Imagen: Nicholas Strausfeld. Fuente: Universidad de Arizona.
Un equipo internacional de paleontólogos ha identificado el cerebro exquisitamente conservado en el fósil de uno de los primeros depredadores conocidos del mundo, que vivieron en el Cámbrico inferior, hace unos 520 millones de años. El descubrimiento reveló un cerebro que es sorprendentemente simple y menos complejo que los que se conocen a partir de fósiles de algunas de las presas del animal.
El hallazgo identifica por primera vez el cerebro fosilizado de lo que están considerados los principales depredadores de su tiempo, un grupo de animales conocido como anomalocaridids, que se traduce como "gamba extraña." Largamente extintos, estos artrópodos de aspecto feroz fueron descubiertos como fósiles a finales del siglo XIX, pero no fueorn identificados correctamente hasta principios de 1980. Todavía hay científicos discutiendo sobre donde cólocarlos en el árbol de la vida.
"Nuestro descubrimiento ayuda a clarificar este debate", explica Nicholas Strausfeld, director de la Centro de Ciencia de Insectos de la Universidad de Arizona, en la nota de prensa. "Resulta que el mayor depredador del Cámbrico tenía un cerebro que era mucho menos complejo que el de alguna de sus posibles presas y que se parecía sorprendentemente a un moderno grupo de animales bastante modestos de tipo gusano".
Strausfeld, profesor del Departamento de Neurociencias de la Facultad de Ciencias de la Universidad de Arizona, es el autor principal de un artículo sobre los hallazgos, que aparecen en la edición del 17 de julio de Nature.
El cerebro del fósil, que es una nueva especie el nombre Lyrarapax unguispinus -"depredador en forma de lira espinosa con garras", en latín- sugiere su relación con una rama de animales cuyos descendientes vivos se conocen como onicóforos o gusanos de terciopelo. Estos animales parecidos a gusanos están equipados con patas cortas sin articulaciones que terminan en un par de pequeñas garras.
Los onicóforos, que también son exclusivamente depredadores, crecen hasta no más de unos pocos centímetros de longitud y se encuentran principalmente en el hemisferio sur, donde vagan por la maleza y la hojarasca en busca de escarabajos y otros pequeños insectos, su presa preferida. Dos antenas largas se extienden desde la cabeza, en la que haya un par de pequeños ojos.
El fósil anomalocaridid se asemeja a la neuroanatomía de los onicóforos actuales en varios aspectos, según Strausfeld y sus colaboradores. Los onicóforos tienen un cerebro sencillo situado delante de la boca y un par de ganglios -una colección de células nerviosas- situadas en la parte frontal del nervio óptico y en la base de sus largas antenas.
"Y, sorpresa, sorpresa: Esto es lo que también encontramos en nuestro fósil", señala Strausfeld, en referencia a que los anomalocaridids tenían un par de apéndices prensiles con forma de garras en frente de los ojos.
"Estos depredadores superiores del Cámbrico se definen sólo por su único par de apéndices, unas pinzas de aspecto malvado, que se extienden desde la parte frontal de su cabeza", explica. "Son totalmente diferentes de las antenas de los insectos y los crustáceos. Tales apéndices dispuestos frontalmente no se encuentran en otros animales vivos, con la excepción de los gusanos de terciopelo."
Las similitudes de sus cerebros y otros atributos sugieren que los depredadores anomalocaridids podrían haber sido parientes muy lejanos de los gusanos de terciopelo de hoy, añade Strausfeld.
El fósil Lyrarapax fue encontrado en 2013 por el coautor Peiyun Cong, cerca de Kunming, en la provincia china de Yunnan. Los co-autores Ma y Edgecombe participaron en el análisis, así Xianguang Hou, que descubrió los yacimientos fósiles Chengjiang en 1984, en el Laboratorio Principal de Yunnan para Paleobiología de la Universidad de Yunnan.
El hallazgo identifica por primera vez el cerebro fosilizado de lo que están considerados los principales depredadores de su tiempo, un grupo de animales conocido como anomalocaridids, que se traduce como "gamba extraña." Largamente extintos, estos artrópodos de aspecto feroz fueron descubiertos como fósiles a finales del siglo XIX, pero no fueorn identificados correctamente hasta principios de 1980. Todavía hay científicos discutiendo sobre donde cólocarlos en el árbol de la vida.
"Nuestro descubrimiento ayuda a clarificar este debate", explica Nicholas Strausfeld, director de la Centro de Ciencia de Insectos de la Universidad de Arizona, en la nota de prensa. "Resulta que el mayor depredador del Cámbrico tenía un cerebro que era mucho menos complejo que el de alguna de sus posibles presas y que se parecía sorprendentemente a un moderno grupo de animales bastante modestos de tipo gusano".
Strausfeld, profesor del Departamento de Neurociencias de la Facultad de Ciencias de la Universidad de Arizona, es el autor principal de un artículo sobre los hallazgos, que aparecen en la edición del 17 de julio de Nature.
