Animales ordovícicos parecidos a los opabínidos y el papel de la probóscide en la evolución de la cabeza de los euartrópodos
Los fósiles más famosos de la explosión de vida animal en el Cámbrico hace más de 500 millones de años son muy diferentes a sus contrapartes modernas. Estas "extrañas maravillas", como la Opabinia de cinco ojos con su distintiva probóscide frontal, y el temible depredador Anomalocaris con sus piezas bucales radiales y sus apéndices espinosos para alimentarse, se han convertido en íconos de la cultura popular.
Sin embargo, solo recientemente fueron reconocidos como etapas extintas de la evolución que son cruciales para comprender los orígenes de uno de los filos animales más grandes e importantes, los artrópodos (un grupo que incluye a los modernos cangrejos, arañas y milpiés).
En un artículo publicado hoy se describen dos nuevos especímenes con sorprendentes similitudes con Opabinia de un nuevo depósito fósil que registra la vida en el Período Ordovícico, 40 millones de años después de la explosión del Cámbrico. Este depósito, ubicado en un campo de ovejas cerca de Llandrindod Wells en el centro de Gales (Reino Unido), fue descubierto durante los confinamientos de la COVID-19 por investigadores independientes y residentes de Llandrindod, el Dr. Joseph Botting y la Dra. Lucy Muir, becarios de investigación honorarios en Amgueddfa Cymru—National Museo de Gales.
La cantera es bien conocida como uno de varios sitios locales que producen nuevas especies de esponjas fósiles. "Cuando comenzó el confinamiento, pensé en hacer un viaje más para recolectar algunas esponjas antes de finalmente describirlas", dijo Botting, "por supuesto, ese fue el día en que encontré algo que sacaba sus tentáculos de un tubo".
"Este es el tipo de cosas con las que sueñan los paleontólogos, la preservación de cuerpos verdaderamente blandos", dijo Muir, "no dormimos bien esa noche". Ese fue el comienzo de una extensa y en curso investigación que se convirtió en una colaboración internacional, con el autor principal, el Dr. Stephen Pates (Universidad de Cambridge) y la autora principal, la Dra. Joanna Wolfe (Departamento de biología orgánica y evolutiva de la Universidad de Harvard).
Entre los fósiles desenterrados hasta ahora hay dos restos muy inesperados de las "extrañas maravillas" del Cámbrico. Pates se reunió con Botting y Muir para estudiar los especímenes utilizando microscopios comprados mediante financiación colectiva para examinar los diminutos especímenes. El espécimen más grande medía 13 mm, mientras que el más pequeño medía unos minúsculos 3 mm (a modo de comparación, los especímenes de Opabinia pueden ser 20 veces más largos).
Estudios exhaustivos durante esta visita revelaron detalles adicionales en los nuevos especímenes. Algunas de estas características también se encuentran en Opabinia, como "patas" triangulares y blandas de lobopodo para interactuar con el sedimento y, en el espécimen más pequeño, un ventilador de cola con aspas de forma similar a la hermana recientemente descrita de Opabinia, Utaurora.
Sin embargo, otras características reconocidas en el material, como los escleritos que cubren la cabeza y la presencia de espinas en la probóscide, no se conocían en ningún opabínido y, en cambio, insinuaban posibles afinidades con los radiodontes (incluido el Anomalocaris). Las diferencias entre los dos especímenes llevaron a los investigadores a preguntarse si se debían a cambios durante el crecimiento de una especie o, en cambio, sugerían que estaban presentes en este nuevo depósito dos especies distintas.
Los autores describen el nuevo taxón, Mieridduryn boniae, con el espécimen más grande designado como holotipo. El estado del espécimen más pequeño quedó abierto, reflejando estas diferentes posibilidades. "El tamaño del espécimen más pequeño es comparable al de algunas larvas de artrópodos modernos; tuvimos que tener en cuenta esta posibilidad en nuestros análisis", dijo Wolfe.
Imagen: Fósil de Mieridduryn bonniae
El nombre del género Mieridduryn se deriva del idioma galés y se traduce como "hocico de zarza", lo que refleja la probóscide espinosa en el nuevo material. Se pronuncia como "me-airy-theerin".
"Muchos nombres científicos están hechos con palabras latinas o griegas", dijo Muir, "pero realmente queríamos honrar a Gales, donde se descubrieron los especímenes, y por eso elegimos usar el idioma galés". El nombre de la especie boniae rinde homenaje a la sobrina de los terratenientes, Bonnie. "Los terratenientes han apoyado mucho nuestra investigación, y Bonnie ha estado siguiendo con entusiasmo nuestro progreso, incluso asistiendo a algunas de nuestras actualizaciones de Zoom", dijo Botting.
Los investigadores utilizaron análisis filogenéticos, comparando los nuevos fósiles con otros 57 artrópodos, radiodontes y panartrópodos vivos y fósiles, para determinar su lugar en la historia de la evolución de los artrópodos.
"La posición mejor respaldada para nuestros especímenes galeses, ya sea que se los considere como una o dos especies, estaba más estrechamente relacionada con los artrópodos modernos que con los opabínidos. Estos análisis sugirieron que Mieridduryn y el espécimen más pequeño no eran 'verdaderos' opabínidos", dijo Pates.
De manera crucial, estos resultados sugirieron que una probóscide, que se cree que representa un par de apéndices fusionados de la cabeza, no era exclusivo de los opabínidos, pero en cambio estaba presente en el ancestro común de los radiodontes y los deuterópodos (artrópodos modernos más derivados), y a través del tiempo evolutivo puede haberse reducido para convertirse en el labrum que cubre la boca en los artrópodos modernos. Sin embargo, la segunda posición mejor respaldada para estos especímenes fue como verdaderos opabínidos, por lo que los autores indagaron un poco más para probar la solidez de este primer resultado.
"Estos animales galeses son 40 millones de años más jóvenes que Opabinia y Utaurora", dijo Wolfe, "por lo que era importante evaluar las implicaciones de algunas características, como las espinas en los apéndices o una concha, que evolucionan de manera convergente con los radiodontes en nuestros análisis".
Si se considerara que algunas, o todas, las características compartidas entre los animales galeses y los radiodontes habían evolucionado de manera convergente, los análisis favorecían fuertemente que estos especímenes fueran considerados verdaderos opabínidos, los primeros fuera de América del Norte y los más jóvenes por 40 millones de años. Cualquiera que sea la conclusión final, los fósiles son una nueva e importante pieza en el rompecabezas evolutivo de los artrópodos.
Estos pequeños pero científicamente poderosos fósiles son algunos de los primeros hallazgos de esta importante nueva fauna ordovícica. Botting y Muir continúan su trabajo en la pequeña cantera en el campo de ovejas y aún quedan más por venir. Muir agregó: "Incluso las ovejas saben que tenemos algo especial aquí, por lo general vienen a mirar".
El estudio ha sido publicado en Nature Communications: Ordovician opabiniid-like animals and the role of the proboscis in euarthropod head evolution
