Fósil de trilobites aporta datos desconocidos sobre su vida sexual

apareamiento en el trilobites Olenoides serratus

Algunos trilobites se apareaban como los actuales cangrejos de herradura

Apéndices claspers descubiertos en trilobites del Cámbrico medio muestran su comportamiento de apareamiento

La supervivencia de un linaje de animales a menudo se reduce a estrategias reproductivas. Pero dado que la conservación de tejidos blandos es rara, los paleontólogos luchan por encontrar estructuras reproductivas de taxones extintos, especialmente si no saben qué buscar.

Pero en un día brillante para la investigación de los trilobites, se acaba de encontrar el fósil correcto. Científicos de la Universidad de Harvard publicaron recientemente una descripción que revela el probable comportamiento de apareamiento del trilobite Olenoides serratus del Cámbrico medio.

"Este es uno de esos raros casos en los que se pueden diferenciar los sexos en una especie fósil. Esto es a menudo imposible para los paleontólogos, que buscan diferencias anatómicas para identificar el dimorfismo sexual. Con este espécimen se puede decir que probablemente sea un macho", dice el profesor John Paterson de la Universidad de Nueva Inglaterra, uno de los principales especialistas en trilobites de Australia.

Los trilobites dominan el registro fósil, con más de 20.000 especies descritas que abarcan un tiempo de hace 520-250 millones de años. Es probable que estén relacionados con los quelicerados (cangrejos de herradura, arañas y escorpiones) y los mandibulados (ciempiés, cangrejos e insectos). Pero aunque se ha estudiado mucho la morfología de los trilobites, hasta ahora se sabe poco sobre sus órganos reproductivos.

"Los trilobites son artrópodos, animales con patas articuladas, el grupo de organismos más biodiverso vivo en la actualidad. Los artrópodos también son famosos por modificar sus apéndices articulados para reproducirse; por ejemplo, las arañas usan pedipalpos similares a antenas para transferir esperma. No sorprende que los trilobites también encontraran novedosas formas de usar sus extremidades para aparearse", dice el profesor Michael Lee del Museo de Australia del Sur.

El descubrimiento fue realizado por la candidata a doctorado Sarah Losso, quien descubrió patas inusualmente modificadas en forma de clasper alrededor de la mitad del cuerpo de un espécimen bien conservado de Burgess Shale, alojado en el Museo Real de Ontario. Losso examinó luego un total de 65 especímenes con apéndices preservados. Mientras que 23 tenían patas, ninguno tenía una vista clara de los claspers. Debido a que a este espécimen le faltaba la mitad de su exoesqueleto, se revelaron sus claspers, para fortuna de los investigadores de trilobites en todo el mundo.

fósil de trilobites Olenoides serratus

Imagen: Ejemplar macho adulto del trilobite Olenoides serratus con claspers: a) Parte. b) Contraparte. Crédito: Sarah R. Losso

"Este espécimen es verdaderamente único en el sentido de que está lo suficientemente bien conservado como para mostrar los detalles excepcionales de las extremidades modificadas en claspers, pero rotas para que podamos ver estas extremidades reducidas que de otro modo estarían cubiertas por el exoesqueleto dorsal", dice Losso. "Irónicamente, si el espécimen estuviera mejor conservado... no tendríamos tanta información sobre sus extremidades como la que tenemos ahora".

El profesor de la Universidad de Flinders, John Long, cuya experiencia incluye el sexo de peces fósiles, puede dar fe. "Cuando descubrimos el primer dimorfismo sexual dentro del pez placodermo Microbrachius, fue por pura suerte que el espécimen se conservó de tal manera que pudimos ver los órganos reproductivos. Una vez que supimos lo que buscábamos, encontramos cientos de ejemplos más en museos de todo el mundo".

"Lo mismo va a pasar con este trabajo sobre los trilobites".

"No es de extrañar que los claspers hayan pasado desapercibidos. Los trilobites tienen muchos segmentos, con muchos apéndices emparejados y, por lo general, cuando se conservan, las parejas se pueden agrupar, por lo que es difícil distinguirlos. Los claspers también son comparativamente mucho más pequeños que los otros apéndices, por lo que probablemente a menudo estén ocultos por las patas más grandes para caminar. En este espécimen, por la forma en que se ha roto la roca, las patas se abren perfectamente y se pueden ver con gran detalle, revelando un par adicional de claspers", explica Paterson.

"Además, los especímenes articulados (completos) de trilobites son bastante raros. Como los trilobites son artrópodos, su exoesqueleto se desmorona cuando mueren, por lo que a menudo solo encontramos partes del cuerpo fosilizadas. Este espécimen de Burgess Shale, con su exoesqueleto articulado y apéndices blandos, se conservó en las condiciones adecuadas".

detalle del apareamiento en el trilobites Olenoides serratus

Imagen: Reconstrucción del apareamiento en el Olenoides serratus: a) Diagrama que muestra los apéndices del macho alineados con el exoesqueleto de la hembra. b) Reconstrucción artística de la posición de apareamiento. Crédito: Holly Sullivan

Los claspers son apéndices en forma de gancho que se encuentran a menudo en los artrópodos machos, pero también en los peces cartilaginosos machos, incluidos los tiburones y las rayas. Diferentes grupos han evolucionado de manera convergente este apéndice modificando diferentes partes del cuerpo y funcionan de manera diferente según la anatomía de la hembra.

Si bien los cangrejos de herradura de la familia Limulidae no están estrechamente relacionados con los trilobites, a menudo se usan como un análogo moderno debido a su anatomía superficialmente similar. Los cangrejos herradura se aparean aferrándose a las espinas de la hembra. En el trilobite O. serratus, parece que los claspers masculinos también se alinean con las espinas femeninas.

"Sabíamos que no podía ser para la masticación porque los apéndices no están cerca de la cabeza o la boca, están en el medio del cuerpo", dice Losso. "Esto muestra dimorfismo sexual en los trilobites, pero en este caso solo se expresa en los apéndices. Esto nos dice más sobre la reproducción en los trilobites y cómo se habrían apareado, lo que anteriormente ha sido difícil de entender y ha sido muy especulativo basado en analogías modernas".

"Los modernos artrópodos acuáticos tienen un conjunto de estrategias reproductivas, incluida la competencia de esperma en la que la hembra puede retener o rechazar a diferentes compañeros de apareamiento", dice Long.

"Este es un estudio realmente fascinante que abre un mundo completamente nuevo de descubrimiento sobre el éxito evolutivo y la diversidad reproductiva de los trilobites".

La investigación se publica en Geology: Claspers in the mid-Cambrian Olenoides serratus indicate horseshoe crab–like mating in trilobites

Imagen de cabecera: Reconstrucción artística de la posición de apareamiento en el Olenoides serratus. Crédito: Holly Sullivan

Etiquetas: TrilobitesSexoClaspers

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