Estas aletas fueron hechas para caminar... y luego para nadar

Estas aletas fueron hechas para caminar... y luego para nadar

NoticieroDiario | Argentina | Fri, 22 Jul 2022 10:30:21 +0000

Uno de los mayores mitos de la evolución es que es una marcha incesante de progreso. De hecho, la evolución no es una vía lineal, sino un árbol ramificado. Las nuevas especies no surgen como parte de una meta a largo plazo; se adaptan a las nuevas oportunidades de su entorno.

El miércoles, los paleontólogos dieron a conocer un fósil que resultó ser un potente antídoto para el mito de la marcha del progreso. Se trataba de un pez que vivió hace unos 375 millones de años, cuando nuestros antepasados ​​eran criaturas escamosas que se parecían vagamente a anguilas gigantes, que caminaban por marismas con cuatro extremidades completas con codos, rodillas, muñecas y tobillos. El fósil recién descubierto, llamado Qikiqtania wakei, pertenecía a este linaje.

Pero su anatomía sugiere que sus ancestros, a diferencia de los nuestros, no continuaron el movimiento hacia la tierra. En cambio, dejaron de caminar para volver a nadar.

'Pensamos en la evolución en términos direccionales', dijo Neil Shubin, paleobiólogo de la Universidad de Chicago. 'Ese no es el caso aquí. Tienes algunas especies que van a la tierra y otras que regresan al agua'.

En 2004, el Dr. Shubin y sus colegas hicieron un descubrimiento que acaparó los titulares mientras buscaban fósiles en Nunavut, un territorio ártico de Canadá. Descubrieron un gran pez de 375 millones de años estrechamente relacionado con los vertebrados terrestres. la similitud estaba en sus cuatro aletas en forma de patas.

Las dos aletas delanteras de la criatura tenían huesos correspondientes a nuestro húmero, radio, cúbito y huesos de la muñeca. La combinación permitió que el pez, al que llamaron Tiktaalik, caminara sobre lodazales y el fondo de los pantanos.

La importancia de Tiktaalik se hizo evidente cuando los científicos lo colocaron en un árbol evolutivo junto con vertebrados terrestres, conocidos como tetrápodos, y otros peces similares a los tetrápodos. Al observar estas ramas, los científicos pudieron ver cómo evolucionó el cuerpo de los tetrápodos, paso a paso. Peces primero desarrollaron los huesos largos de las piernas, luego agregaron las muñecas y los tobillos. Más tarde, surgieron los dedos de las manos y los pies.

Ahora, el Dr. Shubin y sus colegas han agregado otra rama a nuestro árbol evolutivo con un fósil que sin saberlo descubrieron en Nunavut, incluso antes de encontrar a Tiktaalik.

El equipo fue por primera vez a Nunavut en 1998, atraído por las rocas que parecían contener fósiles de la era de los primeros tetrápodos. Pero una temporada de campo tras otra terminó en decepción.

Cuando los investigadores regresaron en 2004, encontraron algo prometedor en una pequeña colina junto a sus tiendas. 'Un día, estaba almorzando en este lugar, miré hacia abajo y vi un campo de escamas blancas sobre una roca oscura'. Dijo el Dr. Shubin.

Las escamas tenían un patrón distintivo similar a un diamante que solo se encuentra en los peces que están estrechamente relacionados con los tetrápodos. Cerca de la roca oscura, el Dr. Shubin notó un fósil de mandíbula de pez. Y cerca de eso había una roca del tamaño de un disco volador, con forma de hueso. motas en su superficie.

El Dr. Shubin guardó todo en una bolsa para llevarlo a su laboratorio, pero cuatro días después, los investigadores descubrieron los primeros fósiles de Tiktaalik en otro sitio a una milla de distancia del campamento. Inmediatamente lo reconocieron como revolucionario, y para cuando Cuando volví a Chicago, el hallazgo de la hora del almuerzo del Dr. Shubin se había hundido en el olvido.

'Esto esencialmente se quedó en un cajón porque estábamos enfocados como un rayo láser en Tiktaalik', dijo el Dr. Shubin.

En temporadas de campo posteriores, los investigadores encontraron al menos 10 especímenes de Tiktaalik, algunos jóvenes y otros adultos. Pudieron trazar el crecimiento del animal a lo largo de su vida hasta convertirse en una bestia de nueve pies de largo.

Los fósiles permitieron a los científicos reconstruir el estilo de caminar de Tiktaalik, una versión de pez de tracción en las cuatro ruedas. Descubrieron que los animales cazaban peces mordiéndolos con sus largos colmillos y chupándolos por la garganta.

En 2019, los investigadores volvieron a centrar su atención en la roca Frisbee. La Universidad de Chicago compró un escáner CT diseñado específicamente para producir imágenes de alta resolución de fósiles, incluso cuando todavía están en rocas. Después de escanear la mandíbula y las escamas, Thomas Stewart, un investigador postdoctoral en el laboratorio del Dr. Shubin, finalmente se puso a escanear la roca.

