Un nuevo estudio ha revelado un fósil increíblemente raro y detallado, nombrado Youti yuanshi, que ofrece una visión del interior de uno de los primeros ancestros de los insectos, arañas, cangrejos y ciempiés modernos.
Este fósil, que data de hace más de 520 millones de años, pertenece al período Cámbrico, cuando los principales grupos animales que conocemos hoy comenzaron a evolucionar. Perteneciente a un grupo llamado euartrópodos, que incluye a los insectos, arañas y cangrejos modernos, lo que hace especial a este fósil es que la diminuta larva, no más grande que una semilla de amapola, tiene sus órganos internos preservados con una calidad excepcional.
Técnicas de Escaneo Avanzadas
Utilizando técnicas avanzadas de escaneo, como la tomografía de rayos X sincrotrón en Diamond Light Source, la instalación nacional de ciencia del sincrotrón del Reino Unido, ubicada en el Campus de Innovación y Ciencia de Harwell en Oxfordshire, los investigadores generaron imágenes en 3D de regiones cerebrales en miniatura, glándulas digestivas, un sistema circulatorio primitivo e incluso trazas de los nervios que suministraban las simples patas y ojos de la larva.
Este fósil permite a los investigadores mirar bajo la piel de uno de los primeros ancestros de los artrópodos. El nivel de complejidad anatómica muestra que estos primeros parientes de los artrópodos eran mucho más avanzados de lo que se pensaba.
Preservación Perfecta
El nuevo estudio, publicado el 31 de julio en la revista Nature, y que involucra a la Universidad de Strathclyde, está dirigido por investigadores de la Universidad de Durham.
La coautora del estudio, la Dra. Katherine Dobson, de los Departamentos de Ingeniería Civil y Ambiental e Ingeniería Química y de Procesos de Strathclyde, mencionó que es fascinante ver qué hay dentro de una muestra utilizando imágenes en 3D, pero en esta increíble diminuta larva, la fosilización natural ha logrado una preservación casi perfecta.
El investigador principal, el Dr. Martin Smith, de la Universidad de Durham, comentó: «Cuando solía soñar despierto sobre el fósil que más me gustaría descubrir, siempre pensaba en una larva de artrópodo, porque los datos de desarrollo son fundamentales para comprender su evolución. Pero las larvas son tan pequeñas y frágiles que las posibilidades de encontrar una fosilizada son prácticamente nulas, o eso pensaba.
Ya sabía que este simple fósil con forma de gusano era algo especial, pero cuando vi las increíbles estructuras preservadas bajo su piel, mi mandíbula cayó: ¿cómo pudieron estas intrincadas características evitar la descomposición y seguir aquí para verlas medio billón de años después?»
Detalles del Fósil
El fósil tridimensionalmente preservado de una larva del período Cámbrico ha sido descrito desde China. El fósil contiene trazas de órganos internos que nos ofrecen una mirada rara sobre cómo evolucionaron algunos de los grupos animales más exitosos de hoy en día.
El período Cámbrico vio la radiación rápida de la vida compleja y dio lugar a muchos de los principales grupos animales que vemos hoy. Los fósiles de esta época pueden decirnos más sobre cómo evolucionaron estos grupos, pero los tejidos blandos rara vez se preservan bien en el registro fósil. Esto significa que la información sobre los órganos internos de estos animales es limitada.
Importancia de Youti yuanshi
Pero el descubrimiento de una larva fósil que tiene más de medio billón de años y está tan excepcionalmente bien preservada en tres dimensiones que se han revelado trazas del cerebro y otras partes del sistema nervioso es un hallazgo sin precedentes.
La larva es de una especie llamada Youti yuanshi. Este era un artrópodo temprano, el grupo de animales altamente exitoso cuyos miembros vivos incluyen insectos, ciempiés y cangrejos. El diminuto fósil con forma de gusano fue encontrado en la Formación Yu’anshan en China y mide casi cuatro milímetros de largo, que es más pequeño que un grano de arroz. Se requirió tomografía computarizada de rayos X (XCT) para estudiar las estructuras internas del animal con detalle. Estos análisis, publicados en la revista Nature, pueden ayudar a los científicos a entender más sobre el desarrollo de los animales tempranos.
