hacia atrás y al revés: se pensó originalmente que las espinas a lo largo de la espalda eran patas y que sus piernas eran tentáculos a lo largo de la espalda, además de confundir su cabeza con su cola.

Puesto en la posición correcta, 'Hallucigenia' todavía se ve bastante extraño: tenía pares de largas espinas a lo largo de la espalda, siete pares de patas que terminan en garras y tres pares de tentáculos a lo largo de su cuello. Los animales eran de entre 10 y 50 milímetros de largo y vivían en el suelo de los océanos del Cámbrico.

Más significativamente, el aspecto sobrenatural de 'Hallucigenia' ha hecho difícil vincularlo a los grupos de animales modernos y encontrar su casa en el árbol de la vida. En 2014, la investigación de Cambridge resolvió parcialmente este problema mediante el estudio de la estructura de las garras de 'Hallucigenia', lo que ayudó definitivamente a vincularlo a los gusanos de terciopelo modernos.

Microscopía de electrones

En el nuevo trabajo, los científicos emplearon la microscopía de electrones para examinar los fósiles de las colecciones del Museo Real de Ontario y el Instituto Smithsonian, en Estados Unidos. "Antes de nuestro estudio todavía había cierta incertidumbre en cuanto a qué extremo del animal representaba la cabeza y cuál la cola", dice Smith.

"Se pensó originariamente que una gran esfera como globo en un extremo de la muestra era la cabeza, pero ahora podemos demostrar que esta realidad no era parte del cuerpo en absoluto, sino una mancha oscura que representa fluidos de descomposición o contenidos intestinales que rezumaba a medida que el animal fue aplastado durante el entierro", añade.

La identificación de este final como la cola llevó Caron a revisitar los fósiles y remover el sedimento que cubría la cabeza: los animales murieron como fueron enterrados en una avalancha de lodo y la cabeza flexible a menudo terminaba apuntando hacia abajo en el barro.

"Esto permitió conseguir las nuevas imágenes de la cabeza -relata Caron-. Cuando pusimos los fósiles en el microscopio electrónico, esperábamos inicialmente poder encontrar los ojos y nos quedamos asombrados cuando también hallamos los dientes".

Las nuevas imágenes muestran una cabeza alargada con un par de ojos simples, con una boca con un anillo de dientes. Además, la garganta de 'Hallucigenia' estaba llena de dientes en forma de aguja. Los fósiles se originaron en Burgess Shale del Parque Nacional Yoho en el oeste de Canadá, una de las fuentes más ricas del mundo de fósiles del periodo cámbrico.

El anillo de los dientes que rodeaban la boca de 'Hallucigenia' probablemente ayudó a generar succión, con movimientos como una válvula o un émbolo, con el fin de succionar su alimento en su garganta. Los investigadores especulan con que los dientes en la garganta funcionaban como una carraca, evitando que los alimentos se salgan de la boca cada vez que realizaba otra 'succión' de su comida.

"Estos dientes se parecen a los que vemos en muchos animales tempranos de muda, lo que sugiere que una garganta forrada de dientes estuvo presente en un ancestro común -señala Caron-. Así que donde antes había pocas razones para pensar que las bocas de artrópodos tenían mucho en común con la boca de los animales como los gusanos pene, 'Hallucigenia' revela que los artrópodos y los gusanos de terciopelo tenían ancestralmente dientes en el fondo de la garganta, que sólo perdieron o se simplificaron más tarde".

El material para este estudio se recogió entre 1992 y 2000 y representa a más de 165 especímenes adicionales de 'Hallucigenia', incluyendo muchas orientaciones y ejemplares raros bien conservados. Parques de Canadá, que tiene jurisdicción sobre los sitios Burgess Shale ubicados en los parques nacionales de Yoho y Kootenay, compartirá esta nueva pieza de la historia de Burgess Shale con sus visitantes.

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