Redacción NM
Una criatura parecida a un pez de 390 millones de años con cuatro extremidades probablemente no es lo que esperarías encontrar en tu árbol genealógico.
Pero un nuevo estudio ha demostrado que la criatura, llamada Palaeospondylus gunni, podría ser uno de nuestros primeros ancestros.
Los fósiles de la criatura parecida a una anguila abundan en Caithness, Escocia, y se descubrieron allí por primera vez en 1890.
Desde entonces, a los expertos les ha resultado difícil ubicarlo en el árbol evolutivo, ya que el Palaeospondylus medía solo unos cinco centímetros de largo, lo que dificultaba las reconstrucciones craneales.
Ahora, Shigeru Kuratani del RIKEN Cluster for Pioneering Research en Japón ha descubierto evidencia de que la criatura tenía una mandíbula y cuatro extremidades.
Los hallazgos colocan al animal en la parte inferior del árbol genealógico de los vertebrados, incluidos los humanos.
Palaeospondylus gunni es un vertebrado antiguo que los científicos creen que podría ser uno de los primeros predecesores de las criaturas de cuatro extremidades, incluidos los humanos. En la imagen: una reconstrucción del Palaeospondylus por tomografía computarizada de rayos X
Científicos de la Universidad de Tokio y RIKEN Cluster for Pioneering Research descubrieron características craneales que colocaron al Palaeospondylus en la categoría de tetrapodomorfo
Antes de estos nuevos descubrimientos, se pensaba que la criatura compartía características con peces con mandíbula y sin mandíbula.
Hasta ahora, se pensaba que la criatura compartía características tanto con peces con mandíbula como sin mandíbula.
No se han descubierto fósiles que sugieran que Palaeospondylus, que vivió en el período Devónico hace unos 390 millones de años, tenía dientes o huesos dérmicos.
La criatura tenía una cabeza plana, un cuerpo parecido a una anguila y vivía en el lecho de un lago de agua dulce en el extremo noreste de las Tierras Altas.
Tenía un extraño aparato en forma de canasta en su hocico y una columna vertebral cartilaginosa bien desarrollada, pero sin aletas aparentes.
Los investigadores encontraron que Palaeospondylus probablemente era un miembro de Sarcopterygii, un grupo de peces con aletas lobuladas, debido a su esqueleto cartilaginoso y la ausencia de apéndices emparejados.
El organismo marino se alimentaba de hojas, restos de animales y otros desechos orgánicos que caían al fondo del lago desde la tierra circundante.
En ese momento, la masa de tierra de Escocia se encontraba al sur del ecuador, donde hoy se encuentra África central, por lo que el ambiente era cálido y semiárido.
Palaeopondylus se remonta a un punto crucial de la historia, cuando los primeros vertebrados comenzaron a salir del agua.
La adaptación de sus aletas en extremidades facilitó la transición, dando lugar más tarde a mamíferos, aves y reptiles.
Los investigadores de RIKEN utilizaron rayos X del sincrotrón SPring-8 para generar escaneos micro-CT de alta resolución de los peces.
Kuratani y su equipo seleccionaron cuidadosamente fósiles en los que las cabezas permanecieron completamente incrustadas en la roca para obtener la imagen craneal más precisa.
El autor principal, Tatsuya Hirasawa, de la Universidad de Tokio, dijo: «La elección de los mejores especímenes para los escaneos de micro-CT y el recorte cuidadoso de la roca que rodea el cráneo fosilizado nos permitió mejorar la resolución de los escaneos».
«Aunque no es una tecnología de punta, estos preparativos fueron sin duda claves para nuestro logro».
Las imágenes creadas a partir de fósiles de Palaeospondylus muestran que tenía una cabeza plana, un cuerpo parecido a una anguila, un aparato en forma de canasta en el hocico y una columna vertebral cartilaginosa.
Los científicos encontraron tres canales semicirculares que confirmaron que la criatura probablemente tenía mandíbula.
«Como tetrápodo, Palaeospondylus poseía una mandíbula inferior excesivamente pequeña en relación con el cráneo y la abertura de la boca estaba retraída», agregó Hirasawa.
Esto se ve en un grupo de anfibios sin extremidades que viven hoy llamados cecilias.
La mandíbula ‘retraída’, junto con una forma de cabeza inusualmente plana, probablemente representó una adaptación para un hábitat en el fondo, ya que permitía la alimentación por succión.
Los investigadores también descubrieron características craneales que colocaron al Palaeospondylus en la categoría de tetrapodomorfo, o de cuatro extremidades.
Esqueleto craneal de Palaeospondylus gunni reconstruido por tomografía computarizada de rayos X de radiación sincrotrón de A: vista dorsal, B: vista ventral y C: vista lateral oblicua izquierda
A: Posición del esqueleto craneal de Palaeospondylus incrustado en roca, B: Vista dorsal del esqueleto craneal, C: Vista ventral del esqueleto craneal, D: Porciones esqueléticas separadas
Los dientes, los huesos dérmicos y los apéndices emparejados nunca se han asociado con Palaeospondylus.
El profesor Hirasawa dijo: «Es posible que nunca se sepa si estas características se perdieron evolutivamente o si el desarrollo normal se congeló a mitad de camino en los fósiles».
«Sin embargo, esta evolución podría haber facilitado el desarrollo de nuevas características como las extremidades».
El profesor Hirasawa agregó: “La extraña morfología de Palaeospondylus, que es comparable a la de las larvas de tetrápodos, es muy interesante desde el punto de vista genético del desarrollo.
«Teniendo esto en cuenta, continuaremos estudiando la genética del desarrollo que provocó este y otros cambios morfológicos que ocurrieron en la transición del agua a la tierra en la historia de los vertebrados».
La investigación se llevó a cabo con la Dra. Daisy (Yuzhi) Hu en la Universidad Nacional de Australia.
El graduado de doctorado dijo: ‘Este extraño animal ha desconcertado a los científicos desde su descubrimiento en 1890 como un rompecabezas que ha sido imposible de resolver.
“Las comparaciones morfológicas de este animal siempre han sido extremadamente desafiantes para los científicos.
“Sin embargo, las mejoras recientes en la segmentación y visualización 3D de alta resolución han hecho posible esta tarea que antes era imposible.
‘Encontrar un espécimen tan bien conservado como los que usamos es como ganar la lotería, ¡o incluso mejor!’
Los nuevos hallazgos significan que los científicos podrían desbloquear una variedad de características morfológicas desconocidas y la historia evolutiva de los animales de cuatro extremidades.
«A pesar de la investigación, todavía es difícil determinar qué animal era con una precisión del 100 por ciento», agregó el Dr. Hu.
«Incluso con esta nueva información, se necesitan investigaciones duraderas con el esfuerzo conjunto de científicos de todo el mundo para darnos la respuesta perfecta de lo que realmente es Palaeospondylus gunni».
