Los bebés fósiles cuestionan cómo crecieron los primeros tetrápodos

Los juveniles antiguos están obligando a replantear un ciclo de vida de libro de texto

Un conjunto de fósiles excepcionalmente bien conservados de Illinois está poniendo en duda una idea arraigada sobre cómo se desarrollaron algunos de los vertebrados de cuatro extremidades más antiguos. Los investigadores que estudian crías de embolomeros, grandes tetrápodos depredadores que vivieron hace entre 307 y 309 millones de años, dicen que los animales jóvenes no muestran los rasgos larvarios clásicos al estilo de los anfibios que muchos científicos esperaban encontrar.

Eso importa porque los primeros tetrápodos ocupan un lugar central en la historia del paso de la vida vertebrada del agua a la tierra. Durante años, una suposición común sostenía que estos animales pasaban por una etapa juvenil similar a la de los anfibios modernos, con una fase larvaria acuática bien definida antes de transformarse en su forma adulta. La nueva evidencia fósil apunta en otra dirección.

En lugar de mostrar signos de una metamorfosis dramática, los bebés embolomeros parecen haberse parecido en gran medida a versiones en miniatura de los adultos. Si esa interpretación se confirma, sugiere que al menos algunos tetrápodos tempranos se desarrollaban de forma más directa de lo esperado, sin el tipo de etapa parecida a un renacuajo que se observa hoy en ranas y salamandras.

Lo que muestran los fósiles

Los ejemplares proceden del yacimiento fósil de Mazon Creek, al suroeste de Chicago, una localidad conocida por preservar organismos con un detalle extraordinario. Según el informe de origen, los fósiles incluyen dos crías de embolomeros de unos 2 centímetros de longitud. Su preservación es tan fina que los investigadores pudieron identificar tejidos blandos e incluso rastros de yema de huevo.

Esos detalles son centrales para el nuevo argumento. En las larvas de anfibios modernos, como los renacuajos, el saco vitelino permanece dentro del cuerpo durante un breve periodo tras la eclosión. En los bebés embolomeros, el saco vitelino estaba fuera del cuerpo, una condición que el texto de origen describe como más similar a la de algunos peces, incluidos los peces pulmonados.

Los animales jóvenes también carecían de branquias externas. Esa ausencia es especialmente importante porque las branquias externas son un rasgo distintivo de muchas larvas de anfibios y uno de los indicadores más claros de una fase juvenil acuática especializada. Los investigadores citados en el texto de origen sostienen que no encontrar esas branquias en estos fósiles es una señal sólida de que los embolomeros no atravesaban el tipo de fase larvaria tradicionalmente imaginada para los primeros tetrápodos.

El esqueleto cuenta la misma historia. El informe dice que el cráneo y el plan corporal ya contenían las principales estructuras observadas en los adultos. En lugar de documentar una anatomía juvenil preparada para una transformación posterior, los fósiles sugieren una organización corporal que se estableció muy pronto.

Por qué esto cambia el panorama evolutivo más amplio

La transición del agua a la tierra es uno de los capítulos definitorios de la evolución de los vertebrados. Los tetrápodos, el grupo que acabaría dando origen a anfibios, reptiles, aves y mamíferos, evolucionaron a partir de peces de aletas lobuladas hace cientos de millones de años. Pero los detalles de cómo funcionaba su desarrollo temprano han permanecido poco claros, en parte porque los fósiles juveniles son raros.

Esa incertidumbre dejó espacio para una narrativa poderosa: los primeros vertebrados terrestres podrían haber usado un ciclo de vida de dos etapas para tender un puente entre la existencia acuática y la terrestre. En esa imagen, los juveniles seguían estando fuertemente adaptados al agua y luego pasaban a una forma adulta más apta para la tierra mediante metamorfosis. Los anfibios modernos parecían un análogo plausible.

Los nuevos fósiles de embolomeros complican esa analogía. Si estos animales nacían con una anatomía semejante a la de los adultos y sin branquias externas, entonces al menos una gran línea de tetrápodos del Carbonífero pudo haber seguido una vía de desarrollo más directa. Eso no borra la metamorfosis de la historia de los vertebrados, pero sí sugiere que los científicos quizá se apresuraron demasiado al proyectar patrones modernos de anfibios hacia atrás sobre un conjunto mucho más amplio y variado de animales antiguos.

En términos prácticos, el hallazgo reduce el margen para las suposiciones fáciles. Los primeros tetrápodos no eran necesariamente uniformes desde el punto de vista del desarrollo, y sus rutas hacia la vida terrestre pueden haber sido más diversas de lo que implica la versión de libro de texto. Algunos pudieron conservar fases juveniles muy acuáticas, pero otros pudieron estar preparados para un patrón de crecimiento más continuo desde el momento de la eclosión.

Un animal entre dos mundos

Los embolomeros en sí son un caso de prueba útil porque no eran pioneros completamente terrestres en el sentido moderno. El texto de origen describe a los adultos como animales de alrededor de 2 metros de largo que pasaban la mayor parte del tiempo en el agua, aunque tenían patas pequeñas que podrían haberles permitido salir a tierra. Eran algunos de los tetrápodos más grandes del Carbonífero y figuraban entre los principales depredadores de sus ecosistemas.

Esa combinación hace que los fósiles sean especialmente interesantes. No se trataba de criaturas pequeñas y marginales con hábitos altamente especializados. Eran animales grandes, importantes desde el punto de vista ecológico, que vivieron durante un periodo en el que la vida vertebrada aún estaba experimentando con cómo podía ser la existencia en el límite entre agua y tierra.

Si animales de este tipo no pasaban por una fase larvaria parecida a la de un renacuajo, entonces la flexibilidad del desarrollo en los primeros tetrápodos quizá fue más amplia de lo esperado. También plantea la posibilidad de que rasgos a menudo tratados como primitivos o fundamentales para la vida en tierra fueran en realidad especializaciones posteriores en ciertas ramas, en lugar de rasgos ancestrales universales.

Qué sigue

Es poco probable que este hallazgo cierre por sí solo el debate. Se basa en un pequeño número de fósiles de un solo linaje, y la historia profunda del desarrollo de los tetrápodos sigue siendo fragmentaria. Pero los ejemplares aportan una evidencia directa poco común, algo que tiene un peso inusual en un campo en el que muchos escenarios de desarrollo se reconstruyen de forma indirecta.

Su valor científico inmediato radica en obligar a comparaciones más cuidadosas entre distintos grupos de tetrápodos tempranos. Si los investigadores pueden identificar más fósiles juveniles de otros linajes del Carbonífero y posteriores, quizá puedan determinar si los embolomeros eran una rareza o si el modelo de tipo anfibio largamente asumido ha sido exagerado de forma más general.

En cualquier caso, el descubrimiento recuerda que la historia evolutiva suele ser menos lineal de lo que sugieren los relatos simplificados. La conquista de la tierra no fue un único guion ordenado seguido por cada linaje. Probablemente fue un mosaico de experimentos en anatomía, crecimiento y ecología. Estos pequeños fósiles de Mazon Creek ahora son prueba de que uno de esos experimentos pudo haber omitido por completo una etapa supuestamente familiar.

Este artículo se basa en una cobertura de New Scientist. Leer el artículo original.