Esponjas fósiles pueden ser la 'piedra Rosetta' de la evolución animal
Paleontólogos chinos han descubierto una esponja del grupo terminal del Ediacárico tardío, Helicolocellus, en una biota fósil que data de hace unos 550 millones de años.
Este hallazgo, que llena un vacío importante en la evolución temprana de las esponjas y puede convertise en una 'pìedra Rosetta' para la evolución animal, se publica en 'Nature'.
El descubrimiento de Helicolocellus establece un puente entre los conjuntos de fósiles del Ediacárico y el Cámbrico, lo que indica que la biota de Ediacara tiene vínculos evolutivos con los animales del Cámbrico, según los autores de la investigación, liderada por Yuan Xunlai, del Instituto de Geología y Paleontología de Nanjing.
Las esponjas suelen considerarse el filo de metazoos más basal y primitivo. Los fósiles de esponjas tempranas pueden proporcionar pistas importantes sobre el origen y la evolución temprana de los animales. Las estimaciones del reloj molecular y los controvertidos datos de biomarcadores sugieren que las esponjas deberían haber aparecido hace unos 700 millones de años, informa la Academia de Ciencias de China.
Sin embargo, resulta enigmático que no se hayan encontrado fósiles de esponjas inequívocos antes del Período Cámbrico (hace unos 539 millones de años). Por lo tanto, existe una brecha de 160 millones de años en el registro fósil de las esponjas, un período en la evolución temprana de las esponjas conocido como los "años perdidos".
Se han propuesto dos hipótesis en competencia para explicar la ausencia de esponjas precámbricas: una hipótesis sostiene que, dado que la mayoría de las esponjas actuales tienen espículas silíceas o calcáreas, el ancestro común de las esponjas también tenía espículas mineralizadas. Según esta hipótesis, la ausencia de fósiles de esponjas precámbricas puede atribuirse a un potencial de conservación deficiente debido a la composición química de las aguas intersticiales.
La otra hipótesis sostiene que el ancestro común de las esponjas fueron animales no biomineralizantes. Solo después de la aparición de las clases principales, desarrollaron de forma independiente espículas biomineralizadas. Por lo tanto, las esponjas precámbricas tempranas carecían de espículas, lo que dificultaba su conservación e identificación en el registro fósil.
El recién descubierto Helicolocellus muestra características morfológicas similares a las de las esponjas de vidrio (Hexactinellida), como un cuerpo cónico radialmente simétrico, una estructura de unión discoidal, una posible cavidad central y canales excurrentes inferidos. Además, la superficie de Helicolocellus consta de cajas regulares, cada una de las cuales está dividida en cuatro cajas similares pero más pequeñas, que a su vez se subdividen en otras aún más pequeñas.
Este patrón de cuadrícula único también se encuentra en algunos hexactinellidos paleozoicos típicos. Sus formas y estructuras son muy similares; sin embargo, las cuadrículas en Helicolocellus están hechas de materia orgánica, mientras que las cuadrículas en los fósiles de esponjas paleozoicas están hechas de espículas biomineralizadas. Este estudio sugiere que Helicolocellus puede representar una esponja temprana sin espículas biomineralizadas.
Para probar aún más esta interpretación, los investigadores construyeron una matriz de datos morfológicos que contenía varios animales actuales y fósiles y realizaron un análisis filogenético riguroso. Los resultados muestran que Helicolocellus pertenece al grupo terminal de las esponjas (que contiene a todos los organismos vivientes seleccionados, su ancestro común más próximo, y todos los grupos ya extintos pero que derivan de ese mismo ancestro común más próximo) y está estrechamente relacionado con los hexactinellidos.
El descubrimiento de Helicolocellus indica que existieron esponjas no biomineralizantes en el Precámbrico. Sugiere que las esponjas modernas no deberían usarse como la única guía para encontrar fósiles de esponjas precámbricas, ya que las esponjas tempranas pueden no haber tenido espículas biomineralizadas y pueden no haber tenido todas las características de las esponjas modernas. Además, las primeras esponjas hexactinellidas establecieron por primera vez el plano esquelético reticulado utilizando material orgánico, y luego agregaron biominerales silíceos a la receta para la formación del esqueleto en el Cámbrico.
Los conjuntos de fósiles a ambos lados del límite Ediacárico-Cámbrico son extremadamente dispares. El Período Ediacárico está dominado por la enigmática y filogenéticamente desconocida Biota Ediacara, mientras que en el Cámbrico, los ecosistemas marinos modernos comienzan a tomar forma con la aparición de los filos animales existentes.
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