Conoce a ‘Qikiqtania’, un pez fósil con buen sentido de permanecer en el agua mientras otros se aventuran a aterrizar

Hace unos 365 millones de años, un grupo de peces dejó el agua para vivir en la tierra. Estos primeros animales eran tetrápodos, un linaje que irradiaría para incluir varios miles de especies, incluidos anfibios, aves, lagartijas y mamíferos. Los humanos descienden de los primeros tetrápodos y compartimos con ellos el legado de su transición del agua a la tierra.

Pero, ¿y si volvieran en lugar de aventurarse a las playas? ¿Y si estos animales, que estaban a punto de salir del agua, retrocedieran para vivir de nuevo en aguas más abiertas?

Un nuevo fósil indica que un pez hizo precisamente eso. A diferencia de otros animales estrechamente relacionados, que usaban sus aletas para sostener sus cuerpos en el fondo del agua y ocasionalmente podían aventurarse en tierra, esta criatura recién descubierta tenía aletas diseñadas para nadar.

Tom Stewart sostiene abandonar el país fósil.
Stephanie cantóCC BY-ND

En marzo de 2020, estaba en la Universidad de Chicago y era miembro del laboratorio del biólogo Neil Shubin. Estaba trabajando con Justin Limberg, otro investigador de nuestro grupo, para procesar un fósil que se recolectó en 2004 durante una expedición al Ártico canadiense.

Desde la superficie de la roca en la que estaba incrustado, podemos ver fragmentos de las mandíbulas, de unos 5 cm de largo y con dientes puntiagudos. También había parches de escamas blancas con una textura rugosa. La anatomía nos ha dado pistas sutiles de que el fósil era un tetrápodo primitivo. Pero queríamos ver qué hay dentro de la roca.

Así que usamos una tecnología llamada tomografía computarizada, que toma rayos X a través de la muestra, para buscar cualquier cosa que pudiera estar oculta dentro, fuera de la vista. El 13 de marzo inspeccionamos un pequeño trozo de roca con algunas escamas en la parte superior y descubrimos que tenía una aleta completa enterrada en su interior. Nuestras mandíbulas cayeron. Después de unos días, el laboratorio y el campus se cerraron y enviamos el COVID-19 al confinamiento.

aleta revelada

Una aleta como esta es muy valiosa. Podría dar a los científicos pistas sobre cómo evolucionaron los primeros tetrápodos y cómo vivían hace cientos de millones de años. Por ejemplo, basándonos en la forma de ciertos huesos del esqueleto, podemos hacer predicciones sobre si el animal nada o camina.

Aunque el primer escaneo de la aleta era prometedor, necesitábamos ver el esqueleto en alta resolución. Una vez que se nos permitió regresar al campus, un profesor del Departamento de Ciencias Geofísicas de la universidad nos ayudó a recortar el bloque con una sierra para rocas. Esto hizo que el bloque tuviera más aletas y menos rocas, lo que permitió un mejor escaneo y una vista más cercana de la aleta.

animación de la aleta pectoral de abandonar el país Muestra cómo se conservó en la roca. Las escamas se muestran en amarillo, los radios de las aletas en azul y el esqueleto interno en gris. Crédito: Tom Stewart

Cuando se quitó el polvo y terminamos de analizar los datos de las mandíbulas, las escamas y las aletas, nos dimos cuenta de que este animal era una nueva especie. No solo eso, resulta que este es uno de los parientes más cercanos conocidos de los vertebrados con extremidades, esas criaturas con dedos de manos y pies.

lo llamamos Qikiqtania Wakei. El nombre del género, pronunciado “kik-kek-tani-ah”, se refiere a las palabras inuktitut Qikiqtaluk o Qikiqtani, el nombre tradicional del área donde se encontró el fósil. Cuando este pez estaba vivo, hace varios cientos de millones de años, este era un ambiente cálido con ríos y arroyos. El nombre de su especie honra al difunto David Wake, un científico y educador que inspiró a muchos de nosotros en el campo de la biología evolutiva y del desarrollo.

