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La anatomía de los yunnanozoos podría explicar el salto evolutivo que originó a los vertebrados

Esta especie extinta, similar a un pez con ojos y de cuerpo parecido a un gusano, contaría con un esqueleto cartilaginoso que supondría la evidencia fósil más antigua de los cambios que dieron lugar a la aparición de organismos con espina dorsal o columna vertebral.

Reconstrucción artística del yunnanozoo. El dibujo muestra el esqueleto de la especie. / Dinghua Yang

Los arcos branquiales son una innovación biológica esencial que probablemente contribuyó a la evolución de las mandíbulas y la caja ósea que protege el cráneo de los vertebrados actuales. Se cree que se desarrollaron a partir de una barra cartilaginosa rígida presente en ancestros como el anfioxo cordado, pero esto aún no está del todo confirmado.

Ahora, un análisis filogenético de fósiles de yunnanozoos, criaturas que surcaron los mares hace 520 millones de años, los posiciona como antepasados de los vertebrados actuales y afirma que contaban con un esqueleto branquial. Los resultados del análisis han sido publicados en Science.

El yunnanozoo sería la evidencia fósil más antigua del salto evolutivo que originó el esqueleto en los cordados

El yunnanozoo, parecido a un pez con ojos y con un cuerpo tan blando como el de un gusano, supondría la evidencia fósil más antigua del salto evolutivo que originó el esqueleto en los cordados. En concreto, se dice que son "vertebrados madre", es decir, que pese a estar extintos, se relacionan estrechamente con los vivos.

Examinar el pasado con técnicas inexploradas

Aunque estos animales prehistóricos son probablemente los parientes más antiguos de los vertebrados, todavía se debate su posición taxonómica y cómo de similar es su esqueleto cartilaginoso comparado con el de los más modernos.

Todavía se debate su posición taxonómica y cómo de similar es su esqueleto cartilaginoso comparado con el de los vertebrados más modernos

En el estudio se han usado una variedad de métodos (por ejemplo, microtomografía de rayos X, microscopía electrónica de barrido y transmisión, y mapeo de elementos de espectrometría de dispersión de energía) para evaluar la estructura de 127 de estos especímenes.

Al observar de cerca las estructuras celulares y subcelulares de las barras esqueléticas de los especímenes, los autores encontraron que estos arcos estaban compuestos de cartílago dentro de una matriz extracelular de microfibrillas, siendo esta una combinación de tejidos inherente a los vertebrados.

yunnanozoo

El espécimen entero de un yunnanozoo. / Fangchen Zhao

Este hecho coloca al yunanozoo como el animal más antiguo que se conoce dentro de este grupo. “El esqueleto de estos organismos comparte tres características con los vertebrados pertenecientes al grupo corona: predominio de microfibrillas en la matriz del cartílago, arcos branquiales con estructuras circulares apiladas y la presencia de barras horizontales en ambos extremos de los arcos”, explica a SINC Baoyu Jiang, coautor del estudio e investigador de la Universidad de Nanjing (China).

En busca del origen de los vertebrados

Los hallazgos respaldan la idea de que los yunnanozoos son vertebrados troncales. “Aunque los biólogos evolutivos han estado persiguiendo al ancestro mítico que explique todo sobre el plano corporal de estos organismos, tal vez lo opuesto sea un enfoque sensato”, opina Tetsuto Miyashita, investigador independiente.

Este experto en evolución sostiene que el camino hacia los vertebrados modernos puede entenderse mejor si poblamos el árbol genealógico con formas anatómicas divergentes y discontinuas, guiadas por la inferencia filogenética (que busca hipótesis sobre los patrones de relación) más que por la teoría.

El camino hacia los vertebrados modernos puede entenderse mejor si poblamos el árbol genealógico con formas anatómicas divergentes y discontinuas

Para los investigadores del estudio, el siguiente paso es “averiguar cuáles son los pasos evolutivos que han llevado a los vertebrados a desarrollar sus mandíbulas a raíz de los arcos de las partes delanteras. Necesitamos encontrar evidencias para seguir estudiando este proceso”, concluye Jiang.

Referencia:

Tian Q., Zhao F., Zeng H., Zhu M. & Jiang B. 2022. Ultrastructure reveals ancestral vertebrate pharyngeal skeleton in yunnanozoans. Science. Vol 377, Issue 6602. pp. 218-222. DOI: 10.1126/science.abm2708

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