Aunque es raro que se preserven las anatomías internas, fósiles anteriores del Cámbrico de una edad similar de la Lutita de Burgess en Canadá han sido encontrados con tejido nervioso preservado. Pero millones de años de actividad geológica han comprimido estos fósiles, lo que hace difícil distinguir entre diferentes sistemas de órganos e interpretar cómo habrían estado organizados.
Emma Long, investigadora en el Museo y coautora principal del estudio, menciona: «Los sistemas de órganos de Youti están preservados en 3D, ofreciendo una comparación notable con los fósiles de compresión carbonácea encontrados en la Lutita de Burgess. Youti proporciona un marco para interpretar estos fósiles aplanados, permitiéndonos entender mejor los complejos sistemas de órganos de estos animales tempranos.»
Cómo Era Youti yuanshi
Durante el Cámbrico, la mayoría de los animales, incluyendo Youti yuanshi, vivían alrededor del fondo oceánico. La larva de Y. yuanshi comprende múltiples segmentos que contenían cada uno un par de pequeñas patas.
También tenía una cabeza muy desarrollada, un cerebro complejo y un tracto digestivo. Youti yuanshi está estrechamente relacionado con los lobópodos con branquias, que incluyen el enigmático Hallucigenia, y los radiodontos, un grupo del Cámbrico altamente exitoso que incluye a Anomalocaris. Es probable que el adulto de Y. yuanshi haya parecido algo similar a estos dos diferentes artrópodos, que tenían aletas a lo largo de sus cuerpos, probablemente usadas para nadar, y apéndices frontales bien desarrollados para capturar presas.
«Tenemos que ser cautelosos al especular sobre cómo pudo haber sido este animal como adulto, ya que solo era una larva y no había alcanzado la madurez,» dice Emma. «Así que no podemos asumir que características ausentes en la larva también estaban ausentes en el adulto.»
«Sin embargo, podemos mirar lo que está presente en la larva, como los sistemas de órganos, que nos han permitido precisar dónde encaja Youti yuanshi en el árbol evolutivo. Luego podemos usar esto para darnos una idea de cómo pudo haber sido el adulto basado en sus parientes más cercanos.»
«Esto nos ha ayudado a tener una idea de cómo eran algunos de los primeros ancestros de los artrópodos modernos y de dónde vinieron.»
Por Qué los Artrópodos Son Tan Exitosos
Los artrópodos son el grupo animal más diverso que existe hoy en día. Se pueden encontrar en todo el mundo y se cree que representan más de dos tercios de todas las especies animales. Varios factores han contribuido al éxito de los artrópodos. Esto incluye patas articuladas que les permiten una mayor movilidad en tierra y un exoesqueleto duro que los protege de los depredadores y evita que se deshidraten. Pero es su cuerpo extremadamente adaptable lo que es principalmente responsable de su increíble éxito.
Sus cuerpos están divididos en segmentos, que a menudo se repiten con el mismo conjunto de estructuras. Por ejemplo, el tronco de un ciempiés está compuesto por muchos segmentos repetidos que cada uno contiene un par de patas. Sus cabezas también tienen apéndices que pueden adaptarse a la forma en que se alimentan. Esto les ha permitido modificar segmentos individuales para evolucionar una vasta diversidad de planes corporales.
«Los artrópodos son un grupo de animales increíblemente diverso,» dice Emma. «Su éxito evolutivo a menudo se atribuye a su plan corporal segmentado. El plano básico de un solo segmento, que incluye un par de apéndices, puede modificarse en algo altamente especializado. Por ejemplo, las extremidades se convierten en antenas sensoriales y las garras en mandíbulas.»
«Esta adaptabilidad modular fue probablemente un factor clave en la Explosión Cámbrica y continúa impulsando la diversificación de los artrópodos hoy en día. Esto es lo que los ha hecho un grupo tan exitoso y duradero a lo largo de los tiempos.»
El descubrimiento de Youti yuanshi no solo proporciona una visión detallada de los primeros ancestros de los artrópodos, sino que también ilumina los complejos pasos evolutivos que han llevado a la diversidad de formas que vemos en este grupo hoy en día. La preservación excepcional de este fósil diminuto nos permite vislumbrar la vida y anatomía de criaturas que vivieron hace más de medio billón de años, ofreciendo valiosas pistas sobre la evolución temprana de algunos de los animales más exitosos en la historia de la Tierra.
