Descubren por qué hay fósiles vivientes: 10 increíbles criaturas de la era de los dinosaurios que aún existen

En 1859, Charles Darwin acuñó el término “fósiles vivientes” para describir organismos que muestran poca diversidad de especies o diferencias físicas con respecto a sus ancestros en el registro fósil. En un nuevo estudio, investigadores de la U. de Yale proporcionan la primera evidencia de un mecanismo biológico que explica cómo se producen los fósiles vivientes en la naturaleza.

El estudio, publicado en la revista Evolution, muestra que los gars, un antiguo grupo de peces con aletas radiadas que se ajustan a la definición de fósil viviente, tienen la tasa de evolución molecular más lenta entre todos los vertebrados con mandíbulas, lo que significa que su genoma cambia más lentamente que aquellos. de otros animales.

Al vincular este hallazgo con el proceso de hibridación (cuando dos especies diferentes producen descendencia viable) de especies de gar en la naturaleza que compartieron por última vez un ancestro común durante la era de los dinosaurios, los investigadores demuestran que la lenta tasa de evolución de su genoma impulsa a sus especies a una baja diversidad.

“Demostramos que la lenta tasa de evolución molecular de los gars ha bloqueado su tasa de especiación”, dijo en un comunicado Thomas J. Near, profesor de Ecología y Biología Evolutiva en la Facultad de Artes y Ciencias de Yale y autor principal del artículo. “Básicamente, este es el primer caso en el que la ciencia demuestra que un linaje, a través de un aspecto intrínseco de su biología, se ajusta a los criterios de los fósiles vivientes”.

Los investigadores especulan que los gars tienen un aparato de reparación del ADN inusualmente fuerte, lo que les permite corregir mutaciones somáticas y de la línea germinal (alteraciones del ADN que ocurren antes y después de la concepción) de manera más eficiente que la mayoría de los otros vertebrados.

Si se confirman, estos hallazgos podrían tener profundas implicaciones para la salud humana, dijo Near, curador oceanográfico de ictiología de Bingham en el Museo Peabody de Yale.

" La mayoría de los cánceres son mutaciones somáticas que representan fallas en los mecanismos de reparación del ADN de un individuo”, dijo. “Si más estudios demuestran que los mecanismos de reparación del ADN gar son extremadamente eficientes y descubren qué los hace así, podríamos empezar a pensar en posibles aplicaciones a la salud humana”.

Las siete especies vivas de gar son casi idénticas estructuralmente a los primeros gars fósiles del período Jurásico, hace unos 150 millones de años. Uno de los dos principales linajes vivos de gars comenzó a aparecer en el registro fósil hace 100 millones de años, durante el período Cretácico medio.

Al analizar un conjunto de datos de 1.105 exones (la región codificante del ADN) de una muestra de 471 especies de vertebrados con mandíbulas, los investigadores descubrieron que el ADN de los gars evoluciona consistentemente hasta tres órdenes de magnitud más lentamente que cualquier otro grupo importante de vertebrados. (También detectaron tasas igualmente lentas entre el esturión y el pez espátula, otros dos ejemplos de fósiles vivientes, pero tienen datos más sólidos sobre los gars).

Luego, los investigadores demostraron que la lenta tasa de evolución molecular está relacionada con la lenta tasa de especiación en los gars analizando ejemplos de hibridación entre dos especies distintas de gar en los sistemas de los ríos Brazos y Trinity en Texas.

A medida que aumentan las tasas de mutación genética, las distintas especies deben compartir un ancestro común más joven para reproducirse, explicó Chase D. Brownstein, estudiante de posgrado en el Departamento de Ecología y Biología Evolutiva de Yale y coautor principal del estudio.

“Cuanto más lento esté mutando el genoma de una especie, más probable será que pueda cruzarse con una especie separada de la que ha estado genéticamente aislada durante un largo período de tiempo”, dijo Brownstein, quien comenzó a trabajar con Near en este estudio. proyecto de investigación como estudiante universitario de Yale.

Los investigadores descubrieron que las dos especies, Alligator Gar y Longnose Gar, que comparten un ancestro común de hace al menos 100 millones de años, todavía están produciendo híbridos viables y fértiles. Se trata de la división parental identificada más antigua entre todos los animales, plantas y hongos que producen híbridos viables y fértiles, superando al poseedor del récord anterior (dos especies de helechos) en unos 60 millones de años, según el estudio.

