Los radiodontes comparten un ancestro común con los modernos artrópodos como insectos, arácnidos y crustáceos
Situada a más de 1.500 metros sobre el nivel del mar, es difícil imaginar una época en la que la cantera de Walcott en la ladera de una montaña canadiense, el primer sitio de excavación dentro de Burgess Shale, estuviera sumergida por el océano. Y, sin embargo, es por eso que se ha convertido en uno de los sitios de fósiles más famosos y únicos del mundo.
Hace 508 millones de años, miles de extrañas criaturas murieron instantáneamente por un repentino deslizamiento de barro submarino que se convertiría en Burgess Shale, creando una cápsula del tiempo para que los científicos observaran el período Cámbrico medio.
En ese momento, las aguas del océano eran cálidas y estaban repletas de nuevas formas de vida, y prosperó una orden de animales llamada radiodontes gracias a su capacidad para nadar y cazar presas. Los radiodontes comparten un ancestro común con los modernos animales artrópodos como insectos, arácnidos y crustáceos, y son una de las criaturas más icónicas del Cámbrico descubiertas dentro de Burgess Shale.
Y, sin embargo, la cantidad de fósiles del sitio es tan enorme que a los científicos les ha llevado más de dos décadas documentar adecuadamente los especímenes más completos de un radiodonte jamás visto.
Los fósiles de radiodontes son raros y, a menudo, están fragmentados, lo que ha dado lugar a disputas científicas sobre cómo se interpretan. Pero una nueva investigación, en la que los científicos analizaron un alijo de 268 especímenes de Stanleycaris hirpex que han estado en la colección del Museo Real de Ontario durante más de dos décadas, ha comenzado a unir las piezas de la evolución de los radiodontes.
Imagen: Fósiles de Stanleycaris hirpex
Algunos de los especímenes del estudio se conservaron enteros, lo que ofreció a los investigadores una visión completa de su estructura corporal.
Stanleycaris es el más pequeño de todos los radiodontes conocidos: sus cuerpos en el registro fósil varían de 10 a 83 milímetros de longitud.
Y, sin embargo, estos especímenes ofrecieron una mirada nunca antes vista al cerebro del Stanleycaris, que en 84 de los fósiles se conservó con "calidad asombrosa".
"Incluso podemos distinguir sutiles detalles, como centros de procesamiento visual que sirven a los grandes ojos y rastros de nervios que ingresan a los apéndices", dijo el autor principal, Joseph Moysiuk.
Moysiuk, candidato a doctorado en ecología y biología evolutiva en la Universidad de Toronto, dijo que los detalles eran tan claros que era "como si estuviéramos mirando a un animal que murió ayer".
Los fósiles revelaron dos segmentos cerebrales: un protocerebro (una sección vinculada a los ojos compuestos en los artrópodos modernos) y un deutocerebro (que, en los artrópodos vivos, controla los nervios de las antenas y tiene un papel en su versión del "olfato"). En el Stanleycaris, estos segmentos están conectados a los ojos y las garras frontales, respectivamente.
Los científicos creen que el cerebro fosilizado de Stanleycaris proporciona evidencia de una temprana diferenciación entre los segmentos de la cabeza y el tronco en los artrópodos.
"Llegamos a la conclusión de que una cabeza y un cerebro de dos segmentos tienen profundas raíces en el linaje de los artrópodos y que su evolución probablemente precedió al cerebro de tres segmentos que caracteriza a todos los miembros vivos de este diverso filo animal", dijo Moysiuk.
Este tercer segmento del cerebro de los artrópodos, el tritocerebrum, que generalmente podría estar asociado con las piezas bucales de los artrópodos y el extremo frontal del sistema digestivo del animal, estaba ausente en Stanleycaris.
Imagen: Reconstrucción de una pareja de Stanleycaris hirpex; el individuo superior tiene la transparencia del exterior aumentada para mostrar los órganos internos. El sistema nervioso se muestra en beige claro, el sistema digestivo en rojo oscuro.
Pero lo que al Stanleycaris podría haberle faltado en cerebro, lo compensó con creces en ojos.
"Fue inesperada la presencia de un gran tercer ojo en el Stanleycaris", dijo Jean-Bernard Caron del Museo Real de Ontario, supervisor de doctorado de Moysiuk y coautor del artículo.
Esta característica, nunca antes observada en un radiodonte, llevó a los investigadores a reevaluar otros panartrópodos del Cámbrico, donde encontraron evidencia de ojos centrales similares.
Su descubrimiento respalda la teoría de que los ojos centrales son parte del "plano básico" de los artrópodos, junto con el par más familiar de ojos laterales que vemos en criaturas como los cangrejos.
Los científicos también notaron que las aletas de natación de los radiodontes surgieron casi al mismo tiempo que estas características oculares más complejas, que creen que podrían haber evolucionado para respaldar el estilo de vida más activo del depredador.
"Estos animales tenían un aspecto aún más extraño de lo que pensábamos, pero también nos muestran que los primeros artrópodos ya habían desarrollado una variedad de sistemas visuales complejos como muchos de sus parientes modernos", dijo Caron.
Los científicos también dijeron que los especímenes de radiodontes están en una posición única para proporcionar información sobre la evolución de los artrópodos de otros parientes vivos cercanos, como los gusanos de terciopelo y los tardígrados.
"Estos fósiles son como una piedra Rosetta, que ayuda a vincular los rasgos de los radiodontes y otros artrópodos fósiles tempranos con sus contrapartes en los grupos sobrevivientes", dijo Moysiuk.
Este artículo se publica en Current Biology: A three-eyed radiodont with fossilized neuroanatomy informs the origin of the arthropod head and segmentation