Animación del esqueleto completo de abandonar el país. Crédito: Tom Stewart

Los esqueletos cuentan cómo vive un animal.

abandonar el país Revela mucho sobre un período crítico en la historia de nuestra dinastía. Sus escamas les dicen inequívocamente a los investigadores que una vez vivió bajo el agua. Aparecen canales sensoriales que le habrían permitido al animal detectar el flujo de agua alrededor de su cuerpo. Su mandíbula nos dice que estaba buscando comida como un depredador, mordiendo y sujetando a su presa con una serie de colmillos y llevándose la comida a la boca por succión.

y ella abandonar el paísLo más sorprendente es la aleta pectoral. Contiene el hueso del húmero, al igual que en la parte superior de nuestro brazo. Pero abandonar el paísForma muy extraña.

Los primeros tetrápodos, como Tiktaalik, tiene el húmero que tiene un borde prominente en la parte inferior y un conjunto distinto de espolones, donde se unen los músculos. Estas excrecencias óseas nos dicen que los primeros tetrápodos vivían en el fondo de lagos y arroyos, usando sus aletas o brazos para sostenerse, primero en tierra bajo el agua y luego en tierra.

abandonar el paísEl húmero es diferente. Carece de esas crestas y procesos característicos. En cambio, el húmero es delgado y tiene forma de palanca, y el resto de la aleta es grande y tiene forma de paleta. Esta aleta fue construida para nadar.

Mientras que otros tetrápodos primitivos jugaban al borde del agua, aprendiendo lo que la tierra tenía para ofrecer, abandonar el país Estaba haciendo algo diferente. El húmero es diferente a cualquier otra cosa conocida. Mis colegas y yo creo que esto demuestra que abandonar el país Regresó desde la orilla del agua y evolucionó para vivir nuevamente sobre la tierra y en aguas abiertas.

La evolución no es una calle de sentido único

La evolución no es un simple proceso lineal. Aunque podría parecer que los primeros tetrápodos estaban inevitablemente destinados a la vida en la Tierra, abandonar el país Muestra exactamente los límites de tal perspectiva direccional. La evolución no ha construido una escalera hacia los humanos. Es un conjunto complejo de procesos que juntos hacen crecer el árbol de la vida entrelazado. Nuevas especies se están formando y diversificando. Las ramas pueden dispararse en cualquier número de direcciones.

Un hombre de pie sobre un suelo rocoso plano con montañas en la distancia
Neil Shubin, quien encontró el fósil, señala al otro lado del valle el sitio donde abandonar el país Fue descubierto en la isla de Ellesmere.
neil shubinCC BY-ND

Este fósil es especial por muchas razones. Mantener este pez en las rocas durante cientos de millones de años no solo es un milagro antes de que los científicos lo descubrieran en el ártico de la isla de Ellesmere. No solo es notablemente completo, su anatomía completa fue revelada por casualidad en la cúspide de una pandemia global. También proporciona, por primera vez, un vistazo a la diversidad más amplia y la gama de estilos de vida de los peces en la transición del agua a la tierra. Ayuda a los investigadores a ver más de una escalera y comprender ese maravilloso árbol entrelazado.

Los descubrimientos dependen de la sociedad

abandonar el país Encontrada en la tierra de los Inuit, pertenece a esta comunidad. Mis colegas y yo solo pudimos realizar esta investigación gracias a la generosidad y el apoyo de las personas de Villages of Resolute Bay y Grace Fjord, Iviq Hunters and Trappers of Grey Fiord y el Departamento de Patrimonio y Cultura de Nunavut. Para ellos, en nombre de todo el equipo de investigación, “nakurmiiik”. gracias. Las expediciones paleontológicas en su tierra realmente han cambiado la forma en que entendemos la historia de la vida en la Tierra.

COVID-19 ha impedido que muchos paleontólogos viajen y visiten sitios de campo en todo el mundo en los últimos años. Estamos ansiosos por volver y visitar a viejos amigos y mirar de nuevo. Quién sabe qué otros animales se esconden, esperando ser descubiertos entre bloques de piedra humilde.

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