El cerebro del fósil, que es una nueva especie el nombre Lyrarapax unguispinus -"depredador en forma de lira espinosa con garras", en latín- sugiere su relación con una rama de animales cuyos descendientes vivos se conocen como onicóforos o gusanos de terciopelo. Estos animales parecidos a gusanos están equipados con patas cortas sin articulaciones que terminan en un par de pequeñas garras.
Los onicóforos, que también son exclusivamente depredadores, crecen hasta no más de unos pocos centímetros de longitud y se encuentran principalmente en el hemisferio sur, donde vagan por la maleza y la hojarasca en busca de escarabajos y otros pequeños insectos, su presa preferida. Dos antenas largas se extienden desde la cabeza, en la que haya un par de pequeños ojos.
El fósil anomalocaridid se asemeja a la neuroanatomía de los onicóforos actuales en varios aspectos, según Strausfeld y sus colaboradores. Los onicóforos tienen un cerebro sencillo situado delante de la boca y un par de ganglios -una colección de células nerviosas- situadas en la parte frontal del nervio óptico y en la base de sus largas antenas.
"Y, sorpresa, sorpresa: Esto es lo que también encontramos en nuestro fósil", señala Strausfeld, en referencia a que los anomalocaridids tenían un par de apéndices prensiles con forma de garras en frente de los ojos.
"Estos depredadores superiores del Cámbrico se definen sólo por su único par de apéndices, unas pinzas de aspecto malvado, que se extienden desde la parte frontal de su cabeza", explica. "Son totalmente diferentes de las antenas de los insectos y los crustáceos. Tales apéndices dispuestos frontalmente no se encuentran en otros animales vivos, con la excepción de los gusanos de terciopelo."
Las similitudes de sus cerebros y otros atributos sugieren que los depredadores anomalocaridids podrían haber sido parientes muy lejanos de los gusanos de terciopelo de hoy, añade Strausfeld.
El fósil Lyrarapax fue encontrado en 2013 por el coautor Peiyun Cong, cerca de Kunming, en la provincia china de Yunnan. Los co-autores Ma y Edgecombe participaron en el análisis, así Xianguang Hou, que descubrió los yacimientos fósiles Chengjiang en 1984, en el Laboratorio Principal de Yunnan para Paleobiología de la Universidad de Yunnan.
Eclipsado
Con poco más de cinco centímetros de largo, Lyrarapax fue eclipsado por algunos de los más grandes anomalocaridids, que alcanzaron más de un metro de longitud.
Paleontólogos que excavaron rocas del Cámbrico inferior en el sur de Australia encontraron que algunos anomalocaridids tenían enormes ojos compuestos, hasta 10 veces más grandes que el de la libélula más grande, algo acorde con lo que debió de haber sido un cazador muy eficiente, explica Strausfeld.
El hecho de que el cerebro del depredador conocido más antiguo parezca tener una forma mucho más simple que los cerebros previamente desenterrados de sus contemporáneos plantea preguntas intrigantes, según Strausfeld, una de las cuales es la de si es posible que los depredadores impulsaron la evolución de los cerebros más complejos.
"Con la evolución de depredadores altamente eficientes, eran otros animales los que tenían la presión de detectar y reconocer el peligro potencial y coordinar rápidamente los movimientos de escape. Estos requisitos pueden haber impulsado la evolución de circuitos cerebrales más complejos", aventura Strausfeld.
Con poco más de cinco centímetros de largo, Lyrarapax fue eclipsado por algunos de los más grandes anomalocaridids, que alcanzaron más de un metro de longitud.
Paleontólogos que excavaron rocas del Cámbrico inferior en el sur de Australia encontraron que algunos anomalocaridids tenían enormes ojos compuestos, hasta 10 veces más grandes que el de la libélula más grande, algo acorde con lo que debió de haber sido un cazador muy eficiente, explica Strausfeld.
El hecho de que el cerebro del depredador conocido más antiguo parezca tener una forma mucho más simple que los cerebros previamente desenterrados de sus contemporáneos plantea preguntas intrigantes, según Strausfeld, una de las cuales es la de si es posible que los depredadores impulsaron la evolución de los cerebros más complejos.
"Con la evolución de depredadores altamente eficientes, eran otros animales los que tenían la presión de detectar y reconocer el peligro potencial y coordinar rápidamente los movimientos de escape. Estos requisitos pueden haber impulsado la evolución de circuitos cerebrales más complejos", aventura Strausfeld.
Referencia bibliográfica:
Peiyun Cong, Xiaoya Ma, Xianguang Hou, Gregory D. Edgecombe, Nicholas J. Strausfeld. Brain structure resolves the segmental affinity of anomalocaridid appendages. Nature (2014). DOI: 10.1038/nature13486.
Peiyun Cong, Xiaoya Ma, Xianguang Hou, Gregory D. Edgecombe, Nicholas J. Strausfeld. Brain structure resolves the segmental affinity of anomalocaridid appendages. Nature (2014). DOI: 10.1038/nature13486.