Para su sorpresa, contenía una aleta bastante completa. Aunque era similar a la aleta de Tiktaalik, tenía algunas diferencias cruciales que marcaban una segunda especie de pez tetrápodo en Nunavut.

'Podrías haberme derribado con una pluma', dijo el Dr. Shubin.

En tiempos normales, los investigadores habrían convergido frenéticamente en su laboratorio para dar sentido a su descubrimiento. Pero el Dr. Stewart descubrió la aleta oculta el 13 de marzo de 2020. En cuestión de días, los científicos quedaron fuera de su laboratorio cuando la pandemia cerró el Universidad.

No fue hasta junio de 2020 que pudieron volver a entrar, y luego solo uno a la vez. Se las arreglaron para recortar parte de la roca, para poder escanear mejor los huesos del interior. Luego, los investigadores estudiaron detenidamente sobre las imágenes durante meses.

'Esto se convirtió en nuestro proyecto de confinamiento pandémico', dijo el Dr. Shubin. 'Nos mantuvo cuerdos, cuando el mundo no lo estaba'.

Los científicos llamaron al fósil Qikiqtania (pronunciado kick-kick-TAN-ee-ya) por los nombres inuktitut de la región donde se encontró, Qikiqtaaluk y Qikiqtani. La segunda parte de su nombre, wakei, honra a David Wake, un biólogo evolutivo. en la Universidad de California, Berkeley, quien fue mentor del Dr. Shubin y murió el año pasado.

Una cuidadosa comparación de su anatomía confirmó que Qikiqtania estaba estrechamente relacionado con los tetrápodos y podría ser el pariente más cercano conocido de Tiktaalik. Pero después de que Qikiqtania se separó de Tiktaalik, su evolución tomó un camino sorprendentemente diferente. midiendo sólo unas 30 pulgadas de largo.

Un cambio aún más dramático ocurrió en las aletas de Qikiqtania.

En Tiktaalik y otros peces parecidos a tetrápodos, el húmero tenía protuberancias y crestas donde se anclaban poderosos músculos para caminar. Pero Qikiqtania tenía un húmero suave que ofrecía poco soporte para los músculos.

Los investigadores encontraron otra diferencia sorprendente en el codo. Tiktaalik dependía de su codo para caminar, doblando su extremidad en un ángulo de 90 grados en una posición de flexión. El codo de Qikiqtania estaba bloqueado, con su aleta extendida en línea recta.

'No es una extremidad flexible, es como un remo', dijo el Dr. Shubin.

Qikiqtania también tenía un abanico más grande de rayas al final de su aleta, lo que podría haberlo ayudado a nadar, dijo el Dr. Shubin. No habría ofrecido ninguna ayuda para caminar.

El Dr. Shubin sospechó que Qikiqtania abandonó el hábito de caminar que sus ancestros habían desarrollado recientemente, y optó por nadar en aguas abiertas como un pez espátula moderno.

Para comprender el sorprendente cambio evolutivo de Qikiqtania, el Dr. Shubin señaló los tetrápodos que regresaron al agua millones de años después. Hace unos 50 millones de años, por ejemplo, los mamíferos terrestres se adaptaron a los animales acuáticos que eventualmente se convertirían en ballenas y delfines. El descubrimiento de Qikiqtania sugirió que algunos de nuestros parientes antiguos dejaron de caminar casi tan pronto como evolucionó la marcha.

Pero Qikiqtania no regresó al agua simplemente volviendo a los cuerpos de sus ancestros nadadores. Probablemente usó el nuevo ataque de morder y chupar que desarrollaron los peces con forma de tetrápodo. Lo estamos haciendo de nuevas maneras', dijo el Dr. Shubin.

'Es genial vernos completar el árbol de la vida aquí', dijo Stephanie Pierce, paleobióloga de la Universidad de Harvard que no participó en el nuevo estudio. 'Cualquier nuevo fósil que pueda ayudarnos a comprender lo que sucede durante las primeras etapas de la La evolución del plan corporal de los tetrápodos es increíblemente importante porque tenemos muy pocos fósiles que documenten este período'.

Aún así, la Dra. Pierce dijo que se necesitarían más fósiles de Qikiqtania para probar la hipótesis de la Dra. Shubin. No le quedó claro si la aleta del tetrápodo sobresalía como una paleta rígida, por ejemplo.

'Es un gran espécimen y abre muchas preguntas en las que me encantaría profundizar', dijo.

El Dr. Shubin y sus colegas están analizando de nuevo algunos de sus fósiles de Tiktaalik para ver si realmente provienen de Qikiqtania. También se preguntan si un misterioso fósil parecido a un tetrápodo descubierto en Escocia en la década de 1990 podría pertenecer también al linaje de Qikiqtania.

El próximo año, el Dr. Shubin y sus colegas están planeando una expedición de regreso a Nunavut por primera vez en nueve años. Tienen la intención de regresar al lugar donde almorzó el Dr. Shubin en 2014 y excavar en busca de más fósiles. Es posible que encuentren más peces parecidos a tetrápodos que desarrollaron extrañas adaptaciones propias.

'Me siento como un niño en una tienda de golosinas esperando volver a la tienda', dijo el Dr. Shubin.

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