El hallazgo, combinado con la morfología superpuesta, o estructuras físicas, de los híbridos y otras especies de gar, indica que la lenta tasa de mutación genética de los gars crea una barrera tanto para la especiación como para la evolución de nuevas características observables, dijeron los investigadores.

“Nuestro artículo muestra que los fósiles vivientes no son simplemente extraños accidentes de la historia, sino que proporcionan una demostración fundamental del proceso evolutivo en la naturaleza”, dijo Brownstein. “Muestra que analizar patrones en la historia evolutiva de los fósiles vivientes podría tener implicaciones para nuestra propia historia. No sólo nos ayuda a comprender mejor la biodiversidad del planeta, sino que algún día podría aplicarse a la investigación médica y mejorar la salud humana”.

Near y Brownstein fueron coautores del estudio con Daemin Kim y Oliver Orr, ambos del Departamento de Ecología y Biología Evolutiva de Yale; el coautor principal Daniel J. MacGuigan de la Universidad de Buffalo; Liandong Yang de la Academia China de Ciencias en Beijing; Solomon R. David de la Universidad de Minnesota; y Brian Kreiser de la Universidad del Sur de Mississippi.

A continuación, una lista de ejemplos de 10 fósiles vivientes:

El cangrejo herradura del Atlántico (Limulus polyphemus) es una especie que llega a alcanzar 60 cm de largo y 30 cm de ancho. A pesar de su nombre, está más próxima a las arañas y escorpiones (arácnidos), que a los cangrejos (crustáceos), con los que no guarda ninguna relación. Habita en las zonas costeras y los estuarios fluviales.

Se consideran los fósiles vivientes por excelencia. Son criaturas que todavía pueden encontrarse hoy arrastrándose por el fondo de los mares, tal como lo hacen desde hace unos 450 millones de años cuando la Tierra atravesaba el período Ordovícico.

Son animales que sobrevivieron a extinciones masivas a través de los milenios, pero ahora su número está disminuyendo por la destrucción de su hábitat en Japón y por la sobreexplotación a lo largo de la costa este de América del Norte.

Es que. hasta hace pocos años, compañías farmacéuticas atrapaban a estos fósiles vivientes en importantes cantidades para extraerles una porción de su sangre, de color azul. La sustancia se utilizaba luego para elaborar medicamentos que protegen al ser humano de agentes patógenos como hongos, virus y bacterias.

Nautilus es un género de moluscos cefalópodos del que sobreviven hoy en día tres especies. Reciben el nombre común de nautilos, nombre que comparten con las especies del género Allonautilus, de las que difieren de manera significativa.

Se caracterizan por poseer una concha externa con colores marrones-rojizos hasta tonos más claros como el blanco. Dentro de la concha vive el animal que, a través de un orificio, puede sacar sus “tentáculos” hacia el exterior.

Sus tentáculos no son tentáculos realmente, ya que estos no tienen ventosas, por lo que se les denomina cirros.

Los celacantimorfos o celacantos son peces de aletas lobuladas que se creían extintos desde el período Cretácico hasta que, en 1938, un barco pesquero que se encontraba faenando en la costa de Sudáfrica encontró un celacanto vivo en sus redes. Desde entonces han sido encontrados más ejemplares, todos en la costa oeste del Océano Índico, por lo que a esta especie se la denominó celacanto del oeste del Océano Índico (o, si se prefiere un nombre más técnico, Latimeria chalumnae).

En 1997 otro ejemplar fue encontrado en un mercado de pescado en Indonesia, pero se trataba de una especie diferente, que se conoce como celacanto de Indonesia (L. menadoensis).

Al igual que los cangrejos herradura, “tiburón elefante” (Callorhinchus milii) es un nombre inapropiado. Esta especie, también conocida como tiburón fantasma australiano, no es un tiburón en absoluto. Es un tipo relacionado de pez cartilaginoso conocido como “quimera” y pertenece a una subclase llamada Holocephali que se separó del linaje de los tiburones hace más de 450 millones de años.

Estas quimeras de “nariz de arado” toman su nombre de su hocico de forma extraña y se pueden encontrar viviendo en las plataformas continentales de Australia y Nueva Zelanda.

El análisis de su genoma ha demostrado que la especie cambia a un ritmo vertiginoso. De hecho, tiene el genoma de evolución más lenta de todos los vertebrados, con su ADN alterado casi imperceptiblemente durante cientos de millones de años.

