NeoFronteras

Un cerebro de hace 500 millones de años

Área: Paleontología — domingo, 10 de mayo de 2015

Un estudio de fósiles de Burguess Shale permite reconstruir cómo los artrópodos hicieron evolucionar la su visión mientras cambiaban sus cuerpos de blandos a duros.

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La explosión del Cámbrico es una súbita aparición de restos en el registro fósil. Hay diversas teorías que tratan de explicar cómo y por qué sucedió. En todo caso fue un evento inusitado en la historia de la vida en la Tierra.
Durante esta explosión del Cámbrico aparecieron los principales grupos animales. Antes de esta época sólo se han podido encontrar seres de cuerpo blando similares a las medusas: la fauna de Ediácara.
La fauna ediacarense desaparece para siempre del registro fósil justo antes de la explosión del Cámbrico, presumiblemente consumida por los depredadores que evolucionaron posteriormente, según se cree ahora.
Gran parte de lo que sabemos sobre esta radiación de vida animal del Cámbrico se lo debemos al yacimiento de Burgess Shale en Canadá. En ese yacimiento se conservaron muy bien muchas especies de animales marinos de aquel entonces, algunas de cuerpo blando, algo que no suele ser habitual. Normalmente sólo las partes duras, como los huesos o los exoesqueletos tienden a fosilizar y el resto se pierde y se lleva consigo la información que portaba. Pero en Burgess Shale se conservaron estas partes blandas en algunas ocasiones.
Burguess Shale fue descubierto por Charles Walcott en 1909 e investigado por él mismo en diversas campañas. Este yacimiento es también el objeto de uno de los libros de divulgación más bonitos del pasado siglo: “La vida maravillosa” de Stephen J. Gould.
Este yacimiento todavía es excavado, pero algunos de los nuevos resultados se basan en fósiles recolectados hace décadas conservados en los museos, como el resultado que vamos a relatar ahora.
Uno de los animales más interesantes de la fauna de Burguess Shale es el Anomalocaris, que era el gran depredador de esa época. Además de los anomalocaridos descubiertos en Burguess Shale se han descubierto otros en otros yacimientos, por lo que se ha podido establecer más o menos su filogenia. En la actualidad se cree que los anomalocáridos fueron antepasados de los artrópodos (crustáceos, insectos, arañas, etc). Pese a esto, los cuerpos de los anomalocaridos y de los artrópodos de aquel entonces difieren en bastantes rasgos.
Un estudio realizado en la Universidad de Cambridge ha conseguido identificar el cerebro fósil más antiguo conocido, con más de 500 millones de años de edad. El estudio ayuda determinar cómo apareció por evolución la cabeza por primera vez en los animales y a identificar un punto evolutivo clave en la transición de los animales de cuerpo blando a los animales con exoesqueleto en los antepasados de los artrópodos.
Es algo muy raro que los tejidos cerebrales fosilicen al estar hechos de sustancias básicamente grasas y sin partes duras. Esto hace muy difícil estudiar la evolución del sistema nervioso. Sólo en condiciones de conservación excepcionales, como las que se dieron en Burgess Shale y en otros escasos lugares, es posible esta preservación.
Este estudio se centra en el cerebro completo más antiguo encontrado en Burgess Shale hasta el momento.
El nuevo análisis se basa en dos tipos de antepasados de los artrópodos: los trilobites de cuerpo blando y una extraña criatura similar a un submarino. Los ejemplares proceden del Royal Ontario Museum (Toronto) y del Smithsonian Institution (Washington DC). El estudio ha permitido también, en este aspecto de la evolución del cerebro, la comparación entre estas criaturas y los anomalocáridos.
Encontraron que en estos fósiles había una placa dura denominada sclerite anterior que estaba conectada a través de unos nervios con una estructura de la parte frontal del cerebro correspondiente a la parte dedicada a la visión en el cerebro de los modernos artrópodos.
Los puntos brillantes que aparecen en los fósiles de estos animales son unos fotoreceptores que están embebidos en la sclerite anterior. Los fotoreceptores están conectados con la parte frontal del cerebro fosilizado de estos ejemplares de una manera similar a como se da en los modernos artrópodos la conexión de los ojos con la parte del cerebro dedicada a la visión.
Además, la sclerite anterior en estos animales y la placa en la cabeza de los anomalocáridos son muy similares, lo que sugiere un origen común. Gracias a la buena conservación de estos restos fósiles es posible reconocer que la sclerite anterior fue un puente evolutivo entre la cabeza de los anomalocaridos y la cabeza más familiar de los artrópodos.
En los artrópodos modernos se ha perdido la sclerite anterior, posiblemente al fusionarse con otras partes de la cabeza en el transcurso de la evolución.
Según los autores del estudio, estos fósiles representan uno de los pasos transicionales más importantes entre las criaturas de cuerpo blando similares a los gusanos y los artrópodos de exoesqueleto duro.
Es muy posible que este sistema rudimentario de visión les valiera a estos animales para interaccionar con el medio, tal y como lo hacen ahora los modernos artrópodos: detectar comida, escapar de los depredadores, etc.
Las cabezas fueron siendo más complejas con el tiempo, según estos animales evolucionaban. “Pero lo que estamos viendo aquí es la respuesta a la pregunta de cómo los artrópodos cambiaron sus cuerpos de blandos a duros. Nos da una comprensión más profunda sobre los orígenes de la historia de la evolución de la vida compleja de este grupo tan altamente exitoso”, dice Javier Ortega-Hernández, uno de los autores del estudio.

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Fuentes y referencias:
Artículo original
Foto: Jean Bernard Caron (Royal Ontario Museum)

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1 Comentario

  1. tomás:

    Admirado Neo:
    Me tiene intrigado esa “extraña criatura similar a un submarino”. Quizá se parecía a un belemnita, pero éstos son mucho más tardíos.
    En cuanto a la transformación de la cubierta de blanda a dura, parece que hubo de ser por causas defensivas.
    Saludos cordiales.

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