Los investigadores han encontrado uno de los fósiles más antiguos y detallados del sistema nervioso central hasta ahora identificado, de un animal parecido a un crustáceo que vivió hace más de 500 millones de años. El fósil, del sur de China, ha sido tan bien conservado que ese individuolos nervios son visibles, la primera vez que se observa este nivel de detalle en un fósil de esta edad.
Los hallazgos, publicados en las Actas de la Academia Nacional de Ciencias, están ayudando a los investigadores a comprender cómo evolucionó el sistema nervioso de los artrópodos, bichos espeluznantes con patas articuladas. Encontrar cualquier tejido blando fosilizado es raro, pero este hallazgo en particular, realizado por investigadoresen el Reino Unido, China y Alemania, representa el ejemplo más detallado de un sistema nervioso preservado descubierto hasta ahora.
El animal, llamado Chengjiangocaris kunmingensis , vivió durante la 'explosión' cámbrica, un período de rápido desarrollo evolutivo hace aproximadamente medio billón de años cuando la mayoría de los principales grupos de animales aparecen por primera vez en el registro fósil. C. kunmingensis pertenece a un grupo de animales llamados fuxianhuiids, y fue uno de los primeros ancestros de los artrópodos modernos, el grupo diverso que incluye insectos, arañas y crustáceos.
"Esta es una visión única de cómo era el sistema nervioso ancestral", dijo el coautor del estudio, el Dr. Javier Ortega-Hernández, del Departamento de Zoología de la Universidad de Cambridge. "Es el ejemplo más completo de un sistema nervioso central deel período cámbrico "
En los últimos cinco años, los investigadores han identificado sistemas nerviosos parcialmente fosilizados en varias especies diferentes del período, pero en su mayoría han sido cerebros fosilizados. Y en la mayoría de esos especímenes, los fósiles solo conservaron detalles del perfil del cerebro, lo que significa que la cantidad de información disponible ha sido limitada.
C. kunmingensis parecía una especie de crustáceo, con un escudo de cabeza ancho, casi en forma de corazón, y un cuerpo largo con pares de patas de diferentes tamaños. A través de la preparación cuidadosa de los fósiles, que implicaba cortar la roca circundante con una aguja fina, los investigadores pudieron ver no solo las partes duras del cuerpo, sino también los tejidos blandos fosilizados.
La gran mayoría de los fósiles que tenemos son principalmente huesos y otras partes duras del cuerpo, como dientes o exoesqueletos. Dado que el sistema nervioso y los tejidos blandos están esencialmente compuestos de sustancias grasas, es extremadamente raro encontrarlos preservados como fósiles. Los investigadoresdetrás de este estudio identificaron por primera vez un sistema nervioso central fosilizado en 2013, pero el nuevo material les ha permitido investigar la importancia de estos hallazgos con mucha mayor profundidad.
El sistema nervioso central coordina todas las funciones neuronales y motoras. En los vertebrados, consiste en el cerebro y la médula espinal, pero en los artrópodos consiste en un cerebro condensado y una serie de masas de tejido nervioso interconectadas llamadas ganglios que se asemejanuna cadena de cuentas
como los artrópodos modernos C. kunmingensis tenía una médula nerviosa, que es análoga a una médula espinal en vertebrados, que se extiende por todo su cuerpo, con cada uno de los ganglios en forma de cuentas controlando un solo par de piernas para caminar.
Un examen más detallado de los ganglios excepcionalmente conservados reveló docenas de fibras delgadas, cada una de las cuales medía aproximadamente cinco milésimas de milímetro de longitud. "Estas delicadas fibras mostraron un patrón de distribución muy regular, por lo que queríamos averiguar si estaban hechas deel mismo material que los ganglios que forman el cordón nervioso ", dijo Ortega-Hernández." Mediante microscopía de fluorescencia, confirmamos que las fibras eran en realidad nervios individuales, fosilizados como películas de carbono, que ofrecen un nivel de detalle sin precedentes. Estos fósiles mejoran enormemente nuestracomprensión de cómo evolucionó el sistema nervioso ".
Para Ortega-Hernández y sus colegas, una pregunta clave es qué nos dice este descubrimiento sobre la evolución de los primeros animales, ya que el sistema nervioso contiene tanta información. Un análisis posterior reveló que algunos aspectos del sistema nervioso se encuentran en C. kunmingensis parece estar estructurado de manera similar a la de los priapulidos modernos gusanos del pene y onicóforos gusanos de terciopelo, con nervios regularmente separados que salen del cordón nervioso ventral.
En contraste, estas docenas de nervios se han perdido de forma independiente en los tardígrados osos de agua y los artrópodos modernos, lo que sugiere que la simplificación desempeñó un papel importante en la evolución del sistema nervioso.
Posiblemente una de las implicaciones más llamativas del estudio es que el cordón nervioso excepcionalmente conservado de C. kunmingensis representa una estructura única que de otro modo se desconoce en los organismos vivos. El espécimen demuestra la contribución única del registro fósil para comprender la evolución temprana de los animales durante el período Cámbrico. "Cuantos más fósiles encontremos, más seremoscapaz de entender cómo evolucionó el sistema nervioso y los primeros animales ", dijo Ortega-Hernández.
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