Cerebros fósiles obligan a replantear la evolución de insectos y arañas

Nuevos fósiles con huellas del cerebro y el sistema nervioso de un depredador marino de 500 millones de años determinan la necesidad de replantear la evolución de insectos y arañas.

Stanleycari - ROYAL ONTARIUM MUSEUM

Los hallazgos, obtenidos en la formación del Esquisto de Burguess (Canadá), corresponden a 'Stanleycaris', que pertenecía a una rama antigua y extinta del árbol evolutivo de los artrópodos llamada Radiodonta, emparentada con los insectos y arañas modernos. Publicados en 'Current Biology', arrojan luz sobre la evolución del cerebro, la visión y la estructura de la cabeza de los artrópodos.

Lo que más entusiasma a los investigadores es lo que hay dentro de la cabeza de 'Stanleycaris'. En 84 de los fósiles aún se conservan los restos del cerebro y los nervios después de 506 millones de años.

"Aunque los cerebros fosilizados del Cámbrico no son nuevos, este descubrimiento destaca por la asombrosa calidad de su conservación y el gran número de ejemplares", afirma Joseph Moysiuk, autor principal de la investigación y candidato a doctor en Ecología y Biología Evolutiva de la Universidad de Toronto (U de T), con sede en el Museo Real de Ontario.

"Incluso podemos distinguir detalles finos, como los centros de procesamiento visual que sirven a los grandes ojos y los rastros de los nervios que entran en los apéndices --prosigue--. Los detalles son tan claros que es como si estuviéramos viendo un animal que murió ayer".   

Los nuevos fósiles muestran que el cerebro de 'Stanleycaris' estaba compuesto por dos segmentos, el protocerebro y el deutocerebro, conectados con los ojos y las garras frontales, respectivamente.

"Concluimos que la cabeza y el cerebro de dos segmentos tienen profundas raíces en el linaje de los artrópodos y que su evolución probablemente precedió al cerebro de tres segmentos que caracteriza a todos los miembros vivos de este diverso filo animal", añade Moysiuk.   

Resumen gráfico.

En los artrópodos actuales, como los insectos, el cerebro consta de protocerebro, deutocerebro y tritocerebro. Aunque la diferencia de un segmento puede no parecer un cambio de juego, en realidad tiene implicaciones científicas radicales.

Dado que en los cuerpos segmentados de los artrópodos pueden encontrarse copias repetidas de muchos órganos, averiguar cómo se alinean los segmentos entre las distintas especies es clave para entender cómo se diversificaron estas estructuras en el grupo. "Estos fósiles son como una piedra Rosetta, que ayuda a relacionar los rasgos de los radiodontes y otros artrópodos fósiles primitivos con sus homólogos en los grupos supervivientes", destaca.

Además de su par de ojos pedunculados, Stanleycaris poseía un gran ojo central en la parte delantera de la cabeza, una característica nunca antes observada en un radiodonto.

"La presencia de un enorme tercer ojo en 'Stanleycaris' fue inesperada. Destaca que estos animales tenían un aspecto aún más extraño de lo que pensábamos, pero también nos muestra que los primeros artrópodos ya habían desarrollado una variedad de sistemas visuales complejos como muchos de sus parientes modernos", explica el doctor Jean-Bernard Caron, Conservador Richard Ivey de Paleontología de Invertebrados de la ROM, y supervisor del doctorado de Moysiuk.

"Dado que la mayoría de los radiodontes sólo se conocen a partir de fragmentos dispersos, este descubrimiento es un salto crucial para entender cómo eran y cómo vivían", añade Caron, que también es profesor asociado de la U de T, en Ecología y Evolución y Ciencias de la Tierra.

En el periodo Cámbrico, los radiodontes eran algunos de los animales más grandes, como el famoso 'Anomalocaris', que alcanzaba al menos un metro de longitud. Con no más de 20 cm de longitud, el 'Stanleycaris' era pequeño para su grupo, pero en una época en la que la mayoría de los animales no crecían más que un dedo humano, habría sido un depredador impresionante. Los sofisticados sistemas sensoriales y nerviosos del 'Stanleycaris' le habrían permitido detectar eficazmente pequeñas presas en la oscuridad.

Con grandes ojos compuestos, una formidable boca circular llena de dientes, garras frontales con una impresionante variedad de espinas y un cuerpo flexible y segmentado con una serie de aletas para nadar a lo largo de sus costados, el 'Stanleycaris' habría sido la pesadilla de cualquier pequeño habitante del fondo que tuviera la mala suerte de cruzarse en su camino, aseguran los investigadores.

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