Un nuevo estudio ha encontrado la primera evidencia de Ć³rganos respiratorios sofisticados en criaturas marinas de 450 millones de aƱos. Contrariamente a lo que se pensaba, los trilobites respiraban por las patas, con estructuras como branquias colgando de sus muslos.
Los trilobites eran un grupo de animales marinos con cabezas en forma de media luna que se asemejaban a los cangrejos herradura, y tuvieron un gran Ć©xito en tĆ©rminos de evoluciĆ³n. Aunque ahora estĆ”n extintos, sobrevivieron durante mĆ”s de 250 millones de aƱos, mĆ”s que los dinosaurios.
Gracias a las nuevas tecnologĆas y a un conjunto extremadamente raro de fĆ³siles, los cientĆficos de Universidad de California Riverside (UCR) ahora pueden demostrar que los trilobites respiraron oxĆgeno y explicar cĆ³mo lo hicieron. Publicado en la revista Science Advances, estos hallazgos ayudan a armar el rompecabezas de la evoluciĆ³n animal temprana.
“Hasta ahora, los cientĆficos han comparado la rama superior de la pata del trilobite con la rama superior no respiratoria en los crustĆ”ceos, pero nuestro artĆculo muestra, por primera vez, que la rama superior funcionaba como branquias”, dijo en un comunicado Jin-Bo Hou. , estudiante de doctorado en paleontologĆa de la UCR que dirigiĆ³ la investigaciĆ³n.
Entre los animales mĆ”s antiguos de la tierra, este trabajo ayuda a ubicar los trilobites en el Ć”rbol evolutivo de manera mĆ”s segura entre los artrĆ³podos mĆ”s viejos, un gran grupo de animales con exoesqueletos y crustĆ”ceos.
La investigaciĆ³n fue posible, en parte, debido a especĆmenes fĆ³siles inusualmente conservados. Se han descubierto mĆ”s 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 mĆ”s importante que el oro para nosotros, porque es clave para comprender estas estructuras antiguas”, dijo el profesor de geologĆa de la UCR y coautor del artĆculo, Nigel Hughes.
Un escĆ”ner de TC pudo leer las diferencias de densidad entre la pirita y la roca circundante y ayudĆ³ a crear modelos tridimensionales de estas estructuras branquiales raramente vistas.
“Nos permitiĆ³ ver el fĆ³sil sin tener que perforar y pulir mucho la roca que cubre el espĆ©cimen”, dijo la paleontĆ³loga Melanie Hopkins, miembro del equipo de investigaciĆ³n del Museo Americano de Historia Natural.
“De esta manera podrĆamos obtener una vista que incluso serĆa difĆcil de ver con un microscopio: estructuras anatĆ³micas de trilobites realmente pequeƱas del orden de 10 a 30 micrones de ancho”, dijo. A modo de comparaciĆ³n, un cabello humano tiene aproximadamente 100 micrones de grosor.
Aunque estos especĆmenes se describieron por primera vez a fines del siglo XIX y otros han utilizado tomografĆas computarizadas para examinarlos, este es el primer estudio que utiliza la tecnologĆa para examinar esta parte del animal.
Los investigadores pudieron ver cĆ³mo la sangre se habrĆa filtrado a travĆ©s de cĆ”maras en estas delicadas estructuras, recogiendo oxĆgeno en su camino a medida que se movĆa. Se parecen mucho a las branquias de los artrĆ³podos marinos modernos como cangrejos y langostas.
La comparaciĆ³n de los especĆmenes en pirita con otra especie de trilobites le dio al equipo detalles adicionales sobre cĆ³mo estaban dispuestos los filamentos entre sĆ y con respecto a las patas.
La mayorĆa de los trilobites hurgaban en el fondo del ocĆ©ano, utilizando pĆŗas 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 creĆan que estaban destinadas a ayudar a nadar o cavar.
“En el pasado, hubo cierto debate sobre el propĆ³sito de estas estructuras porque la parte superior de la pierna no es una buena ubicaciĆ³n para los aparatos respiratorios”, dijo Hopkins. “Uno pensarĆa que serĆa fĆ”cil que esos filamentos se obstruyeran con sedimento donde estĆ”n. Es una pregunta abierta por quĆ© desarrollaron la estructura en ese lugar de sus cuerpos”.
El laboratorio de Hughes utiliza fĆ³siles para responder preguntas sobre cĆ³mo se desarrollĆ³ la vida en respuesta a los cambios en la atmĆ³sfera de la Tierra. Hace aproximadamente 540 millones de aƱos, hubo una diversificaciĆ³n explosiva en la variedad y complejidad de los animales que viven en los ocĆ©anos.
“Hemos sabido teĆ³ricamente que este cambio debe haber estado relacionado con un aumento de oxĆgeno, 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 aĆŗn mĆ”s emocionantes”.