El primer fósil de Tanyrhinichthys mcallisteri fue encontrado en 1984
El esturión, un pez longevo que vive en el fondo, a menudo se describe como un "fósil viviente", debido a que su forma se ha mantenido relativamente constante a pesar de cientos de millones de años de evolución.
En un nuevo estudio en el Zoological Journal of the Linnean Society, los investigadores dirigidos por Jack Stack, graduado de la Universidad de Pensilvania en 2019, y la paleobióloga Lauren Sallan de la Facultad de Artes y Ciencias de Penn, examinan de cerca la antigua especie de pez Tanyrhinichthys mcallisteri, que vivió hace unos 300 millones de años en un ambiente de estuario en lo que hoy es Nuevo México.
Aunque encuentran que el pez es muy similar a los esturiones en sus características, incluido su sobresaliente hocico, muestran que estas características evolucionaron en un camino evolutivo distinto de las especies que dieron lugar a los modernos esturiones.
El hallazgo indica que, aunque antiguas, las características que permitieron prosperar en su entorno al Tanyrhinichthys surgieron varias veces en diferentes linajes de peces, una explosión de innovación que anteriormente no era completamente apreciada en los peces de este período de tiempo.
"El esturión se considera una especie 'primitiva', pero lo que estamos mostrando es que el estilo de vida del esturión es algo para lo que se ha seleccionado en ciertas condiciones y ha evolucionado una y otra vez", dice Sallan, autor principal del trabajo.
"Los peces son muy buenos para encontrar soluciones a los problemas ecológicos", dice Stack, primer autor del estudio, que trabajó en la investigación como estudiante de pregrado de Penn y ahora es un estudiante graduado en la Universidad Estatal de Michigan.
"Esto muestra el grado de innovación y convergencia que es posible en los peces. Una vez que sus números aumentaron lo suficiente, comenzaron a producir nuevas morfologías que ahora vemos que han evolucionado numerosas veces a lo largo de la historia de los peces, en condiciones ecológicas similares".
El primer fósil de Tanyrhinichthys fue encontrado en 1984 en un área rica en fósiles llamada Kinney Brick Quarry, aproximadamente a media hora al este de Albuquerque. El primer paleontólogo en describir la especie fue Michael Gottfried, un miembro de la facultad del estado de Michigan que ahora se desempeña como asesor de Stack para su maestría.
"En el espécimen parece que alguien encontró un pez y simplemente tiró de la parte delantera de su cráneo", dice Stack. Muchas especies de peces modernos, desde el pez espada hasta el pez vela, tienen protuberantes hocicos que se extienden frente a ellos, a menudo ayudando en su capacidad de arremeter contra las presas. Pero esta característica es mucho más rara en los peces antiguos. En la década de 1980, cuando Gottfried describió el espécimen inicial, postuló que el pez se parecía a un lucio, un depredador de emboscada con un hocico más largo.
Durante la última década, sin embargo, se han encontrado varios especímenes más de Tanyrhinichthys en la misma cantera. "Esos hallazgos fueron un impulso para este proyecto, ahora que teníamos mejor información sobre este enigmático y extraño pez", dice Stack.
En el momento en que Tanyrhinichthys vagaba por las aguas, los continentes de la Tierra se unieron en el supercontinente masivo llamado Pangea, rodeado por un solo gran océano. Pero también fue una edad de hielo, con hielo en ambos polos. Justo antes de este período, el registro fósil mostró que los peces con aletas radiadas, que ahora dominan los océanos, estaban explotando en la diversidad.
Sin embargo, hace 300 millones de años, "fue como si alguien pulsara el botón de pausa", dice Sallan. "Existe la expectativa de que haya más diversidad, pero no se ha encontrado mucha, probablemente debido al hecho de que simplemente no ha habido suficiente trabajo en este período de tiempo, especialmente en los Estados Unidos, y particularmente en el oeste de los Estados Unidos".
Con el objetivo de llenar algunos de estos vacíos caracterizando aún más al Tanyrhinichthys, Stack, Sallan y sus colegas, examinaron de cerca los especímenes en detalle y estudiaron otras especies que datan de este período de tiempo. "Esto suena muy simple, pero obviamente es difícil en la ejecución", señala Stack, ya que los fósiles se comprimen cuando se conservan. Los investigadores dedujeron una anatomía tridimensional utilizando las formas de los peces modernos para guiarlos.
Lo que observaron arrojó dudas sobre la concepción de Tanyrhinichthys como un lucio. Mientras que un lucio tiene un hocico alargado con sus mandíbulas al final, lo que le permite agarrar a su presa de frente, Tanyrhinichthys tiene un hocico alargado con sus mandíbulas en la parte inferior.
"Toda la forma de este pez es similar a la de otros habitantes del fondo", dice Stack. Sallan también notó en su hocico estructuras similares a canales concentradas en la parte superior de su cabeza, lo que sugiere los lugares donde se unirían los órganos sensoriales. "Estas habrían detectado vibraciones para permitir que el pez localizara a sus presas", dice Sallan.
Los investigadores notaron que muchas de las especies que habitaban en ambientes similares poseían hocicos más largos, lo que Sallan llamó "como una antena en su cara".
"Esto también tiene sentido porque era un ambiente de estuario", dice Sallan, "con grandes ríos que lo alimentan, agitan el agua y la hacen turbia. En lugar de usar la vista, tienes que usar estos otros órganos sensoriales para detectar la presa".
A pesar de esto, otras características de la morfología de los diferentes peces antiguos eran tan diferentes del Tanyrhinichthys que no parecen haber compartido un linaje entre sí, ni el esturión moderno desciende de Tanyrhinichthys. En cambio, el largo hocico parecen ser un ejemplo de evolución convergente, o muchos linajes diferentes, todos llegando a la misma innovación para adaptarse bien a su entorno.
"Nuestro trabajo, y la paleontología en general, muestra que la diversidad de las formas de vida que son evidentes hoy en día tiene raíces que se remontan al pasado", dice Stack.
Artículo científico: Tanyrhinichthys mcallisteri, a long-rostrumed Pennsylvanian ray-finned fish (Actinopterygii) and the simultaneous appearance of novel ecomorphologies in Late Palaeozoic fishes
