El Juracanthocephalus tenía un cuerpo fusiforme dividido en probóscide, cuello y tronco
Un equipo de investigación del Instituto de Geología y Paleontología de Nanjing (NIGPAS) de la Academia China de Ciencias ha identificado un acantocéfalo fósil, Juracanthocephalus, procedente de la biota de Daohugou, de 160 millones de años de antigüedad, en Mongolia Interior, China.
Los acantocéfalos, comúnmente conocidos como gusanos de cabeza espinosa, son un grupo de gusanos endoparásitos que se encuentran tanto en ecosistemas marinos como terrestres. Estos parásitos, de gran importancia médica, infectan a una amplia gama de anfitriones, como humanos, cerdos, perros, gatos y peces.
Los acantocéfalos se caracterizan por su forma corporal de gusano y una probóscide retráctil armada con filas de ganchos curvados (es decir, orientados hacia atrás) para anclarse al tracto digestivo de sus anfitriones. Históricamente clasificados como un filo animal distinto, su plan corporal altamente especializado ha dado lugar a debates actuales respecto de su posición filogenética.
Estudios morfológicos han propuesto varias hipótesis que vinculan a los acantocéfalos con los platelmintos (gusanos planos), los priápulidos (gusanos pene) o los rotíferos (animales de rueda). Sin embargo, los análisis filogenéticos moleculares sugieren firmemente que los acantocéfalos constituyen un subgrupo altamente especializado dentro de los rotíferos. A pesar de ello, la disparidad morfológica entre los acantocéfalos endoparásitos y los rotíferos de vida libre sigue siendo notable.
Imagen derecha: Imagen electrónica de barrido por retrodispersión (BSE) (a), imagen superpuesta de concentraciones de varios elementos (b) y mapas elementales de carbono obtenidos mediante espectroscopia de rayos X de energía dispersiva (c) de Juracanthocephalus. Barra de escala: 2,0 mm. Crédito: NIGPAS
Además, el registro fósil de los acantocéfalos es excepcionalmente escaso debido a sus cuerpos blandos (que tenían menos probabilidades de fosilizarse que los más duros) y a sus hábitats ocultos.
Hasta ahora, la única evidencia fósil conocida consistía en cuatro supuestos huevos de acantocéfalo descubiertos en los coprolitos de un crocodiliforme del Cretácico Superior. Debido a la falta de fósiles corporales, el origen y la evolución temprana de los acantocéfalos siguen siendo poco conocidos.
Utilizando microscopía electrónica de barrido (SEM) y espectroscopia de energía dispersiva (EDS), el equipo de investigación realizó un detallado análisis anatómico de Juracanthocephalus y actualizó la matriz morfológica de animales parecidos a gusanos para respaldar un análisis filogenético integral.
Los resultados indican que Juracanthocephalus representa una forma de transición entre los rotíferos mandibulares de vida libre y los acantocéfalos endoparásitos sin mandíbula, lo que cierra una brecha evolutiva. Este hallazgo proporciona la primera evidencia fósil directa que ayuda a resolver el misterio de larga data sobre los orígenes de los acantocéfalos.
Imagen: Cladograma simplificado de Gnathifera que muestra a Juracanthocephalus en rojo. Crédito: NIGPAS
El Juracanthocephalus tenía un cuerpo fusiforme dividido en probóscide, cuello y tronco. La probóscide presenta ganchos fuertemente esclerotizados y ligeramente curvados, mientras que la superficie ventral del tronco presenta 38 líneas de peines transversales y setáceos, un rasgo comparable al de los modernos acantocéfalos.
Se conserva un posible tracto digestivo en la probóscide, aunque no se observa un intestino claro en el tronco. El extremo terminal del fósil presenta una estructura similar a la bursa de los acantocéfalos machos.
Cabe destacar que Juracanthocephalus tiene un aparato mandibular compuesto por unidades agrupadas, similares a dientes, dispuestas en filas convergentes de pares, y con mandíbulas que aumentan de tamaño posteriormente. Esta estructura se parece mucho a la que se encuentra en Gnathifera, un grupo que incluye Gnathostomulida, Micrognathozoa y Syndermata (que abarca Rotifera y Acanthocephala).
Para determinar la posición filogenética de Juracanthocephalus, el equipo de investigación compiló una matriz morfológica actualizada que incorpora animales similares a gusanos tanto existentes como extintos.
El análisis identifica a Juracanthocephalus como un grupo troncal acantocéfalo, hermano de todos los acantocéfalos actuales. Este hallazgo concuerda con los análisis filogenéticos moleculares, que ubican a los acantocéfalos dentro de Rotifera (incluyendo Monogononta, Bdelloidea y Seisonidea).
Imagen: Árbol filogenético a partir del árbol de consenso bootstrap de la regla de mayoría del 50% del análisis de parsimonia. Al incluir Juracanthocephalus en la matriz, los resultados recuperan a Seisonidea como el grupo hermano de Juracanthocephalus + todos los acantocéfalos existentes (a). Al excluir a Juracanthocephalus de la matriz morfológica, los resultados respaldan a Seisonidea como el grupo hermano de todos los demás rotíferos (b). Crédito: NIGPAS
Sin embargo, la ubicación precisa de los acantocéfalos dentro de Rotifera sigue siendo controvertida, con seis hipótesis en competencia que surgen de estudios moleculares y morfológicos. Cuando se excluye Juracanthocephalus de la matriz morfológica, los resultados apoyan a Seisonidea como el grupo hermano de todos los demás Rotifera, lo que es consistente con los análisis morfológicos previos pero contradictorio con los datos moleculares.
Por el contrario, la incorporación de Juracanthocephalus a la matriz posiciona a Seisonidea como el grupo hermano de Juracanthocephalus y todos los acantocéfalos existentes, reconciliando los análisis filogenéticos morfológicos y moleculares.
El descubrimiento de Juracanthocephalus proporciona una referencia crucial para comprender las innovaciones evolutivas y el plan corporal de los acantocéfalos. Su ganchuda probóscide y su gran tamaño corporal sugieren que fue un endoparásito durante el Jurásico. Además, este fósil implica que los acantocéfalos pueden haberse originado en ambientes terrestres y divergido de los rotíferos a más tardar en el Jurásico Medio.
Este estudio subraya la importancia de los fósiles de transición para dilucidar cambios morfológicos radicales en los planes corporales de los animales. Si bien la filogenética molecular ha revolucionado nuestra comprensión de las relaciones evolutivas, Juracanthocephalus destaca el papel indispensable de la evidencia fósil en la reconstrucción de la historia de la vida.
Este hallazgo se publicó en Nature: A Jurassic acanthocephalan illuminates the origin of thorny-headed worms
