Asombrosos nuevos fósiles proporcionan los primeros rastros conocidos de la evolución de nuestras mandíbulas y extremidades: Heaven32

Excavaciones de caminos en La provincia china de Guizhou tiene desenterró un tesoro de antiguos fósiles de peces. Como parte de las capas rocosas conocidas como Formación Rongxi, la nueva lecho fósil es lleno de especies nunca antes vistas que retrasan las fechas de nuestros primeros ancestros animales con mandíbulas en unos 15 millones de años.

“Hasta este punto, hemos recogido indicios de escamas fósiles de que la evolución de los peces con mandíbula ocurrió mucho antes en el registro fósil, pero no hemos descubierto nada definitivo en forma de dientes fósiles o espinas de aletas”, dice el paleobiólogo de la Universidad de Birmingham. Iván Sansom.

Previamente, el primer animal con mandíbula conocido era un pez que vivió unos hace 423 millones de años. Una colección de unos 20 dientes extraídos del lecho rocoso podría tener hasta 439 millones de años. Dejado por un pez llamado dejado por una antigua especie de pez llamada Qianod doblenos dan nuestra primera mirada a los orígenes de nuestros propios dientes y mandíbula.

El desarrollo de las mandíbulas fue una innovación fundamental en la evolución de los vertebrados, que les dio a los animales con huesos como nosotros la capacidad de comer una variedad de alimentos mucho mayor que la que permitían las bocas de alimentación por filtración de nuestros antepasados. Esto ayudó a los primeros animales con columna vertebral a moverse a nuevos entornos que continuaron dando forma a su anatomía, lo que llevó a la gran diversidad de formas corporales y diferentes comportamientos que vemos en los vertebrados en la actualidad.

Las mandíbulas son claramente una de las historias de éxito del reino animal. Poco más que pesadamente branquias de pescado modificadastodavía se pueden encontrar en más del 99 por ciento de los vertebrados actuales.

Los familiares de este animal con dientes recientemente identificado darían lugar a dos de los principales grupos de peces modernos:

condrictios (tiburones y rayas) así como osteichthyans
que incluyen casi todo lo demás, desde caballitos de mar y atunes hasta peces pulmonados.

Con el tiempo, los descendientes de este segundo grupo darían lugar a los tetrápodos, que finalmente darían lugar a mamíferos como nosotros.

Qianodus nos proporciona la primera evidencia tangible de los dientes y, por extensión, de las mandíbulas, de este crítico período temprano de la evolución de los vertebrados”. dice El paleontólogo Qiang Li de la Universidad Normal de Qujing.

Si bien los investigadores pueden adivinar los tipos de características Qianodus podría haber tenido, no hay muchos dientes que puedan decirte sobre cómo podría haber sido un animal.

Ilustración de peces con dientes con aletas de brazo largo sobre fondo negro.
Reconstrucción de Qianodus duplicis. (Heming Zhang)

También se recuperaron miles de fragmentos óseos de la Formación Rongxi. Esta vez, los investigadores pudieron volver a unirlos minuciosamente para revelar más de un cuerpo, uno que perteneció a un antiguo ancestro de tiburón al que nombraron. Fanjingshania renovada.

“Este es el pez con mandíbula más antiguo con anatomía conocida” explica paleontólogo de vertebrados Min Zhu de la Academia de Ciencias de China. “Los nuevos datos nos permitieron colocar Fanjingshania en el árbol filogenético de los primeros vertebrados y obtener información muy necesaria sobre los pasos evolutivos que conducen al origen de importantes adaptaciones de vertebrados, como mandíbulas, sistemas sensoriales y apéndices emparejados”.

Otro antepasado de tiburón Shenacanthus vermiformi y una especie de pez más ancestral Xiushanosteus mirabilis también fueron descubiertos, esta vez en un sur de china yacimiento fósil que data del mismo período denominado Formación Huixingshao.

Diagrama de nuevos hallazgos de peces fósiles.
(NICE Tech/ScienceApe)

Estos descubrimientos alinean mejor el registro fósil de peces con los datos del reloj molecular derivados de los genes de especies aún vivas y extintas, lo que sugiere que los animales con mandíbulas surgieron hace unos 450 millones de años. Los fósiles de peces brindan evidencia tangible de que esta característica importante, que finalmente condujo a las ranas, los dinosaurios y nuestra propia existencia, ya estaba bien establecida durante el Período silúrico (alrededor de 444 a 420 millones de años).

“Estas son las primeras criaturas que reconoceríamos hoy como parecidas a peces, que evolucionaron de criaturas a las que a menudo se hace referencia como ‘almejas con cola’, de antes en el período ordovícico”, dice el paleontólogo Plamen Andreev de la Universidad de Birmingham.

Pero incluso los peces sin mandíbula encontrados en los sitios de excavación de carreteras en China revelaron algunas pistas más sobre nuestra propia evolución. Los investigadores también descubrieron una roca de 436 millones de años con un pez galeáspido (escudo de casco) sin mandíbula. Para sorpresa de Zhu y sus colegas, este animal prehistórico tenía aletas emparejadas.

Ilustración de peces antiguos en su hábitat.
Reconstrucción de Un tujiaaspis animado. (Qiuyang Zheng)

Anteriormente solo cabezas fosilizadas de estos Un tujiaaspis animado nunca se había encontrado, y se pensaba que no tenían aletas.

Estas primeras aletas no requieren una entrada muscular especializada, creando sustentación pasivamente a partir del movimiento hacia adelante, como un avión de papel propulsado por el aire. Esto respalda una hipótesis debatida durante mucho tiempo de que un solo par de extremidades surgió primero en los animales que finalmente se separaron en aletas pectorales (brazos) y pélvicas (piernas) a lo largo del tiempo evolutivo.

“Eventualmente, estas aletas primitivas desarrollaron la musculatura y el soporte esquelético, lo que permitió a nuestros ancestros peces dirigir mejor su nado y agregar propulsión”. explica El paleontólogo de la Universidad de Bristol, Joseph Keating. “Es asombroso pensar que las innovaciones evolutivas vistas en Tujiaaspis sustentan la locomoción en animales tan diversos como aves, ballenas, murciélagos y humanos”.

Estos increíbles nuevos descubrimientos ayudan a completar algunos puntos de referencia importantes durante nuestro viaje evolutivo prehistórico desde los peces hasta los humanos.

La investigación sobre el pez más viejo y mandíbulas de tiburón, aletas tempranas y dientes mas viejos todos fueron publicados en Naturaleza.

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