El pez Palaeospondylus se incluye entre nuestros primeros ancestros
El misterioso y antiguo vertebrado pez 'Palaeospondylus' fue probablemente uno de los primeros ancestros de los animales de cuatro extremidades, incluidos los humanos.
Es la conclusión de un estudio del Laboratorio de Morfología Evolutiva dirigido por Shigeru Kuratani en el RIKEN Cluster for Pioneering Research (CPR) de Japón, publicado en la revista científica 'Nature', que desvela detalles de este extraño animal del pasado profundo y fija su posición en el árbol evolutivo.
El 'Palaeospondylus' era un pequeño vertebrado parecido a un pez, de unos 5 cm de longitud, que tenía un cuerpo similar al de una anguila y vivió en el periodo Devónico hace unos 390 millones de años.
Aunque los fósiles son abundantes, su pequeño tamaño y la escasa calidad de las reconstrucciones craneales -tanto por TC como por modelos de cera- han dificultado su ubicación en el árbol evolutivo desde su descubrimiento en 1890.
Se cree que comparte rasgos con peces con y sin mandíbula y su cuerpo ha sido un misterio para los científicos de la evolución. Entre varias características inusuales, la más desconcertante es la falta de dientes o huesos dérmicos en el registro fósil.
Para resolver algunas de estas cuestiones, los investigadores utilizaron el potentísimo sincrotrón RIKEN SPring-8 para generar escaneos de microtecnología de alta resolución utilizando rayos X de radiación sincrotrón. Además, a diferencia de la mayoría de los estudios que han utilizado cabezas fósiles excavadas, el nuevo estudio utilizó fósiles cuidadosamente seleccionados en los que las cabezas permanecían completamente incrustadas en la roca.
"La elección de los mejores especímenes para los escaneos micro-CT y el recorte cuidadoso de la roca que rodea el cráneo fosilizado nos permitió mejorar la resolución de los escaneos --destaca el autor principal Tatsuya Hirasawa--. Aunque no se trata de tecnología punta, estos preparativos fueron sin duda claves para nuestro logro".
Los escaneos de alta resolución revelaron varias características importantes. En primer lugar, los investigadores encontraron tres canales semicirculares, lo que indica claramente una morfología del oído interno de los vertebrados con mandíbula. Esto resolvió un problema porque estudios anteriores sugerían que el 'Palaeospondylus' estaba evolutivamente más cerca de los vertebrados primitivos sin mandíbula.
A continuación, encontraron rasgos craneales clave que sitúan al 'Palaeospondylus' en la categoría de los tetrapodomorfos, formada por los tetrápodos -animales con cuatro extremidades- y sus parientes antiguos más cercanos. Varios análisis mostraron que estaba más estrechamente relacionado con los tetrápodos con extremidades que con muchos otros tetrapodomorfos conocidos que aún conservaban aletas.
Sin embargo, a diferencia de los tetrapodomorfos en general, los dientes, los huesos dérmicos y los apéndices emparejados nunca se han asociado a los fósiles de 'Palaeospondylus', aunque estas características se encuentran fácilmente en los fósiles de otros animales que vivieron alrededor de la misma época y en el mismo lugar en el lecho de peces de Achanarras en Escocia.
La falta de estos rasgos puede explicarse por el desdoblamiento de un conjunto de características de desarrollo, que da lugar a un cuerpo similar al de una larva.
"Es posible que nunca se sepa si estos rasgos se perdieron evolutivamente o si el desarrollo normal se congeló a mitad de camino en los fósiles --reconoce Hirasawa--. No obstante, esta evolución heterocrónica podría haber facilitado el desarrollo de nuevas características como las extremidades".
Kuratani y su grupo de investigación no limitan su estudio de la evolución de los primeros vertebrados al registro fósil. También utilizan la biología molecular y la genética para estudiar los embriones en desarrollo de los principales vertebrados modernos.
"La extraña morfología del 'Palaeospondylus', comparable a la de las larvas de tetrápodos, es muy interesante desde el punto de vista de la genética del desarrollo --afirma Hirasawa--. Teniendo esto en cuenta, seguiremos estudiando la genética del desarrollo que provocó éste y otros cambios morfológicos que se produjeron en la transición del agua a la tierra en la historia de los vertebrados".
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