La ilustración de primer plano muestra Gyaltsenglossus como parecería mientras móvil. El fondo ilustra la postura del animal mientras está sujeto al fondo del mar durante la alimentación en suspensión. Crédito:Ilustrado por Emily S. Damstra. © Royal Ontario Museum
Nueva investigación realizada por científicos del Museo Nacional Smithsonian de Historia Natural, Museo Real de Ontario (ROM) y Universidad de Montreal, ha descubierto fósiles de una nueva especie de animal marino, Gyaltsenglossus senis , (pronunciado Gen-zay-gloss-us senis) que proporciona nueva evidencia en el debate histórico entre zoólogos:cómo se relacionan las anatomías de los dos tipos principales de un grupo animal llamado hemicordados. Los fósiles tienen más de 500 millones de años y fueron descubiertos en un sitio de Burgess Shale en las Montañas Rocosas canadienses. Este descubrimiento fue publicado el 27 de agosto de 2020, en la revista científica Biología actual .
Con la evolución temprana de los hemicordados siendo polémica entre los investigadores, el descubrimiento de Gyaltsenglossus senis es significante. Proporciona evidencia fósil directa que conecta los dos grupos principales de hemicordados:la enteropneusta y la pterobranquia.
Aunque los enteropneusts y los pterobranquios parecen ser tipos de animales bastante diferentes, están estrechamente relacionados. Esta estrecha relación está respaldada por el análisis de ADN de las especies actuales. Mas ampliamente, el rol de Gyaltsenglossus La comprensión de la evolución de los hemicordados nos ayuda a comprender los orígenes de un grupo más grande de animales llamados deuterostomas (que incluye a los humanos) al aclarar qué características pueden haber compartido con los hemicordados al principio de su historia.
Las enteropneusta son un grupo de animales conocidos comúnmente como gusanos de bellota, que son largas, en su mayoría animales que excavan barro, que se puede encontrar hoy en los océanos de todo el mundo, desde los trópicos hasta la Antártida. El otro grupo principal de animales dentro de los hemicordados son los pterobranquios, que son animales microscópicos que viven en colonias, cada uno protegido por tubos que construyen y que se alimentan de plancton mediante una corona de brazos con tentáculos.
"Los gusanos de bellota y los pterobranquios se ven tan diferentes entre sí que comprender los orígenes de su relación evolutiva ha sido una cuestión histórica importante en zoología, "dijo el Dr. Karma Nanglu, Peter Buck, becario postdoctoral Deep Time en el Museo Nacional Smithsonian de Historia Natural y autor principal de este artículo. "Responder a esta pregunta se ha vuelto mucho más difícil debido a la extrema falta de fósiles de estos hemicordados de cuerpo blando. A lo largo de la historia de 500 millones de años de los hemicordados, se puede contar por un lado el número de especies fósiles preservadas excepcionales".
Filogenia simplificada que ilustra dónde Gyaltsenglossus encaja en el árbol evolutivo con otros hemicordados. Esto también muestra otras dos especies de hemicordados fósiles. Spartobranchus y Oesia . Crédito:© Karma Nanglu
A pesar de tener solo dos centímetros de largo, los tejidos blandos notablemente conservados de la Gyaltsenglossus los fósiles revelan estructuras anatómicas increíblemente detalladas. Estos detalles incluyen la probóscide de forma ovalada de gusanos de bellota y una canasta de tentáculos de alimentación similares a los de los pterobranquios. La edad de estos fósiles, combinado con la combinación morfológica única de los dos principales grupos de hemicordados, hace de este descubrimiento un hallazgo crítico para comprender la evolución temprana de los hemicordados.
"Antes se había planteado la hipótesis de un animal antiguo con una anatomía intermedia entre los gusanos de bellota y los pterobranquios, pero este nuevo animal es la visión más clara de cómo podría haber sido el hemicordato ancestral, "dice el Dr. Christopher Cameron, Profesor asociado de la Universidad de Montreal y coautor de este estudio. "Es emocionante tener tantos detalles anatómicos nuevos para ayudar a impulsar nuevas hipótesis sobre la evolución de los hemicordados".
En el caso de Gyaltsenglossus , la preservación excepcional de estos finos detalles se puede atribuir a las condiciones ambientales únicas de Burgess Shale, que sepultó rápidamente animales antiguos en deslizamientos de tierra submarinos. A través de una combinación de factores, incluida la ralentización de la tasa de bacterias que descomponen los cuerpos de los animales sepultados, los fósiles de Burgess Shale se conservan con mucha mayor fidelidad que los sitios fósiles típicos.
"El Burgess Shale ha sido fundamental para comprender la evolución animal temprana desde su descubrimiento hace más de 100 años, "dice el coautor, el Dr. Jean-Bernard Caron, Richard M. Ivey Curador de Paleontología de Invertebrados en el ROM y Profesor Asociado en la Universidad de Toronto. El Dr. Caron dirigió la expedición de campo en 2010 que recolectó los 33 fósiles de Gyaltsenglossus .
"En la mayoría de las localidades, tendrías suerte de tener las partes más difíciles de los animales, como huesos y dientes, Preservado, pero en Burgess Shale incluso las partes más suaves del cuerpo pueden fosilizarse con exquisito detalle, ", dice el Dr. Caron." Esta nueva especie subraya la importancia de hacer nuevos descubrimientos fósiles para arrojar luz sobre los misterios evolutivos más obstinados ".
Este fósil de Gyaltsenglossus senis es el espécimen mejor conservado y el holotipo de la especie recientemente identificada. Los brazos de alimentación están desplegados en la parte superior de la foto, y el prominente, La estructura circular del accesorio está en la parte inferior. Crédito:Jean-Bernard Caron. © Museo Real de Ontario
En este caso particular, Gyaltsenglossus sugiere que el hemicordato ancestral pudo haber sido capaz de utilizar las estrategias de alimentación de ambos grupos modernos. Como gusanos de bellota, la probóscide larga puede haber sido utilizada para alimentarse de lodo marino lleno de nutrientes, mientras que al mismo tiempo, y como los pterobranquios, el conjunto de seis brazos de alimentación probablemente se usó para agarrar partículas de comida suspendidas directamente del agua por encima de donde se arrastraba.
Los hemicordados pertenecen a una división importante de la vida animal llamada Deuterostomia, que incluye cordados como peces y mamíferos, y no la división de la vida animal llamada Protostomía, que incluye artrópodos como insectos y anélidos como lombrices de tierra. El Dr. Nanglu explica:al mirar Gyaltsenglossus , en realidad estamos viendo una muy, pariente muy lejano de nuestra propia rama de la evolución humana y de los vertebrados.
"La estrecha relación entre los hemicordados y nuestro propio grupo evolutivo, los cordados, es una de las primeras cosas que me entusiasmó al investigarlos, "Nanglu explica." Comprender las conexiones antiguas que unen a animales como los peces e incluso a los humanos con sus primos lejanos como los erizos de mar y los gusanos bellota es un área tan interesante en el árbol evolutivo y Gyaltsenglossus ayuda a enfocar ese vínculo un poco más claramente ".
El descubrimiento e investigación originales de 1909 sobre Burgess Shale fue realizado por Charles Walcott, quien era secretario de la Institución Smithsonian en ese momento. Los sitios de fósiles de Burgess Shale se encuentran dentro de los Parques Nacionales Yoho y Kootenay y son administrados por Parks Canada.
