updated 2:26 PM CET, Dec 1, 2016

Nuestra mandíbula es básicamente una agalla de pez (pero con millones de años de evolución)

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mandíbula humana y agallas de pez

Muchos fósiles de Placodermi muestran lo que parecen ser unos colmillos bien desarrollados

Cuando te sientes a la mesa a masticar la comida considera la complicada estructura entrelazada de tu mandíbula. ¿Cómo te las arreglaste para evolucionar una cosa así? Lo que te ayuda a comer es esencialmente una branquia gravemente deformada, pero útil, y te dire cómo llegó a ser de esa manera.

Gusanos mundanos

lombríz nadadora

El mundo era un lugar sencillo. Era más cálido, con una gran cantidad de agua, y en el agua vivían seres simples que adsorbían el agua por un lugar y la expulsaban hacia fuera por otro. Así era cómo conseguían todo lo que necesitaban. Sus estructuras de agujeros de entrada en la boca tamizaban los desechos para comer y, como excretaban el agua a través de sus branquias, aprovechaban el oxígeno de la misma. No había ningún otro mecanismo para comer. El planeta estaba poblado, casi exclusivamente, de lombrices de tierra nadadoras.

Si te pasas todo el día chupando en el agua es importante tener una manera confiable de expulsar el agua y que vuelva a salir inmediatamente. Si tu expulsor de agua es la única cosa que te proporciona oxígeno, es aún más importante que no colapse o se atasque. Así, se hizo evidente la ventaja de apoyar las hendiduras branquiales con algo duro y estructurado. Las lombrices de tierra nadadoras comenzaron por mantener sus branquias abiertas con estructuras óseas, pero estos primeros esqueletos no se parecían absolutamente en nada a lo que actualmente imaginamos cuando pensamos en esqueletos de peces. No tenían estructuras como un cráneo reconocible, o lugares bien desarrollados para los ojos. Todo lo que tenían eran arcos que iban de un lado al otro del pez donde se apoyaban esas proto-branquias.

El pez emparejado

Este pez, llamado Metaspriggina, no se ve como un cambio importante, pero es el primer paso hacia la modernidad. El Metaspriggina, que surgió hace 505 millones de años, tiene todo tipo de nuevas innovaciones: Tiene, a nivel interno, los comienzos de un cráneo. Tiene una cola post-anal. (De nada, monos). Pero lo que es más notable de él es que tiene parejas. Esos pequeños tallos de caracol que salen delante son un par de ojos. Detrás de ellos hay un par de narices. Y detrás de ellos, en el interior del pez, hay "una gran variedad de barras bipartitas". En lugar de ranuras continuas que apoyan una estructura única, este pez tenía parejas de branquias con el apoyo de parejas de huesos.

Estas parejas de huesos podían hacer todo tipo de cosas. Cada una de ellas podía, poco a poco y con el tiempo, convertirse en una estructura diferente. Algunas podrían moverse hacia atrás y fusionarse con el cráneo. Algunas podrían convertirse en soportes para diferentes estructuras faciales modernas. Y la pareja delantera podría migrar hacia adelante, ganar un poco más de movilidad y convertir la boca en algo más que un tubo para aspirar agua.

El tanque vampiro

plaquidermo Dunkleosteus sp

Por mucho que han mirado, los científicos aún no han encontrado realmente una mandíbula media. Todavía no hay peces en el registro con primitivas mandíbulas de semi-movimiento o arcos branquiales que estén lo suficientemente cerca de la boca para manipularla y que puedan ser consideradas mandíbulas reales. Lo que hay, sin embargo, son los 400 millones de años de edad del Placodermi.

Estos peces no tenían escamas para protegerse. En cambio, tenían esbeltas y vulnerables colas y enormes cuerpos acorazados. Estos peces eran tanques, con placas articuladas que se movían arriba y abajo en sus enormes cuerpos y pesados cráneos. Sus mandíbulas no estaban particularmente avanzadas. Desde hace algún tiempo los científicos no creían que tenían huesos de mandíbulas modernas y, en su lugar, tenían el equivalente submarino de picos. Entonces un fósil en China mostró que tenían un hueso de la mandíbula inferior, por lo que (o más bien su antecesor) fue el primer paso en lo que eventualmente se convirtió en el molesto y estridente masticador de chicle del autobus de cada mañana.

Vale la pena señalar que lo que no tenían eran dientes. Es por esto que los científicos a menudo creen que tenían más un pico que una cara. Las placas óseas en la parte delantera de su cara eran increíblemente duras y se frotaban la una contra la otra, lo cual se cree los llevó a ser "auto-afiladas". Cada vez que este pez persiguió a su aterrorizada presa con la mandíbula inferior y la alzó para arriba, estaba haciendo su propia boca más nítida. De hecho, muchos fósiles de Placodermi muestran lo que parecen ser unos colmillos bien desarrollados.

¿Por qué no hemos heredado esos?