Vivero fósil ofrece una rara y detallada visión de la vida hace 518 millones de años

Chuandianella ovata

Arriba: Chuandianella ovata, un crustáceo extinto parecido al camarón.

Están los antepasados de la mayoría de los animales modernos, tanto marinos como terrestres

Hace 500 millones de años toda la vida en la Tierra vivía en los océanos, pero los científicos saben poco sobre cómo se desarrollaron estos animales y algas. Un depósito de fósiles recién descubierto cerca de Kunming, China, puede contener las claves para comprender cómo estos organismos sentaron las bases para la actual vida en la tierra y en el mar, según un equipo internacional de investigadores.

El depósito fósil, llamado Haiyan Lagerstätte, contiene un tesoro excepcionalmente conservado de vertebrados tempranos y otros raros organismos de cuerpo blando, más del 50% de los cuales se encuentran en las etapas de desarrollo larval y juvenil.

El depósito, que data del período geológico del Cámbrico hace aproximadamente 518 millones de años y hasta ahora ha proporcionado a los investigadores 2.846 especímenes, es el más antiguo y diverso encontrado hasta la fecha.

"Es increíble ver a todos estos juveniles en el registro fósil", dijo Julien Kimmig, gerente de colecciones del Museo y Galería de Arte de Ciencias Minerales y de la Tierra de la Universidad Estatal de Pennsylvania. "Los fósiles juveniles son algo que apenas vemos, especialmente de invertebrados de cuerpo blando".

Leanchoilia illecebrosa

Imagen: Fósil de un artrópodo juvenil, Leanchoilia illecebrosa, que muestra finos detalles anatómicos de los apéndices y preserva el tracto intestinal. IMAGEN: XIANFENG YANG, YUNNAN KEY LABORATORY FOR PALAEOBIOLOGY, YUNNAN UNIVERSITY

Xianfeng Yang, un paleobiólogo de la Universidad de Yunnan, China, dirigió un equipo de investigadores chinos que recolectaron los fósiles en el sitio de investigación. Midió y fotografió los especímenes y los analizó con Kimmig.

Los investigadores identificaron 118 especies, incluidas 17 nuevas, en la Lagerstätte, un depósito sedimentario de extraordinarios fósiles con una conservación excepcional que a veces incluye tejidos blandos conservados.

Las especies incluyen los antepasados de los insectos y crustáceos de hoy en día, gusanos, trilobites, algas, esponjas y vertebrados tempranos relacionados con los peces sin mandíbula. Los investigadores también encontraron huevos y una gran cantidad de raros fósiles juveniles con apéndices aún intactos y sus tejidos blandos internos visibles.

Los especímenes están tan bien conservados que revelan partes del cuerpo nunca antes vistas, dijo Sara Kimmig, profesora asistente de investigación en el Instituto de Sistemas Ambientales y de la Tierra y directora de instalaciones del Laboratorio de Isótopos y Metales en el Medio Ambiente en Penn State.

"El sitio conservó detalles como ojos en 3D, características que nunca antes se habían visto, especialmente en depósitos tan tempranos", dijo. Los científicos pueden utilizar la tomografía computarizada en estas características 3D para reconstruir los animales y extraer aún más información de los fósiles, según los investigadores.

Isoxys auritus

Imagen: Fósil de un artrópodo juvenil, Isoxys auritus, que conserva los ojos y los tejidos blandos internos. IMAGEN: XIANFENG YANG, YUNNAN KEY LABORATORY FOR PALAEOBIOLOGY, YUNNAN UNIVERSITY

El Lagerstätte contiene varios lechos de eventos o capas en el sedimento donde se encuentran los fósiles. Cada capa representa un solo evento de entierro. Todas las especies identificadas en el estudio están presentes en la capa más baja, con capas subsecuentes que contienen diversas especies, pero no en la extensión de la más baja.

Los investigadores creen que estos intervalos podrían representar períodos de auge y caída en la comunidad marina. Es posible que muchas especies hayan llegado al área, en ese momento ubicada en aguas más profundas hacia el centro del golfo de Kunming, en busca de protección contra las fuertes corrientes oceánicas. Sin embargo, un cambio en los niveles de oxígeno o eventos de tormenta que hicieron que los sedimentos fluyeran por una pendiente y enterraran todo a su paso pueden haber causado extinciones.

La abundancia de fósiles juveniles, por otro lado, sugiere que Haiyan Lagerstätte podría haber sido un paleo vivero. Las especies que se encuentran en la Lagerstätte pueden haber optado por reproducirse allí debido a la protección que brindaba contra los depredadores.

"¿Podrían estos gusanos, medusas e insectos haber desarrollado algo tan sofisticado como una paleo guardería para criar a sus crías? Cualquiera que sea el caso, es fascinante poder comparar este comportamiento con el de los animales modernos", dijo Sara Kimmig.

Los científicos podrán utilizar esta colección para estudiar cómo se desarrollaron estos ancestrales animales desde la etapa larvaria hasta la adulta.

Maotianshania cylindricaImagen derecha: Maotianshania cylindrica, un gusano priapulido. IMAGEN: XIANFENG YANG, YUNNAN KEY LABORATORY FOR PALAEOBIOLOGY, YUNNAN UNIVERSITY

"Veremos cómo las diferentes partes del cuerpo crecieron con el tiempo, que es algo que actualmente no sabemos para la mayoría de estos grupos", dijo Julien Kimmig. "Y estos fósiles nos darán más información sobre sus relaciones con los animales modernos. Veremos si la forma en que se desarrollan estos animales hoy en día es similar a cómo se desarrollaron hace 500 millones de años, o si algo ha cambiado a lo largo del tiempo".

La información sobre el desarrollo también proporcionará información sobre las relaciones entre los grupos de animales, ya que patrones de desarrollo similares pueden indicar un vínculo entre las especies, agregó.

"El Haiyan Lagerstätte será una gran cantidad de conocimiento para muchos investigadores, no solo en términos de paleontología sino también en reconstrucciones paleoambientales", dijo Sara Kimmig. A ella y a sus colegas les gustaría realizar análisis geoquímicos de las muestras y los sedimentos. Estos análisis podrían ayudarlos a recrear potencialmente el medio ambiente y el clima durante el tiempo en que se depositó la Lagerstätte.

Los fósiles también permitirán a los investigadores estudiar cómo se comportaban los animales hace 500 millones de años cuando el mundo era un poco más cálido que hoy y usarlo como un indicador de hacia dónde se dirige el mundo en términos de comportamiento animal en un ambiente más cálido.

"En este depósito, encontramos los antepasados de la mayoría de los animales modernos, tanto marinos como terrestres", dijo Julien Kimmig. "Si el Haiyan Lagerstätte es en realidad un paleo vivero, significa que este tipo de comportamiento animal no ha cambiado mucho en 518 millones de años".

Los investigadores informan los resultados de su estudio el 28 de junio en la revista Nature Ecology and Evolution: A juvenile-rich palaeocommunity of the lower Cambrian Chengjiang biota sheds light on palaeo-boom or palaeo-bust environments

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