Esta imagen se basa en la presencia y ausencia de características anatómicas, como piernas articuladas y ojos compuestos, neuronas y cráneos óseos. Teniendo en cuenta todas estas características, los animales que son similares se agrupan, lejos de animales que son diferentes. La mayor parte de este 'espacio de diseño' está desocupado, en parte debido a la extinción de ancestros antiguos que no están representados, en parte porque los animales solo han existido durante 500 millones de años y ese no es tiempo suficiente para explorar todos los diseños posibles, pero la mayor parte del espacio de diseño está desocupado porque esos diseños son imposibles. Crédito:Universidad de Bristol
Un nuevo estudio de un equipo internacional de investigadores, dirigido por científicos de la Universidad de Bristol, ha revelado los orígenes y la evolución de los planes corporales de los animales.
Los animales evolucionaron a partir de antepasados unicelulares, diversificándose en treinta o cuarenta diseños anatómicos distintos. Cuándo y cómo surgieron estos diseños ha sido el foco del debate, tanto en la velocidad del cambio evolutivo, y los mecanismos por los cuales ocurre el cambio evolutivo fundamental.
¿Surgieron los planes corporales de los animales durante eones de cambio evolutivo gradual? como sugirió Darwin, ¿O surgieron estos diseños en un episodio de diversificación explosiva durante el Período Cámbrico, hace aproximadamente quinientos millones de años?
El equipo de investigación abordó esta cuestión compilando exhaustivamente la presencia y ausencia de miles de características de todos los grupos de animales vivos.
Profesor Philip Donoghue, de la Facultad de Ciencias de la Tierra de la Universidad de Bristol, dijo:"Esto nos permitió crear un 'espacio de forma' para los planos del cuerpo de los animales, cuantificar sus similitudes y diferencias.
"Nuestros resultados muestran que el cambio evolutivo fundamental no se limitó a un estallido temprano de experimentación evolutiva. Los diseños de animales han continuado evolucionando hasta el día de hoy, no gradualmente como predijo Darwin, sino a trompicones, episódicamente a través de su historia evolutiva ".
Un trilobite fósil del fósil Lagerstätte de Sirius Passet del Cámbrico del norte de Groenlandia. Los trilobites son uno de los primeros grupos de animales que aparecen en el registro fósil. Crédito:Jakob Vinther, Universidad de Bristol.
Coautor Bradley Deline, de la Universidad de West Georgia, agregó:"Nuestros resultados son importantes porque resaltan los patrones y las vías en las que evolucionaron los planes corporales de los animales.
"Es más, grandes expansiones en forma animal siguiendo los alineamientos del Cámbrico con otras transiciones ecológicas importantes, como la exploración de tierras.
"Muchos de los animales con los que estamos familiarizados hoy son objetivamente extraños en comparación con las extrañas maravillas del Cámbrico. Francamente, las mariposas y los pájaros son más extraños que nada que nade en el mar antiguo ".
Los coautores James Clark de la Facultad de Ciencias de la Tierra de Bristol y el Dr. Mark Puttick del Departamento de Biología de la Universidad de Bath, trabajó en tratar de incluir especies fósiles en el estudio.
El Dr. Puttick dijo:"Uno de los problemas que tuvimos es que nuestro estudio se basa principalmente en especies vivas y necesitábamos incluir fósiles. Resolvimos el problema mediante una combinación de análisis de fósiles y el uso de modelos informáticos de evolución".
Fósil Halkieria evangelista del fósil Cámbrico de Sirius Passet Lagerstätte del norte de Groenlandia. La afinidad de los halkieriids ha sido muy debatida, mostrando similitudes con los moluscos, braquiópodos y anélidos. Se ha interpretado que representa un plan corporal animal cámbrico distinto, pero se interpreta más convencionalmente como un molusco primitivo. Crédito:Jakob Vinther, Universidad de Bristol.
James Clark agregó:"Los fósiles trazan el espacio intermedio de sus parientes vivos en el espacio de la forma. Esto significa que el carácter distintivo de los grupos vivos es una consecuencia de la extinción de sus intermedios evolutivos. Por lo tanto, los animales parecen diferentes debido a su historia más que a saltos sin conservantes en la anatomía ".
Coautora Jenny Greenwood, también de la Facultad de Ciencias de la Tierra de la Universidad de Bristol, quería profundizar más. Quería averiguar cuál de los muchos mecanismos genéticos propuestos impulsaba la evolución de los planes corporales de los animales.
Jenny Greenwood dijo:"Lo hicimos mediante la recopilación de datos sobre los diferentes genomas, proteínas, y genes reguladores, que poseen los grupos de animales vivos. Las diferencias en los diseños anatómicos se correlacionan con conjuntos de genes reguladores, pero no el tipo o diversidad de proteínas. Esto indica que es la evolución de la regulación genética de la embriología lo que precipitó la evolución de la biodiversidad animal ".
El coautor Kevin Peterson de Dartmouth College, agregó:"Nuestro estudio confirma la opinión de que la construcción reguladora de genes continua fue clave para la evolución animal".
