Los primeros vertebrados en la Tierra fueron peces, y los científicos creen que aparecieron por primera vez hace unos 480 millones de años. Pero los registros fósiles de esta época son irregulares, con solo pequeños fragmentos identificados. Hace 420 millones de años, sin embargo, el registro fósil florece,con una gran variedad de especies de peces presentes en masa.
"Ha sido esta pregunta continua de, bueno, ¿dónde estaban?", Dice Lauren Sallan, una paleobióloga de la Universidad de Pensilvania. "¿Dónde se escondieron? ¿Cuáles fueron sus orígenes ambientales?"
Sallan Ivan J. Sansom de la Universidad de Birmingham y sus colegas son los primeros en presentar una gran cantidad de evidencia para responder a esa pregunta en un informe publicado esta semana en la revista ciencia .
Y parece que la respuesta está cerca de la costa, las áreas a menudo se describen como la zona intermareal o lagunas poco profundas.
"En las concepciones modernas, vemos que los arrecifes de coral son tan importantes para la biodiversidad de los peces, por lo que suponemos que existe un antiguo vínculo entre peces y arrecifes que se remonta al principio", dice Sallan. "Pero décadas de búsqueda en lugares como CincinnatiEl arco ha quedado vacío "
"En cambio, nuestro trabajo muestra que casi todas las principales divisiones de vertebrados, desde los primeros peces sin mandíbula blindados hasta los tiburones y nuestros propios antepasados, todo comenzó cerca de la playa, lejos de la costa del arrecife. Incluso como grupos mayoresdispersos, también aparecieron grupos más nuevos en la costa "
Los hallazgos ayudan a explicar características importantes del registro fósil, como por qué tan pocos fósiles de peces tempranos se encuentran intactos; la acción de las olas en el área del océano poco profundo probablemente los convirtió en pequeños fragmentos. También ayuda a los científicos a entender el hecho de que, a lo largo del tiempo evolutivo, muchos grupos de peces se trasladaron del agua del océano al agua dulce, y algunos se convirtieron en peces de agua dulce, mientras que otros evolucionaron a los primeros tetrápodos, vertebrados terrestres.
"A menudo iban al agua dulce antes que a los arrecifes, que es casi una línea de evidencia independiente de que habrían tenido que haber estado cerca de la costa antes de hacerlo", dice Sallan.
Exactamente dónde se originaron y diversificaron los vertebrados ha sido un tema muy debatido en la paleontología. Ciertos grupos de fósiles de este período clave en la Era Paleozoica media contaron una historia, tal vez un sitio de origen de agua dulce, mientras que otros grupos pueden señalar unlugar de nacimiento en el océano abierto, y aún otros aparecieron en otros tipos de hábitat. Para complicar aún más las cosas, la historia de origen de la biodiversidad de invertebrados parece resuelta: se diversificaron alrededor de los arrecifes de coral, y sus descendientes posteriormente comenzaron a habitar aguas menos profundas o más profundas.
Sallan, Sansom y sus colegas decidieron investigar la cuestión de los vertebrados utilizando un enfoque de big data.
"Lo bueno del registro fósil es que a menudo encontramos peces en el contexto de donde viven", dice Sallan. "La roca que los sostiene nos dice cómo era su entorno, si era arrecife, aguas poco profundas,aguas profundas, un lecho de un río o un lago "
Al unir ese contexto ambiental con lo que ya se sabía sobre las relaciones de los árboles genealógicos de los vertebrados del Paleozoico medio, hace 480 a 360 millones de años, los investigadores crearon una base de datos que incluía 2.728 registros tempranos de peces con mandíbula y sin mandíbula.
"Es un nuevo conjunto de datos realmente enorme", dice Sallan.
El equipo pudo reconstruir la información faltante en el registro fósil utilizando modelos matemáticos, lo que les permitió hacer predicciones informadas sobre el tipo de hábitat en el que surgieron los primeros ancestros de varios grupos de vertebrados.
"Para los vertebrados, descubrimos que se originan en esta inesperada y poco restringida área superficial de los océanos", dice Sallan. "Y permanecen en esta área limitada durante mucho tiempo después de que emergen".
Sin embargo, como permanecieron en las aguas poco profundas, obtuvieron una variedad de adaptaciones que les permitieron competir con los demás en un hábitat compartido. Los investigadores notaron que muchos grupos adquirieron rasgos que los hicieron adecuados para la vida, ya sea como fondo.habitantes, o para una ecología de natación libre en las aguas más profundas del océano.
Se ha observado una divergencia similar en los peces modernos, como los espinosos, que desarrollaron una forma de vivienda en el fondo y una forma de nado libre de ancestros comunes en tiempos más recientes.
Sin embargo, nadie ha realizado un estudio igualmente exhaustivo sobre especies de vertebrados vivos. "Una de las cosas que queremos saber es si estas aguas poco profundas siguen siendo la bomba biológica que alimenta al arrecife", dice Sallan. "¿Dónde está elsitio actual de innovación? "
Si ese fuera el caso, puede haber un pequeño consuelo frente a la extinción masiva de arrecifes en todo el mundo; tal vez las aguas poco profundas continuarán siendo la cuna de la diversificación de los peces, permitiendo que la biodiversidad persista a pesar de la escasez de arrecifeshabitat.
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Materiales proporcionado por Universidad de Pennsylvania . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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