El descubrimiento completa el árbol genealógico evolutivo de uno de los primeros animales
A primera vista, la simple esponja marina no es una criatura misteriosa. Sin cerebro. Sin agallas. No hay problema en datarla hace 700 millones de años. Sin embargo, los fósiles convincentes de esponjas sólo se remontan a unos 540 millones de años, lo que deja un vacío de 160 millones de años en el registro fósil.
En un nuevo artículo científico, el geobiólogo Shuhai Xiao de Virginia Tech y sus colaboradores informan sobre una esponja marina de 550 millones de años de esos "años perdidos" y proponen que las primeras esponjas marinas aún no habían desarrollado esqueletos minerales, lo que ofrece nuevos parámetros para la búsqueda de los fósiles desaparecidos.
El misterio de las esponjas marinas desaparecidas se centra en una paradoja.
Las estimaciones del reloj molecular, que implican medir el número de mutaciones genéticas que se acumulan con el tiempo, indican que las esponjas debieron haber evolucionado hace unos 700 millones de años. Y, sin embargo, no se habían encontrado fósiles convincentes de esponjas en rocas tan antiguas.
Durante años, este enigma fue objeto de debate entre zoólogos y paleontólogos.
Imagen derecha: Posición de vida reconstruida de Helicolocellus en el fondo marino de Ediacara. Crédito: Yuan Xunlai
Este último descubrimiento completa el árbol genealógico evolutivo de uno de los primeros animales, explicando su aparente ausencia en rocas más antiguas y conectando los puntos con las preguntas de Darwin sobre cuándo evolucionó.
Xiao, quien recientemente fue incluido en la Academia Nacional de Ciencias, vio por primera vez el fósil hace cinco años, cuando un colaborador le envió un mensaje de texto con una fotografía de un espécimen excavado a lo largo del río Yangtze en China.
"Nunca antes había visto algo así", dijo Xiao, miembro de la facultad de la Facultad de Ciencias. "Casi inmediatamente me di cuenta de que era algo nuevo".
Xiao y sus colaboradores de la Universidad de Cambridge y el Instituto de Geología y Paleontología de Nanjing comenzaron a descartar posibilidades una por una: ni una ascidia, ni una anémona de mar, ni un coral. Se preguntaron: ¿Podría ser una esquiva antigua esponja marina?
Imagen derecha: Holotipo de Helicolocelluscantori gen y sp. noviembre, NIGP-176531. (a), fotografiado bajo luz reflejada. (b), mapa de elevación topográfica a partir de microscopía de barrido láser. Crédito: YUAN Xunlai
En un estudio anterior publicado en 2019, Xiao y su equipo sugirieron que las primeras esponjas no dejaban fósiles porque no habían desarrollado la capacidad de generar las estructuras duras en forma de agujas, conocidas como espículas, que caracterizan a las actuales esponjas marinas.
Los miembros del equipo de Xiao rastrearon la evolución de las esponjas a través del registro fósil. A medida que retrocedieron en el tiempo, las espículas de esponja tenían una composición cada vez más orgánica y menos mineralizadas.
"Si se extrapola hacia atrás, entonces quizás las primeras eran criaturas de cuerpo blando con esqueletos completamente orgánicos y sin ningún mineral", dijo Xiao. "Si esto fuera cierto, no sobrevivirían a la fosilización excepto en circunstancias muy especiales en las que la rápida fosilización superó la degradación".
Imagen: Posición filogenética de Helicolocellus. Helicolocellus se resuelve como un hexactinélido del grupo madre junto con otras esponjas fósiles. Crédito: YUAN Xunlai
Más tarde, en 2019, el grupo de investigación internacional de Xiao encontró un fósil de esponja conservado precisamente en esas circunstancias: un delgado lecho de rocas carbonatadas marinas que se sabe que preserva abundantes animales de cuerpo blando, incluidos algunos de los primeros animales móviles.
"La mayoría de las veces, este tipo de fósil se perdería en el registro fósil", dijo Xiao. "El nuevo hallazgo ofrece una ventana a los primeros animales antes de que desarrollaran partes duras".
La superficie del nuevo fósil de esponja está salpicada de una intrincada serie de cajas regulares, cada una dividida en cajas idénticas más pequeñas.
"Este patrón específico sugiere que nuestra esponja marina fosilizada está más estrechamente relacionada con cierta especie de esponja de cristal", dijo Xiaopeng Wang, investigador postdoctoral en el Instituto de Geología y Paleontología de Nanjing y la Universidad de Cambridge.
Otro aspecto inesperado del nuevo fósil de esponja es su tamaño.
"Cuando buscaba fósiles de esponjas primitivas, esperaba que fueran muy pequeñas", dijo Alex Liu, colaborador de la Universidad de Cambridge. "El nuevo fósil mide aproximadamente 15 pulgadas de largo y tiene un cuerpo cónico relativamente complejo, lo que desafió muchas de nuestras expectativas sobre la aparición de las primeras esponjas".
Si bien el fósil completa algunos de los años desaparecidos, también proporciona a los investigadores una importante guía sobre cómo buscar estos fósiles, lo que se espera amplíe la comprensión de la temprana evolución animal más atrás en el tiempo.
"El descubrimiento indica que quizás las primeras esponjas eran esponjosas pero no vítreas", dijo Xiao. "Ahora sabemos que necesitamos ampliar nuestra visión cuando buscamos esponjas tempranas".
Los hallazgos se han publicado hoy 5 de junio en la revista Nature: A late-Ediacaran crown-group sponge animal
