Esta semana en el diario Naturaleza , un equipo de investigadores de la Universidad de Uppsala en Suecia, la Instalación Europea de Radiación Sincrotrón ESRF en Francia y la Universidad de Cambridge en el Reino Unido muestra que los fósiles del tetrápodo de 360 millones de años Acanthostega , una de las formas de transición icónicas entre peces y animales terrestres, no son adultos sino todos juveniles. Esta conclusión, que se basa en escaneos de rayos X de sincrotrón de alta resolución de huesos de miembros fósiles realizados en el ESRF arroja nueva luz sobre elciclo de vida de Acanthostega y la llamada conquista de la tierra por los tetrápodos.
Los tetrápodos son vertebrados de cuatro extremidades, hoy representados por anfibios, reptiles, aves y mamíferos. Los primeros tetrápodos del período Devónico 419-359 millones de años son de gran interés para los paleontólogos: fueron los primeros animales vertebradosque se aventuraron en la tierra, allanando el camino para toda la vida futura de los vertebrados en la tierra. El movimiento del agua a la tierra debe haber afectado todos los aspectos de la biología de estos animales, pero hasta ahora no ha habido ningún intento serio de investigar sus historias de vida.cuánto tiempo vivieron o si tuvieron una etapa juvenil acuática, por ejemplo. Los esqueletos bien conservados son raros y simplemente se supone que representan adultos.
La localidad más rica para los tetrápodos devonianos es un llamado depósito de muerte masiva de Acanthostega , descubierto en 1987 en Groenlandia por Jennifer Clack, una de las autoras del estudio y líderes de equipos de las Universidades de Cambridge y Copenhague, donde docenas de esqueletos yacen juntos como sardinas en una lata. Parece que todos los tetrápodos murieronjuntos cuando una pequeña corriente dentro de un "delta interior" como el moderno Okavango en Botswana se secó. El equipo decidió analizar la historia de vida de estos fósiles al investigar la estructura interna de sus húmero huesos de la parte superior del brazo ".Gracias al tremendo poder de los rayos X sincrotrón, pudimos acceder a detalles microscópicos en estas muestras densas como en cortes histológicos reales, pero sin dañar estos fósiles únicos ", dice Paul Tafforeau del ESRF.
Las estructuras microscópicas en los huesos de estos tetrápodos fósiles se conservan casi perfectamente. "Como un árbol en crecimiento, un hueso de la extremidad está marcado por ritmos estacionales y establece anillos de crecimiento anuales", dice Sophie Sánchez, la autora principal de la publicación, trabajandoen la Universidad de Uppsala y el ESRF. "Estos anillos de crecimiento, que se pueden ver tanto en los tetrápodos fósiles como en los vivos, son informativos sobre el desarrollo y la edad del individuo".
El potente haz de rayos X de la ESRF reveló que todos los fósiles estudiados de Acanthostega eran individuos inmaduros, aunque tenían al menos 6 años y probablemente eran mayores. Su crecimiento aún no había comenzado a disminuir como lo hace en la madurez sexual. Además, los investigadores demostraron que Acanthostega la pata delantera permaneció cartilaginosa hasta tarde durante su desarrollo.
A diferencia del hueso, el cartílago es un tejido no mineralizado, elástico y demasiado débil para permitir que las patas delanteras soporten el peso del cuerpo del animal fuera del agua ". Esto sugiere que Acanthostega el depósito de muerte en masa representa una escuela de juveniles acuáticos que incluía pocos o ningún adulto ", dice Per Ahlberg de la Universidad de Uppsala. Entonces, ¿dónde estaban los adultos? Acanthostega ¿vivo? ¿Hubo distribuciones segregadas de juveniles y adultos al menos en ciertos momentos? Esto queda por descubrir. Los escaneos realizados en la línea de haz ESRF ID19 también muestran que el tamaño absoluto en el que comenzó la osificación de las extremidades difiere mucho entre los individuos, lo que sugiere la posibilidadde dimorfismo sexual, estrategias adaptativas o variaciones de tamaño relacionadas con la competencia.
El movimiento de los tetrápodos hacia la tierra fue posiblemente uno de los cambios adaptativos más radicales en la historia evolutiva de los vertebrados. "Nuestro estudio proporciona una primera visión de los rasgos de la historia de vida de un tetrápodo temprano. Planeamos emprender una encuesta más completa de los primeros-tetrapod historias de vida que deberían tener un impacto significativo en las teorías representadas en todos los libros de texto ", concluye Sophie Sanchez.
Esta investigación fue apoyada por una subvención ERC y una subvención de Vetenskapsradet.
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Materiales proporcionado por Instalación Europea de Radiación Sincrotrónica . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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