Espécimen completo de Shishania aculeata visto desde el lado dorsal (arriba) (izquierda). Espinas que cubren el cuerpo de Shishania aculeata (derecha). Crédito: G Zhang/L Parry.
Fósiles excepcionales con partes blandas conservadas revelan que los primeros moluscos eran babosas planas, acorazadas y sin concha.
Cuando pensamos en moluscos nos viene a la cabeza el caracol o el mejillón con su concha, pero los orígenes de estos animales son otros. Un equipo de investigadores, entre los que se encuentran científicos de la Universidad de Oxford, ha realizado el asombroso descubrimiento de una nueva especie de molusco que vivió hace 500 millones de años. El nuevo fósil, llamado Shishania aculeata*, revela que los moluscos más primitivos eran babosas planas, sin concha y cubiertas de una armadura protectora espinosa. Los resultados se publican en la revista Science.
Reconstrucción artística de Shishania aculeata tal y como habría aparecido en vida vista
desde arriba, de lado y desde abajo (de izquierda a derecha). Reconstrucción de M. Cawthorne.
La nueva especie se encontró en fósiles excepcionalmente bien conservados de la provincia oriental de Yunnan, en el sur de China, que datan de un periodo geológico denominado Cámbrico temprano, hace aproximadamente 514 millones de años. Todos los ejemplares de Shishania miden sólo unos centímetros y están cubiertos de pequeños conos espinosos (escleritos) de quitina, un material que también se encuentra en los caparazones de los cangrejos modernos, los insectos y algunos hongos.
Los especímenes que se conservaron boca abajo muestran que la parte inferior del animal estaba desnuda, con un pie musculoso como el de una babosa que Shishania habría utilizado para arrastrarse por el fondo marino hace más de 500 millones de años. A diferencia de la mayoría de los moluscos, Shishania no tenía una concha que cubriera su cuerpo, lo que sugiere que representa una etapa muy temprana de la evolución de los moluscos.
Los moluscos actuales presentan una vertiginosa variedad de formas, e incluyen caracoles y almejas e incluso grupos muy inteligentes como los calamares y los pulpos. Esta diversidad de moluscos evolucionó muy rápidamente hace mucho tiempo, durante un acontecimiento conocido como la Explosión Cámbrica, cuando todos los grandes grupos de animales se diversificaron con rapidez. Este rápido período de cambio evolutivo significa que han quedado pocos fósiles que relaten la evolución temprana de los moluscos.
El autor principal, el profesor asociado Luke Parry, del Departamento de Ciencias de la Tierra de la Universidad de Oxford, declaró: «Tratar de desentrañar cómo era el antepasado común de animales tan diferentes como el calamar y la ostra es un gran reto para los biólogos evolutivos y los paleontólogos, que no puede resolverse estudiando únicamente las especies vivas en la actualidad. Shishania nos da una visión única de una época de la evolución de los moluscos de la que tenemos muy pocos fósiles, informándonos de que los primeros antepasados de los moluscos eran babosas espinosas acorazadas, anteriores a la evolución de las conchas que vemos en los caracoles y almejas modernos».
Dado que el cuerpo de Shishania era muy blando y estaba formado por tejidos que no suelen conservarse en los registros fósiles, el estudio de los especímenes fue todo un reto, ya que muchos de ellos estaban mal conservados.
Guangxu Zhang, primer autor y recién doctorado por la Universidad de Yunnan (China), que descubrió los ejemplares, declaró: «Al principio pensé que los fósiles, que sólo tenían el tamaño de mi pulgar, no se notaban, pero con una lupa vi que parecían extraños, espinosos y completamente distintos de cualquier otro fósil que hubiera visto. Al principio lo llamé «la bolsa de plástico» porque parecía una bolsita de plástico podrida. Cuando encontré más fósiles y los analicé en el laboratorio, me di cuenta de que se trataba de un molusco».
El profesor asociado Parry añadió: «Hemos encontrado detalles microscópicos en el interior de las espinas cónicas que cubren el cuerpo de Shishania que muestran cómo se secretaban en vida. Este tipo de información es increíblemente rara, incluso en fósiles excepcionalmente conservados».
Las espinas de Shishania muestran un sistema interno de canales de menos de una centésima de milímetro de diámetro. Estas características demuestran que los conos fueron secretados en su base por microvellosidades, diminutas protuberancias de células que aumentan la superficie, como en nuestros intestinos, donde ayudan a la absorción de los alimentos.
Este método de secreción de partes duras es similar a una impresora 3D natural, lo que permite a muchos animales invertebrados secretar partes duras con enormes variaciones de forma y función, desde proporcionar defensa hasta facilitar la locomoción.
Espinas cónicas que cubren el cuerpo de Shishania aculeata (izquierda). Imagen de microscopio electrónico
de una espina cónica que muestra los canales microscópicos conservados en su interior (derecha). Crédito: G Zhang/L Parry.
Se conocen espinas y cerdas duras en algunos moluscos actuales (como los quitones), pero están hechas de carbonato cálcico mineral y no de quitina orgánica como en Shishania. Otros grupos de animales más oscuros, como los braquiópodos y los briozoos, que junto con los moluscos y los anélidos (lombrices de tierra y sus parientes) forman el grupo de los Lophotrochozoa, presentan cerdas orgánicas quitinosas similares.
El profesor Parry añadió: «Shishania nos dice que las espinas y espículas que vemos hoy en los quitones y los moluscos aplacóforos evolucionaron en realidad a partir de escleritos orgánicos como los de los anélidos. Estos animales son muy diferentes entre sí en la actualidad, por lo que fósiles como el de Shishania nos dicen cómo eran en el pasado profundo, poco después de haber divergido de antepasados comunes».
Jakob Vinther, coautor del estudio y profesor de la Universidad de Bristol, afirma: «Los moluscos actuales son extraordinariamente dispares y se diversificaron muy rápidamente durante la Explosión Cámbrica, por lo que nos resulta difícil reconstruir su historia evolutiva temprana. Sabemos que el antepasado común de todos los moluscos actuales tenía una sola concha, por lo que Shishania nos habla de una época muy temprana de la evolución de los moluscos, anterior a la evolución de la concha».
Xiaoya Ma (Universidad de Yunnan y Universidad de Exeter), coautora del estudio, declaró: «Este nuevo descubrimiento pone de relieve el tesoro de fósiles de animales primitivos que se conservan en las rocas cámbricas de la provincia de Yunnan. Los moluscos de cuerpo blando tienen un registro fósil muy limitado, por lo que estos rarísimos descubrimientos nos dicen mucho sobre estos diversos animales».
REFERENCIA
*Etimología de Shishania aculeata: Shishan se refiere a Shishan Zhang, por sus destacadas contribuciones al estudio de los estratos y fósiles del Cámbrico temprano en el este de Yunnan; aculeata (latín), que tiene espinas, espinoso.
Imagen principal: Espécimen completo de Shishania aculeata visto desde el lado dorsal (arriba) (izquierda). Espinas
que cubren el cuerpo de Shishania aculeata (derecha). Crédito: G Zhang/L Parry.
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