Reconstrucción de un artista del antiguo pez Ligulalepis. Crédito:Brian Choo, Autor proporcionado
Publicado hoy, Nuestro nuevo artículo describe un espectacular pez fósil conservado en 3D de 400 millones de años, Ligulalepis.
La anatomía tridimensional del cráneo fosilizado de Ligulalepis revela detalles previamente desconocidos del patrón de los huesos dérmicos del cráneo, la forma de la cavidad cerebral, y otras características de los tejidos blandos (como nervios y vasos sanguíneos) en esta especie.
¿Por qué estamos tan emocionados por descubrir la estructura de un cráneo de pez antiguo? Porque Ligulalepis ocupa una posición muy importante en el árbol evolutivo de los vertebrados.
Peces huesudos y nosotros
Los peces son el grupo más diverso de animales vertebrados del planeta, con aproximadamente 30, 000 especies conocidas.
La gran mayoría de estos (¡alrededor del 98%!) Son peces óseos u osteictios. Estos incluyen la mayoría de los peces que nos gusta comer, como el salmón, atún y trucha, así como los peces que tenemos como mascotas, como peces de colores y guppies. Estos se denominan peces con aletas radiadas (actinopterigios) ya que sus aletas están sostenidas por varillas óseas llamadas rayos de aleta.
El otro grupo importante de peces óseos tiene aletas lobulares robustas (sarcopterygians), un grupo que contiene los peces pulmonados y celacantos vivos, así como varios grupos extintos.
A:cráneo de Ligulalepis visto desde el lado izquierdo; y B:espacio para el cerebro (endocast craneal) que también se muestra en la vista lateral izquierda. Crédito:Alice Clement
Los sarcopterigios son un grupo importante porque los primeros animales terrestres de cuatro patas, los tetrápodos, evolucionó a partir de ellos. Hoy podemos considerar a todos los tetrápodos vivos (anfibios, reptiles aves y mamíferos) como un subgrupo dentro de los peces óseos.
Un nuevo y emocionante hallazgo
El primer descubrimiento del pez llamado Ligulalepis fue un diminuto cráneo de pez fósil encontrado en piedra caliza cerca de Wee Jasper en Nueva Gales del Sur hace unos 20 años.
Ha alimentado el debate sobre la evolución temprana del osteichthyan desde entonces, sin una resolución clara sobre dónde se encuentra este enigmático pez en el árbol genealógico.
Luego, hace unos dos años, un segundo cráneo de este pez fue descubierto por un estudiante de la Universidad de Flinders, Benedict King. El espécimen se encontró en los mismos afloramientos de piedra caliza cerca de Wee Jasper. También se conservó en 3-D, pero era incluso más completo que el espécimen original.
Trabajos anteriores de nosotros reconocieron hoyos sensoriales electrorreceptivos en este cráneo de Ligulalepis.
Ambos fósiles conocidos de Ligulalepis se encontraron en afloramientos de piedra caliza en Wee Jasper, NSW. Crédito:Ben King, Autor proporcionado
Secretos del cráneo
Tanto los cráneos antiguos como los nuevos fueron el tema central de nuestro nuevo artículo. Nuestro equipo primero preparó el espécimen diminuto más reciente (menos de 2 cm de largo) fuera de la roca usando ácido acético débil para exponer el hueso. a medida que se disolvía la roca carbonatada.
Luego utilizamos una exploración de micro tomografía computarizada (TC) para visualizar la anatomía esquelética de las dos muestras conocidas de Ligulalepis. Poderosos rayos X atraviesan los huesos para revelar muchas características ocultas dentro de los cráneos.
Los escaneos revelaron una desconcertante mezcla de caracteres en los cráneos de estos peces. Algunas caracteristicas, como la forma de los canales del oído interno, parecía pertenecer a peces cartilaginosos como los tiburones. Otras características, como la forma general de la caja del cerebro, eran claramente caracteres osteichthyan (pez huesudo).
El patrón de huesos que forman el techo del cráneo fue una característica inesperadamente primitiva que también se vio en un grupo extinto de peces con mandíbulas llamados placodermos.
La técnica de TC nos permitió reconstruir cómo era la cavidad cerebral de este pez de 400 millones de años, permitiéndonos restaurar digitalmente la forma del cerebro por primera vez (ver video a continuación).
Un árbol genealógico complicado
Antes de nuestro análisis detallado de este cráneo, algunos científicos consideraron que Ligulalepis estaba estrechamente relacionado con los peces con aletas radiadas. Otros lo colocaron junto a peces con aletas lobuladas.
Una tercera escuela de pensamiento lo imaginó incluso más abajo en el árbol genealógico de los peces, y esto está cerca de donde lo hemos colocado ahora, en el "tallo" del árbol que conduce a los verdaderos osteictios.
Su posición única en el árbol de la vida significa que Ligulalepis proporciona una gran comprensión de cómo era el antepasado de las dos principales radiaciones de peces óseos. Es más, el análisis detallado de sus personajes recientemente revelados ayuda a aclarar la radiación evolutiva temprana de todos los animales con un esqueleto óseo, incluidos los humanos.
Fósiles perdidos
La mayoría de los peces modernos son peces con aletas radiadas (actinopterigios), con alrededor de 29, 000 especies vivas. Sus orígenes se remontan con seguridad al Devónico medio, hace unos 390 millones de años con peces como Cheirolepis de Escocia.
La posición de Ligulalepis en el árbol genealógico evolutivo en la base de la radiación osteichthyan. Crédito:Brian Choo
Sin embargo, la existencia del grupo relacionado "aletas lobulares" (sarcopterygians) es mucho más antigua, con los primeros representantes de ese grupo como Guiyu , de China, data de hace unos 430 millones de años. Esto sugiere que hay algunas partes del registro fósil de peces primitivos que no se comprenden bien.
Nuestro fósil y los nuevos análisis que hemos realizado ayudan a resolver la gran pregunta sobre cómo era el antepasado de todos los peces óseos modernos. También ilustra la secuencia de cambios por los que pasaron estos primeros peces para lograr su moderno "plan corporal".
También, Nuestros análisis muestran que Ligulalepis era la especie conocida más cercana a un grupo peculiar de peces tempranos con aletas lobuladas llamados "psarolepidos" conocidos solo en China. Apoya la hipótesis de que los primeros peces óseos tempranos se originaron e irradiaron en China, luego emigró a través de East Gondwana (Australia y Antártida), la parte del supercontinente sur más cercana a los antiguos terrenos chinos.
Nuestros hallazgos destacan que el árbol genealógico evolutivo de los primeros peces óseos es mucho más complicado de lo que pensábamos. demostrando la importancia de la paleontología para ayudarnos a comprender con mayor precisión nuestros orígenes lejanos.
Este artículo se publicó originalmente en The Conversation. Lea el artículo original. 
