Descubren el cerebro fosilizado de un gusano de 525 millones de años de antigüedad

Los científicos han descubierto que un animal con forma de gusano preservado en roca sería el más antiguo jamás descubierto y que podría modificar algunos parámetros sobre la evolución del cerebro de los artrópodos: muestra un sistema nervioso delicadamente preservado.

Un estudio publicado recientemente en la revista Science, dirigido por científicos de la Universidad de Arizona, en Estados Unidos, y el King's College de Londres, en Reino Unido, proporciona la primera descripción detallada de Cardiodictyon catenulum, un animal con forma de gusano preservado en rocas en la provincia china de Yunnan. Con menos de 1,5 centímetros de largo y descubierto inicialmente en 1984, el fósil había ocultado un secreto crucial: un sistema nervioso delicadamente conservado, incluido un cerebro.

De acuerdo a una nota de prensa, se trataría del cerebro fosilizado más antiguo que se conoce hasta el momento: Cardiodictyon catenulum vivió hace 525 millones de años, y pertenecía a un grupo extinto de animales conocidos como lobopodios acorazados, que eran abundantes a principios del período Cámbrico. 

Cerebros no segmentados

El Cámbrico fue una verdadera explosión de vida: prácticamente todos los principales linajes de animales aparecieron en un tiempo extremadamente corto, hace entre 540 y 500 millones de años. Los lobopodianos probablemente se movían por el lecho marino utilizando múltiples pares de patas suaves y redondeadas, por eso se veían como verdaderos gusanos de aguas profundas. 

En la actualidad, los parientes vivos más cercanos de los lobopodios son los gusanos de terciopelo, que viven principalmente en Australia, Nueva Zelanda y América del Sur. Los fósiles de Cardiodictyon revelan un animal con un tronco segmentado, en el que se repiten disposiciones de estructuras neuronales conocidas como ganglios. Esto contrasta fuertemente con su cabeza y cerebro, los cuales carecen de evidencia de segmentación.

Según los científicos, identificar este tipo de anatomía fue un descubrimiento completamente inesperado, porque desde hace más de 100 años la ciencia considera que las cabezas y los cerebros de los artrópodos modernos y algunos de sus ancestros fosilizados poseen segmentos y secciones bien establecidas. De esta manera, el hallazgo reescribe en parte el origen y la composición de la cabeza de los artrópodos, el grupo más rico en especies del planeta dentro del reino animal. 

Un patrón de evolución cerebral

Vale recordar que los artrópodos incluyen a insectos, crustáceos, arañas y otros arácnidos, además de algunos otros linajes como milpiés y ciempiés. Desde 1880, los biólogos notaron la apariencia claramente segmentada del tronco de los artrópodos, extrapolando esta estructura a la cabeza. Fue así que determinaron que la cabeza era una prolongación anterior de un tronco segmentado, una idea que rompe el hallazgo de Cardiodictyon catenulum.

El gusano fosilizado muestra que la cabeza temprana no estaba segmentada, ni tampoco su cerebro, indicando que el cerebro y el sistema nervioso central probablemente evolucionaron por separado. Además, los científicos liderados por Nicholas Strausfeld no solo identificaron el cerebro de Cardiodictyon, sino que también lo compararon con los de fósiles conocidos y de artrópodos vivos, incluidas arañas y ciempiés. 

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Al combinar estudios anatómicos detallados de los fósiles de lobopodios con análisis de patrones de expresión génica en sus descendientes vivos, los investigadores concluyeron que se ha mantenido un patrón compartido de organización cerebral, desde el Cámbrico hasta hoy. En consecuencia, el antiguo gusano marino podría ser el primer paso para describir en detalle la evolución en el tiempo del cerebro de los artrópodos. 

Referencia

The lower Cambrian lobopodian Cardiodictyon resolves the origin of euarthropod brains. Nicholas J. Strausfeld et al. Science (2022). DOI:https://doi.org/10.1126/science.abn6264