Explicación a los 'millones de años pérdidos' de las esponjas marinas

Científicos de Virginia Tech han propuesto la ausencia de un esqueleto mineral como explicación para el vacío de 160 millones de años en el registro fósil de las esponjas marinas.

A primera vista, la simple esponja marina no es una criatura misteriosa. No tiene cerebro ni intestinos. No hay problema en datarla hace 700 millones de años. Sin embargo, los fósiles de esponjas convincentes solo se remontan a unos 540 millones de años.

En un artículo publicado el 5 de junio en la revista Nature, el geobiólogo de Virginia Tech Shuhai Xiao y sus colaboradores informan sobre una esponja marina de 550 millones de años y concluyen que las primeras aún no habían desarrollado esqueletos minerales, lo que ofrece nuevos parámetros para la búsqueda de los fósiles perdidos.

El misterio de las esponjas marinas perdidas se centraba en una paradoja.

Las estimaciones del reloj molecular, que implican la medición del número de mutaciones genéticas que se acumulan con el tiempo, indican que las esponjas deben haber evolucionado hace unos 700 millones de años. Y, sin embargo, no se habían encontrado fósiles de esponjas convincentes en rocas tan antiguas.

Durante años, este enigma fue tema de debate entre zoólogos y paleontólogos.

Este último descubrimiento completa el árbol genealógico evolutivo de uno de los primeros animales, explicando su aparente ausencia en rocas más antiguas y conectando los puntos con las preguntas de Darwin sobre cuándo evolucionó.

Xiao vio por primera vez el fósil hace cinco años, cuando un colaborador le envió un mensaje de texto con una foto de un espécimen excavado a lo largo del río Yangtze en China.

Algo nuevo

"Nunca había visto nada parecido antes", dijo Xiao, miembro de la facultad de la Facultad de Ciencias, en un comunicado. "Casi de inmediato, me di cuenta de que era algo nuevo".

Xiao y colaboradores de la Universidad de Cambridge y el Instituto de Geología y Paleontología de Nanjing comenzaron a descartar posibilidades una por una: no era una ascidia, no era una anémona de mar, no era un coral. Se preguntaban si podría ser una antigua y esquiva esponja marina.

En un estudio anterior publicado en 2019, Xiao y su equipo sugirieron que las primeras esponjas no dejaron fósiles porque no habían desarrollado la capacidad de generar las estructuras duras en forma de agujas, conocidas como espículas, que caracterizan a las esponjas marinas actuales.

Los miembros del equipo de Xiao rastrearon la evolución de las esponjas a través del registro fósil. A medida que retrocedían en el tiempo, las espículas de las esponjas eran cada vez más orgánicas en composición y menos mineralizadas.

"Si extrapolas hacia atrás, entonces tal vez las primeras fueron criaturas de cuerpo blando con esqueletos completamente orgánicos y sin minerales en absoluto", dijo Xiao. "Si esto fuera cierto, no sobrevivirían a la fosilización excepto en circunstancias muy especiales donde la fosilización rápida superara a la degradación".

Más tarde en 2019, el grupo de investigación internacional de Xiao encontró un fósil de esponja preservado en una circunstancia así: un delgado lecho de rocas carbonatadas marinas que se sabe que preservan abundantes animales de cuerpo blando, incluidos algunos de los primeros animales móviles.

"La mayoría de las veces, este tipo de fósil se perdería en el registro fósil", dijo Xiao. "El nuevo hallazgo ofrece una ventana a los primeros animales antes de que desarrollaran partes duras".

La superficie del nuevo fósil de esponja está salpicada de una intrincada serie de cajas regulares, cada una dividida en cajas más pequeñas e idénticas.

"Este patrón específico sugiere que nuestra esponja marina fosilizada está más estrechamente relacionada con una especie determinada de esponja de vidrio", dijo Xiaopeng Wang, investigador postdoctoral en el Instituto de Geología y Paleontología de Nanjing y la Universidad de Cambridge.

Otro aspecto inesperado del nuevo fósil de esponja es su tamaño.

"Cuando buscaba fósiles de esponjas primitivas, esperaba que fueran muy pequeñas", dijo Alex Liu, colaborador de la Universidad de Cambridge. "El nuevo fósil mide alrededor de 38 centímetros de largo y tiene un plan corporal cónico relativamente complejo, que desafió muchas de nuestras expectativas sobre la apariencia de las esponjas primitivas".

Si bien el fósil completa algunos de los años que faltan, también proporciona a los investigadores una importante orientación sobre cómo buscar estos fósiles, lo que, con suerte, ampliará la comprensión de la evolución animal primitiva más atrás en el tiempo.

"El descubrimiento indica que quizás las primeras esponjas eran esponjosas, pero no vítreas", dijo Xiao. "Ahora sabemos que necesitamos ampliar nuestra visión cuando buscamos esponjas primitivas".