La aparición de los tejidos musculares y el registro fósil

Naukas

Uno de los mayores problemas a los que se enfrentan los paleontólogos es el estado de preservación del registro fósil: Por norma general la mayor parte de los organismos está formada por tejidos blandos que se degradan rápidamente tras la muerte y que salvo en condiciones muy excepcionales no suele dejar rastro.

Hay que tener en cuenta que desde que muere un organismo, hasta que queda enterrado definitivamente y forme parte de la roca sedimentaria que llegue hasta nuestros días puede sufrir numerosos eventos que destruyan total o parcialmente los restos de ese organismo: Procesos químicos (Por ejemplo, alterando la composición o provocando la disolución de determinados compuestos), procesos biológicos (que van desde la descomposición hasta ser desarticulados y devorados por organismos carroñeros o perforadores) y procesos físicos (degaste mecánico, transporte, fragmentación…). Visto así, fosilizar parece una cuestión de suerte.

Aunque parezca que todo está perdido, y que salvo que seas un tipo duro no van a quedar de ti ni los huesos (u otras partes biomineralizadas), existe lo que en paleontología denominamos con el término lagerstätten. Con esta palabra de origen alemán se definen los yacimientos fósiles que muestran un grado de preservación excepcional y en el que se en algunos casos se pueden encontrar tejidos blandos preservados de varias maneras: Desde la impresión sobre el propio sedimento, hasta la sustitución por pirita de las partes blandas e incluso la fosfatización de las distintas partes, entre otras.

La aparición de los primeros animales es un asunto todavía sujeto al debate científico. Mientras que la mayoría de los grandes filos animales aparecen en un momento conocido como la explosión del Cámbrico, y que ocurrió hace unos 541 millones de años, algunos autores y algunos fósiles sugieren que los animales podrían haber aparecido antes, pero todavía no se ha encontrado ningún fósil definitivo (aunque hay algunos candidatos) con afinidad animal anterior (excluyendo a los del Subreino de los parazoos, en los que se incluyen las esponjas y placozoos que no tienen verdaderos tejidos especializados, sino que más bien podríamos definirlos como agrupaciones de células con afinidad animal) a este momento.

Tabla del tiempo geológico. La base del Cámbrico se encuentra al final de la tercera columna. Comisión Estratigráfica Internacional.
Tabla del tiempo geológico. La base del Cámbrico se encuentra al final de la tercera columna. Comisión Estratigráfica Internacional.

La base del Cámbrico (hace 541 m.a.) viene dada por la marcada aparición de Treptichnus pedum, una traza fósil probablemente relacionada con la alimentación del organismo en cuestión que la provocó (y que tampoco ha quedado en el registro fósil). Bueno, ¿y esto qué tiene que ver con la aparición de los músculos?.

El hecho de que aparezcan trazas de organismos que se movían sobre o en el interior de los sedimentos indica que eran capaces de moverse con determinado control, una adaptación muy importante a la hora de cumplir sus funciones vitales (desde alimentarse hasta huir de los depredadores) y ocupar los distintos nichos ecológicos que iban apareciendo.

Para que los animales eumetazoos (es decir, los que tienen tejidos diferenciados) puedan desplazarse, necesitan de un tejido muscular que les permita esta función, pero claro, estos tejidos son blandos y difíciles de fosilizar, por lo que la primera prueba de su aparición serían las trazas fósiles de las que hablábamos anteriormente. Pero solo las trazas, ni rastro de quién las pudo haber creado.

Pues bien, un grupo de investigación Anglocanadiense ha descubierto en Canadá la impresión de un organismo en la que podrían interpretarse una serie de fibras musculares en unos estratos de hace 560 millones de años, 20 millones antes de la explosión del Cámbrico.

Imagen de uno de los ejemplares de Haootia quadriformis. Nótense los conjuntos de fibras en relieve. La escala inferior derecha representa 10 mm. y la flecha marca la dirección de la corriente de agua en el momento de la muerte del organismo. Liu AG, Matthews JJ, Menon LR, McIlroy D, Brasier MD.
Imagen de uno de los ejemplares de Haootia quadriformis. Nótense los conjuntos de fibras en relieve. La escala inferior derecha representa 10 mm. y la flecha marca la dirección de la corriente de agua en el momento de la muerte del organismo. Liu AG, Matthews JJ, Menon LR, McIlroy D, Brasier MD.

A este organismo, llamado Haootia quadriformis, le han asignado afinidad con el filo de los cnidarios del que forman parte las medusas y los corales, por ejemplo. Los autores del estudio proponen que tanto el tamaño como la morfología del fósil, así como las fibras que aparecen y que son las que se interpretan como tejido muscular son muy parecidas a la de los cnidarios modernos. La ausencia de otras morfologías como pueden ser las espículas o los poros dejarían a Haootia quadriformis fuera del filo de los poríferos, y por lo tanto sería uno de los primeros, y tentativos eumetazoos descritos hasta la fecha.

Reconstrucción en vida de Haootia quadriformis. Liu AG, Matthews JJ, Menon LR, McIlroy D, Brasier MD
Reconstrucción en vida de Haootia quadriformis. Liu AG, Matthews JJ, Menon LR, McIlroy D, Brasier MD

Haootia quadriformis estaría anclada al suelo mediante una estructura en forma de disco, similar a otros organismos de la fauna de Ediacara, a la que se uniría a la parte principal mediante un pequeño “tallo”. Esta parte principal tendría una forma de bolsa cóncava (hacia arriba) cuadrada y desde cada esquina saldrían las distintas fibras musculares que conectarían estas.

Este fósil se encuentra en unos estratos del Ediacárico, un periodo en el que aparecen los primeros fósiles multicelulares complejos y que conocemos en su conjunto como la Biota de Ediacara, y cuya afinidad hoy día es desconocida puesto que tienen poco parecido con otros organismos actuales y pasados. En muchos yacimientos de este periodo ocurre una preservación excepcional de tipo lagerstätten que ha permitido llegar hasta nuestros días los fósiles de organismos blandos gracias a la acción de tapetes bacterianos que permitieron la preservación de estos organismos de cuerpo blando.

Fósiles como este, además de arrojar luz sobre la evolución de los eumetazoos, también plantean grandes dudas como cuales podrían ser las estrategias de alimentación, cuando comenzaron a diferenciarse los tejidos y que tipo de relación taxonómica podrían tener con otros géneros de la fauna de Ediacara. Sin duda, un momento apasionante en la historia de la vida que poco a poco seguirá siendo desvelado.

Este artículo lo ha escrito Nahum Méndez Chazarra y es una colaboración de Naukas.com con la Cátedra de Cultura Científica de la UPV/EHU

Referencias:

Liu AG, Matthews JJ, Menon LR, McIlroy D, Brasier MD. 2014 Haootia quadriformis n. gen., n. sp., interpreted as a muscular cnidarian impression from the Late Ediacaran period (approx. 560 Ma). Proc. R. Soc. B 281: 20141202. http://dx.doi.org/10.1098/rspb.2014.1202

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