El tiburón duende (Mitsukurina owstoni) es un animal extraño con un hocico largo y plano y mandíbulas dentudas que sobresalen frente a la cara para atrapar presas desprevenidas. Es un tiburón de aguas profundas relativamente raro que vive en todos los océanos principales. Con un rostro que solo una madre podría amar, fue descrito como " grotesco " cuando se encontró por primera vez en 1910.

El tiburón duende es el único representante vivo de su familia, Mitsukurinidae, y es el tiburón evolutivamente más distinto que conocemos; su linaje se remonta a unos 125 millones de años.

Los camarones mantis, también llamados estomatópodos, son crustáceos característicos que se encuentran en las aguas costeras tropicales y subtropicales de todo el mundo. Son temibles carnívoros marinos conocidos por dar un golpe vertiginosamente rápido y doloroso.

También viven una vida colorida. Durante la temporada de apareamiento, emiten fluorescencia (emiten luz) y tienen ojos complejos para observar estas pantallas. De hecho, tienen hasta 16 receptores de color, mientras que los humanos solo tienen tres.

El linaje del camarón mantis se separó de otros crustáceos de la clase malacostraca (como cangrejos, langostas y krill) durante el Carbonífero, hace unos 340 millones de años. Así que estas criaturas fabulosas y luchadoras han estado floreciendo durante mucho tiempo. Hoy existen cientos de especies pertenecientes al suborden Unipeltata, que apareció hace unos 190 millones de años.

Muchos peces cartilaginosos tienden a ser muy distintos desde el punto de vista evolutivo, pero el primer lugar lo ocupa la panray rayada (Zanobatus schoenleinii). Este pez tiene una edad media de “distinción evolutiva” de 188 millones de años.

Hoy en día, la panray rayada vive en aguas tropicales en el océano Atlántico oriental (y posiblemente en el Índico) y se alimenta de pequeños invertebrados del fondo del océano. Pertenece al orden Rhinopristiformes y es ovíparo, lo que significa que da a luz crías vivas. Está catalogado como “vulnerable” por la Unión Internacional para la Conservación de la Naturaleza.

Los braquiópodos son animales marinos con caparazones con tallos largos y carnosos que viven en madrigueras en el lecho marino. Actúan como organismos constructores de arrecifes, alimentándose por filtración del agua que los rodea. Los braquiópodos que viven hoy en día, como Lingula, se parecen más o menos a sus contrapartes del Cámbrico de hace unos 500 millones de años. Se les considera el animal (género) más antiguo conocido que aún contiene representantes vivos.

En El origen de las especies, Darwin señaló que “algunos de los más antiguos […] animales como […] Nautilus, Lingula , etc., no difieren mucho de las especies vivas”. Son estas observaciones las que le llevaron a proponer el término “fósil viviente”.

Los crinoideos se conocen desde al menos el Devónico (hace 359-419 millones de años), pero pueden haber existido desde el Ordovícico (más de 445 millones). Estos animales marinos, también conocidos como “lirios de mar”, alguna vez vivieron en el lecho marino en una relación simbiótica con los corales. Los corales crecieron de los tallos de los crinoideos para llegar más alto a la columna de agua y así tener mejores oportunidades de alimentación.

Esta asociación fue muy común hasta la supuesta extinción de los crinoideos hace 273 millones de años. Sin embargo, en 2021, estas dos criaturas marinas fueron redescubiertas en aguas japonesas, prosperando en una maravillosa asociación acuática. Sigue siendo un misterio por qué no se encontraron pruebas fósiles de este matrimonio feliz durante el período intermedio.

Al igual que el resto de los insectos, las cucarachas son unas de las más antiguas pobladoras de este planeta. Existen hace por lo menos 300 millones de años. Su morfología, básicamente, no ha variado desde entonces, y se destaca -un poco para desgracia de la especie humana- por su asombrosa capacidad de supervivencia.

Además de atravesar todo tipo de cataclismos a lo largo de las diferentes eras geológicas, estas desagradables criaturas pudieron salir indemnes de la guerra que el hombre parece haberle declarado a la naturaleza.

Por si esto fuera poco, además, la cucaracha, científicamente designada como Blattodea, es una de las pocas especies capaces de resistir una explosión nuclear. De hecho, fue el primer animal que se localizó, vivo e indemne, luego de que se explotara una bomba nuclear en el atolón de Mururoa.