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Cuando se descubrió por primera vez la extraña Hallucigenia en la década de 1970, a los paleontólogos les resultó casi imposible distinguir la cabeza de la cola. Ahora, la extraña criatura, un ancestro de los animales moldeadores como los cangrejos, los gusanos o el krill, tenía sus características identificadas con una precisión sin precedentes, pero eso no significa que su aspecto sea menos extraño: como un gusano con una boca adornada con un anillo de dientes, con siete pares de dientes. piernas terminadas en garras, y tres pares de tentáculos a lo largo de su cuello. Para rematar, le cubrieron el lomo con enormes púas. Sí, parece extraño, pero también lo fueron la mayoría de los animales que vivieron hace 500 millones de años durante la llamada explosión cámbrica, un período de florecimiento masivo en términos de diversidad de vida y evolución. La mayoría de las criaturas de aquellos tiempos eran algo primitivas, pero sorprendentemente, Hallucigenia era bastante avanzada para su edad.

Ilustración artística de Hallucigenia sparsa basada en imágenes recientes de microscopio electrónico de barrido. Crédito: Danielle Dufault

Los restos fósiles descubiertos por primera vez en Burgess Shale de Canadá son muy difíciles de interpretar. Básicamente, si lo miras en 2D, todo parece un gusano con patas o púas difíciles de distinguir cuál es cuál. No es de extrañar que los científicos inicialmente describieran a la criatura totalmente al revés: se pensaba que las espinas en la espalda eran piernas y viceversa, y la cabeza se confundió con una cola. Usando microscopía de barrido electrónico, investigadores de la Universidad de Cambridge, el Museo Real de Ontario y la Universidad de Toronto tomaron imágenes de la antigua Hallucigenia con una precisión sin precedentes, dejando de lado las ambigüedades.

Antes de nuestro estudio, todavía había cierta incertidumbre sobre qué extremo del animal representaba la cabeza y cuál la cola, dijo el Dr. Martin Smith, investigador postdoctoral en el Departamento de Ciencias de la Tierra de Cambridge y autor principal del artículo. Originalmente se pensó que un gran orbe con forma de globo en un extremo del espécimen era la cabeza, pero ahora podemos demostrar que esto en realidad no era parte del cuerpo en absoluto, sino una mancha oscura que representa fluidos de descomposición o contenido intestinal que rezumaba como el animal fue aplastado durante el entierro.

Después de que se dieron cuenta de qué extremo es cuál, Smith se vio obligado a revisar los fósiles y desenterrar los sedimentos alrededor de la cabeza de la criatura fosilizada. Esto reveló algunas pistas interesantes relacionadas con sus últimos momentos con vida. Aparentemente, este espécimen en particular fue enterrado en un deslizamiento de tierra.

Esto nos permitió obtener las nuevas imágenes de la cabeza, dijo Caron. Cuando pusimos los fósiles en el microscopio electrónico, inicialmente esperábamos encontrar ojos, ¡y nos asombramos cuando también encontramos los dientes que nos devolvían la sonrisa!

Restos fósiles de Hallucigenia. Imagen: Jean-Bernard Caron

Adorable y con aspecto de pesadilla al mismo tiempo, Hallucigenia medía entre 10 y 50 milímetros de largo y su cabeza tenía un simple par de ojos y una hilera de dientes en forma de aguja. El derecho de los dientes probablemente ayudó al animal a generar succión, flexionándose hacia adentro y hacia afuera, como una válvula o un émbolo, para succionar la comida en la garganta, como se informa en Nature .

Estos dientes se parecen a los que vemos en muchos de los primeros animales en proceso de muda, lo que sugiere que un ancestro común tenía una garganta bordeada de dientes, dijo Caron. Entonces, donde anteriormente había pocas razones para pensar que las bocas de los artrópodos tenían mucho en común con las bocas de animales como los gusanos del pene, Hallucigenia nos dice que los artrópodos y los gusanos de terciopelo tenían ancestralmente placas alrededor de la boca y dientes en la garganta. simplemente los perdieron o los simplificaron más tarde.

Hallucigenia pertenece a un grupo llamado ecdisozoos, que incluye gusanos de terciopelo (onicóforos) y osos de agua (tardígrados). Si bien Hallucigenia no es el antepasado de todos los ecdisozoos, definitivamente se encuentra en lo alto del árbol evolutivo y es precursor directo de los gusanos de terciopelo. De hecho, los hallazgos ayudaron a los investigadores a afirmar que los gusanos de terciopelo inicialmente tenían la misma configuración, pero la perdieron con el tiempo debido a mecanismos evolutivos. Smith y Javier Ortega-Hernández publicaron un artículo el año pasado que informaba cinco características clave que vinculan a la especie con los gusanos de terciopelo.

La historia evolutiva temprana de este enorme grupo es prácticamente inexplorada, dijo Smith. Si bien sabemos que los animales de este grupo están unidos por el hecho de mudar, no hemos podido encontrar muchas características físicas que los unan.

Resulta que los ancestros de los animales en proceso de muda eran mucho más avanzados anatómicamente de lo que podríamos haber imaginado: gusanos con forma de anillo y placas con una garganta blindada y una boca rodeada de espinas, dijo el Dr. Jean-Bernard Caron, curador de Invertebrate. Paleontología en el Museo Real de Ontario y Profesor Asociado en los Departamentos de Ciencias de la Tierra y Ecología y Biología Evolutiva de la Universidad de Toronto. Anteriormente pensábamos que ni los gusanos de terciopelo ni sus ancestros tenían dientes. Pero Hallucigenia nos dice que, en realidad, los ancestros de los gusanos de terciopelo los tenían, y las formas vivas simplemente perdieron los dientes con el tiempo.

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