No incluyen fósiles corporales como huesos de peces, pero registran antiguos comportamientos
Los científicos han descubierto una pieza faltante del rompecabezas de la evolución en rocas de 130 millones de años. El descubrimiento es fruto de una colaboración internacional, en la que participa la Facultad de Ciencias de la Universidad de Lisboa (Portugal).
Si bien los vertebrados son un componente destacado de los ecosistemas modernos de aguas profundas, no ha habido evidencia fósil de peces de aguas profundas de más de 50 millones de años. Ahora, el descubrimiento de fósiles extremadamente raros, que representan la evidencia más antigua de peces de aguas profundas, retrasa la invasión de la llanura abisal en 80 millones de años.
"Cuando encontré los fósiles por primera vez, no podía creer lo que estaba viendo", afirma la paleontóloga Andrea Baucon, líder de este estudio, investigadora de la Universidad de Pisa (Italia). Baucon fue quien descubrió los fósiles de peces en el noroeste de los Apeninos, cerca de Piacenza, Módena y Livorno (Italia).
El motivo de su asombro es la remota edad de los fósiles, que son anteriores en millones de años a cualquier otra evidencia de peces de aguas profundas. Los fósiles recién descubiertos se remontan al Cretácico Inferior (hace 130 millones de años).
"Los nuevos fósiles muestran la actividad de los peces en un fondo marino de la época de los dinosaurios, a miles de metros de profundidad", añade Baucon.
Los fósiles recién descubiertos son raros e inusuales. Comprenden excavaciones en forma de cuenco producidas por peces antiguos que se alimentaban, así como el sendero sinuoso formado por la cola de un pez nadando, incidiendo en el fondo fangoso marino.
Imagen derecha: Sendero de alimentación de peces (NHMP286). (A) Fotografía. (B) Mapa de altura en falso color. Crédito: Actas de la Academia Nacional de Ciencias (2023). DOI: 10.1073/pnas.2306164120.
Estos rastros fósilesrastros fósiles no incluyen fósiles corporales como huesos de peces, pero registran antiguos comportamientos. Como tal, los fósiles de los Apeninos marcan un punto crítico en el espacio y el tiempo. Es el punto en el que los peces abandonaron la plataforma continental y colonizaron un nuevo entorno hostil, situado muy lejos de su hábitat original.
A miles de metros bajo la superficie del océano Tetis (un antiguo océano que existió hace entre 250 y 50 millones de años, precursor del actual mar Mediterráneo), los primeros peces de aguas profundas enfrentaron condiciones ambientales extremas en relación con sus orígenes en aguas poco profundas: La oscuridad total, las temperaturas casi gélidas y las enormes presiones desafiaron la supervivencia de estos pioneros del abismo.
Condiciones tan extremas requirieron adaptaciones para la vida en las profundidades marinas que son innovaciones evolutivas tan significativas como las que permitieron la colonización de la tierra y el aire, como alas y extremidades, por ejemplo.
Los fósiles recién descubiertos representan no sólo los primeros peces de aguas profundas, sino también los primeros vertebrados de aguas profundas. La evolución de los vertebrados (animales con columna vertebral) ha estado marcada por transiciones de hábitat desde orígenes marinos poco profundos a ambientes terrestres, aéreos y de aguas profundas. La invasión de las profundidades marinas es la transición de hábitat menos comprendida debido al bajo potencial de fosilización asociado con las profundidades marinas.
"Los nuevos fósiles arrojan luz sobre un oscuro capítulo de la historia de la vida en la Tierra", afirma Carlos Neto de Carvalho, investigador del Instituto Dom Luiz, Facultad de Ciencias de la Universidad de Lisboa (Ciências ULisboa) (Portugal).
Imagen derecha: Rastros de fósiles de turbiditas de la llanura abisal del Océano Tetis
Los fósiles de los Apeninos obligan a los científicos a reconsiderar qué factores podrían haber desencadenado la colonización de los vertebrados en las profundidades marinas. Los autores proponen que el desencadenante fue el aporte sin precedentes de materia orgánica que se produjo entre el Jurásico Superior y el Cretácico Inferior. La disponibilidad de alimento en las profundidades marinas favoreció a los gusanos que habitan en el fondo, que a su vez atrajeron a los peces que utilizaron comportamientos específicos para atraparlos.
En este estudio, los investigadores recurrieron a los mares actuales para comprender el comportamiento de los fósiles, estudiando el comportamiento de los peces modernos en sus hábitats. Los científicos exploraron las profundidades del Océano Pacífico para estudiar las quimeras, también conocidas como tiburones fantasma, en su entorno de vida.
Los nuevos fósiles son idénticos a las estructuras producidas por los peces modernos que se alimentan rascando el fondo del mar o exponiendo a sus presas que habitan en el fondo mediante succión. Esto es similar al comportamiento de los Neoteleostei, el grupo de vertebrados que incluye a los modernos peces medusas y peces lagarto.
Imagen: Moderna quimera alimentándose en el fondo
"Contrariamente a la creencia común, los sedimentos del fondo marino están llenos de restos fósiles de vida antigua, pero normalmente de pequeños organismos que habitan muy por encima de la columna de agua como fito o zooplancton", explica Mário Cachão, coautor del estudio e investigador del Instituto Dom Luiz, Ciências ULisboa.
"Sin embargo, para descubrir e interpretar evidencias directas de actividad orgánica de vertebrados impresas y geológicamente preservadas en dichos sedimentos, después de haber sido deformada tectónicamente y expuesta como la cordillera de los Apeninos del Norte, emplazada principalmente durante las épocas geológicas del Mioceno y Plioceno, es decir, hace aproximadamente los últimos 20 millones de años, es un hallazgo muy, muy raro", añade Cachão.
Los fósiles recién descubiertos pueden representar el primer paso importante en los orígenes de la biodiversidad moderna de los vertebrados de las profundidades marinas. Las raíces de los ecosistemas modernos de aguas profundas se encuentran en los fósiles de los Apeninos, lo que revela información sobre una transición de hábitat clave en la historia de los océanos.
"Nuestros descubrimientos de fósiles reevalúan el modo y el ritmo de la colonización de los vertebrados en las profundidades del mar. Los fósiles recién descubiertos contienen pistas fundamentales sobre los inicios de la evolución de los vertebrados en las profundidades del mar, lo que tiene profundas implicaciones tanto para la Tierra como para las ciencias de la vida", resume Baucon.
Estos hallazgos se publican ahora en un nuevo estudio en las Actas de la Academia Nacional de Ciencias (PNAS): The earliest evidence of deep-sea vertebrates