Las criaturas extintas llenan un vacío desconcertante en el registro fósil

Las reconstrucciones artísticas de Yunanozoans de los organismos Cámbricos de Chengjiang muestran esqueletos faríngeos en forma de canasta. Crédito: Dinghua Yang

La investigación revela que los yunnanozoos son los vertebrados de tallo más antiguos que se conocen.

Los nuevos hallazgos responden preguntas en el registro fósil.

La desconcertante brecha en el registro fósil que explicaría la evolución de los invertebrados a vertebrados ha desconcertado a los científicos durante mucho tiempo. Los vertebrados comparten características únicas, como una columna vertebral y un cráneo, e incluyen peces, anfibios, reptiles, aves, mamíferos y humanos. Por otro lado, los invertebrados son animales que no tienen columna vertebral.

El proceso evolutivo que llevó a los invertebrados a convertirse en vertebrados, y cómo eran esos primeros vertebrados, ha sido un misterio para los científicos durante siglos.

Un equipo de científicos ha llevado a cabo un estudio de los yunnanozoos, criaturas extintas del período Cámbrico temprano (hace 518 millones de años), y ha descubierto pruebas de que son los vertebrados con forma de tallo más antiguos que se conocen. Los vertebrados de tallo es un término que se refiere a esos vertebrados extintos, pero están estrechamente relacionados con los vertebrados vivos.

Los científicos, del Instituto de Geología y Paleontología de Nanjing, la Academia de Ciencias de China y la Universidad de Nanjing, publicaron sus hallazgos el 7 de julio de 2022 en la revista. Ciencias.

Vertebrados del tallo de Yunnanozoan

Vertebrado de tallo Yunanozoan. Crédito: Fangchen Zhao

A lo largo de los años, mientras los investigadores han estudiado cómo evolucionaron los vertebrados, el principal foco de investigación han sido los arcos faríngeos. Estas son las estructuras que producen partes de la cara y el cuello, como músculos, huesos y tejido conectivo. Los científicos han planteado la hipótesis de que el arco faríngeo evolucionó a partir de un bastón cartilaginoso desconectado en los ancestros de los vertebrados, como los cordados, un pariente cercano de los invertebrados de los vertebrados. Sin embargo, no se sabía con certeza si tal anatomía realmente existía en los antepasados ​​antiguos.

En un esfuerzo por comprender mejor el papel del arco faríngeo en los vertebrados antiguos, el equipo de investigación estudió los fósiles de los moluscos griegosanos encontrados en la provincia de Yunnan, China. Durante años, los investigadores han estudiado los yananozoos y han llegado a diversas conclusiones sobre cómo interpretar la anatomía de la criatura. La afinidad de los yunnanozoos se ha debatido durante casi tres décadas, con numerosos trabajos de investigación publicados que respaldan opiniones diferentes, incluidos cuatro en templar la naturaleza Y el Ciencias.

El equipo de investigación se dispuso a examinar las muestras de fósiles de yunnanozoos recién recolectadas en formas previamente inexploradas y a realizar un estudio anatómico y de infraestructura de alta resolución. Las 127 muestras que estudiaron contienen residuos de carbono bien conservados que permitieron al equipo realizar observaciones ultraestructurales y análisis geoquímicos detallados.

El equipo aplicó microscopía de rayos X, microscopía electrónica de barrido, microscopía electrónica de transmisión, espectroscopía Raman, espectroscopía infrarroja transformada de Fourier y espectroscopía de rayos X de dispersión de energía a las muestras fósiles. Su estudio confirmó de múltiples maneras que los yunnanozoos tienen cartílagos celulares en la faringe, una característica que se considera específica de los vertebrados. Los hallazgos del equipo respaldan que los yunnanozoos son vertebrados con forma de tallo. Los resultados de su estudio muestran que los griegos son los parientes más antiguos y primitivos de los vertebrados del grupo corona.

Durante su estudio, el equipo notó que los siete arcos faríngeos en los fósiles de Yonanozoan son similares entre sí. Todos los soportes tienen listones y cuerdas similares al bambú. Todos los arcos adyacentes están conectados por varillas horizontales dorsales y ventrales que forman una canasta. El esqueleto faríngeo en forma de canasta es una característica que se encuentra hoy en día en los peces vivos sin mandíbula, como las lampreas y los mixinos.

Hay dos tipos de esqueletos faríngeos, especies aisladas y en forma de canasta, en el Cámbrico y en los vertebrados vivos. Esto significa que la forma de los esqueletos faríngeos tiene una historia evolutiva temprana mucho más compleja de lo que se pensaba anteriormente, dijo Tian Qingyi, primer autor del estudio, de la Universidad de Nanjing y el Instituto de Geología y Paleontología de Nanjing, Academia de Ciencias de China.

Su investigación proporcionó al equipo nuevos conocimientos sobre las estructuras detalladas de los arcos faríngeos. Las nuevas observaciones anatómicas que realizó el equipo en su estudio respaldan la posición evolutiva de los ionozoos en la parte más básica del árbol de la vida de los vertebrados.

Referencia: “La estructura básica revela el esqueleto ancestral de vertebrados en yunnanozoos” por Qingyi Tian, Fangchen Zhao, Han Zeng, Maoyan Zhou y Baoyu Jiang, 7 de julio de 2022, disponible aquí. Ciencias.
DOI: 10.1126 / ciencia.abm2708

El equipo de investigación incluye a Chengyi Tian de la Universidad de Nanjing (NJU) y el Instituto de Geología y Paleontología de Nanjing, Academia de Ciencias de China (NIGPAS). Fangchen Zhao y Han Zeng de NIGPAS; Maoyan Zhu de NIGPAS y la Universidad de la Academia de Ciencias de China; y Baoyu Jiang de NJU.

Esta investigación fue financiada por el Programa de Investigación de Prioridad Estratégica (B) de la Academia de Ciencias de China y la Fundación Nacional de Ciencias de China.

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