Un nuevo estudio ha encontrado la primera evidencia de órganos respiratorios sofisticados en criaturas marinas de 450 millones de años. Contrariamente a lo que se pensaba, los trilobites respiraban en las patas, con estructuras como branquias colgando de sus muslos.
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| Los trilobites tenían órganos respiratorios en sus patas, en forma de bolsas colgando de sus muslos – UCR |
Gracias a las nuevas tecnologías y a un conjunto
extremadamente raro de fósiles, los científicos de Universidad de California
Riverside (UCR) ahora pueden demostrar que los trilobites respiraron oxígeno y
explicar cómo lo hicieron. Publicado en la revista Science Advances, estos
hallazgos ayudan a armar el rompecabezas de la evolución animal temprana.
"Hasta ahora, los científicos han comparado la rama
superior de la pata del trilobite con la rama superior no respiratoria en los
crustáceos, pero nuestro artículo muestra, por primera vez, que la rama
superior funcionaba como branquias", dijo en un comunicado Jin-Bo Hou. ,
estudiante de doctorado en paleontología de la UCR que dirigió la
investigación.
Entre los animales más antiguos de la tierra, este trabajo
ayuda a ubicar los trilobites en el árbol evolutivo de manera más segura entre
los artrópodos más viejos, un gran grupo de animales con exoesqueletos y
crustáceos.
La investigación fue posible, en parte, debido a especímenes
fósiles inusualmente conservados. Se han descubierto más de 22.000 especies de
trilobites, pero las partes blandas de los animales son visibles solo en unas
dos docenas.
"Estos se conservaron en pirita, oro de los tontos,
pero es más importante que el oro para nosotros, porque es clave para
comprender estas estructuras antiguas", dijo el profesor de geología de la
UCR y coautor del artículo, Nigel Hughes.
Un escáner de TC pudo leer las diferencias de densidad entre
la pirita y la roca circundante y ayudó a crear modelos tridimensionales de
estas estructuras branquiales raramente vistas.
"Nos permitió ver el fósil sin tener que perforar y
pulir mucho la roca que cubre el espécimen", dijo la paleontóloga Melanie
Hopkins, miembro del equipo de investigación del Museo Americano de Historia
Natural.
"De esta manera podríamos obtener una vista que incluso
sería difícil de ver con un microscopio: estructuras anatómicas de trilobites
realmente pequeñas del orden de 10 a 30 micrones de ancho", dijo. A modo
de comparación, un cabello humano tiene aproximadamente 100 micrones de grosor.
Aunque estos especímenes se describieron por primera vez a
fines del siglo XIX y otros han utilizado tomografías computarizadas para
examinarlos, este es el primer estudio que utiliza la tecnología para examinar
esta parte del animal.
Los investigadores pudieron ver cómo la sangre se habría
filtrado a través de cámaras en estas delicadas estructuras, recogiendo oxígeno
en su camino a medida que se movía. Se parecen mucho a las branquias de los
artrópodos marinos modernos como cangrejos y langostas.
La comparación de los especímenes en pirita con otra especie
de trilobites le dio al equipo detalles adicionales sobre cómo estaban
dispuestos los filamentos entre sí y con respecto a las patas.
La mayoría de los trilobites hurgaban en el fondo del
océano, utilizando púas en la parte inferior de las piernas para atrapar y
triturar a sus presas. Por encima de esas partes, en la rama superior de las
extremidades, estaban estas estructuras adicionales que algunos creían que
estaban destinadas a ayudar a nadar o cavar.
"En el pasado, hubo cierto debate sobre el propósito de
estas estructuras porque la parte superior de la pata no es una buena ubicación
para los aparatos respiratorios", dijo Hopkins. "Uno pensaría que
sería fácil que esos filamentos se obstruyeran con sedimento donde están. Es
una pregunta abierta por qué desarrollaron la estructura en ese lugar de sus
cuerpos".
El laboratorio de Hughes utiliza fósiles para responder
preguntas sobre cómo se desarrolló la vida en respuesta a los cambios en la
atmósfera de la Tierra. Hace aproximadamente 540 millones de años, hubo una
diversificación explosiva en la variedad y complejidad de los animales que
viven en los océanos.
"Hemos sabido teóricamente que este cambio debe haber
estado relacionado con un aumento de oxígeno, ya que estos animales requieren
su presencia. Pero hemos tenido muy poca capacidad para medir eso", dijo
Hughes. "Lo que hace que hallazgos como estos sean aún más
emocionantes".
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