Un pez fosilizado revela el más antiguo cerebro preservado de un vertebrado

El fósil de un pez de 319 millones de años, extraído de una mina de carbón en Inglaterra hace más de un siglo, ha revelado el ejemplo más antiguo de un cerebro vertebrado bien conservado,

La tomografía computarizada realizada al fósil, en la que se utilizan rayos X para revelar las características internas, mostró que el cráneo de la criatura contiene un cerebro y nervios craneales de unos dos centímetros de largo. El hallazgo se publica en Nature.

Los investigadores de la Universidad de Birmingham (Reino Unido) y la Universidad de Michigan (Estados Unidos) creen que el descubrimiento abre una ventana a la anatomía neural y la evolución temprana de un importante grupo de peces que viven en la actualidad: los peces con aletas de raya.

Sus hallazgos arrojan nueva luz sobre la conservación de partes blandas en fósiles de animales con espina dorsal. La mayoría de los fósiles de animales de las colecciones de los museos se formaron a partir de partes duras del cuerpo, como huesos, dientes y conchas.

"Inesperado hallazgo"

El autor principal, Sam Giles, de la Universidad de Birmingham, destaca que "este inesperado hallazgo de un cerebro de vertebrado conservado tridimensionalmente nos ofrece una sorprendente visión de la anatomía neural de los peces con aletas de raya. Nos habla de un patrón de evolución cerebral más complicado de lo que sugieren las especies vivas por sí solas, lo que nos permite definir mejor cómo y cuándo evolucionaron los peces óseos actuales", relata.

"Las comparaciones con peces vivos mostraron que el cerebro del 'Coccocephalus' es muy similar a los cerebros de esturiones y peces espátula, que a menudo se denominan peces 'primitivos' porque divergieron de todos los demás peces con aletas de raya vivos hace más de 300 millones de años", añade.

El cerebro escaneado por TC que se ha analizado pertenece a un 'Coccocephalus wildi', un pez primitivo con aletas de raya del tamaño aproximado de una dorada que nadaba en un estuario y probablemente se alimentaba de pequeños crustáceos, insectos acuáticos y cefalópodos, grupo que hoy incluye calamares, pulpos y sepias.

Los peces de aletas rayadas tienen columna vertebral y aletas sostenidas por barras óseas llamadas radios. Los tejidos blandos, como el cerebro, se descomponen rápidamente y rara vez se fosilizan, pero cuando este pez murió, los tejidos blandos de su cerebro y nervios craneales fueron sustituidos durante el proceso de fosilización por un denso mineral que conservó, con gran detalle, su estructura tridimensional.

Único espécimen conocido de su especie

El autor principal, Matt Friedman, de la Universidad de Michigan, destaca que "una conclusión importante es que este tipo de partes blandas pueden conservarse, y pueden conservarse en fósiles que tenemos desde hace mucho tiempo: éste es un fósil que se conoce desde hace más de 100 años".

Este cráneo fósil es el único espécimen conocido de su especie, por lo que durante el estudio dirigido por la U-M sólo se pudieron utilizar técnicas no destructivas.

El autor principal, Rodrigo Figueroa, también de la Universidad de Michigan, apunta que "este fósil superficialmente poco impresionante y pequeño no sólo nos muestra el ejemplo más antiguo de un cerebro vertebrado fosilizado, sino que también demuestra que mucho de lo que pensábamos sobre la evolución del cerebro a partir únicamente de las especies vivas tendrá que ser reelaborado".

Los científicos no buscaban un cerebro cuando examinaron el cráneo fósil por primera vez, sino que descubrieron un objeto inusual y distinto en su interior. Ese misterioso objeto presentaba varias características propias de los cerebros de vertebrados: Era bilateralmente simétrico, contenía espacios huecos de aspecto similar a los ventrículos y tenía múltiples filamentos que se extendían hacia las aberturas del encéfalo, de aspecto similar a los nervios craneales, que viajan a través de estos canales en las especies vivas.

Según explica, el cerebro de 'Coccocephalus' se pliega hacia dentro, a diferencia de lo que ocurre en todos los peces de aletas rayadas, en los que el cerebro se pliega hacia fuera.

Aunque rara vez se ha encontrado tejido cerebral conservado en fósiles de vertebrados, los científicos han tenido más éxito con los invertebrados. Existen unas 30.000 especies de peces con aletas en forma de raya, que representan aproximadamente la mitad de todas las especies de animales vertebrados. La otra mitad se divide entre vertebrados terrestres -aves, mamíferos, reptiles y anfibios- y grupos de peces menos diversos, como los peces sin mandíbula y los peces cartilaginosos.

Probablemente era carnívoro

El Museo de Manchester (Reino Unido) ha prestado a la Universidad de Michigan el cráneo fósil de 'Coccocephalus'. Se recuperó del techo de la mina de carbón de Mountain Fourfoot, en Lancashire, y fue descrito científicamente por primera vez en 1925. El fósil se encontró en una capa de esteatita adyacente a una veta de carbón de la mina.

El Museo de Manchester (Reino Unido) ha prestado a la Universidad de Michigan el cráneo fósil de 'Coccocephalus'. Se recuperó del techo de la mina de carbón Mountain Fourfoot, en Lancashire, y fue descrito científicamente por primera vez en 1925. Se encontró en una capa de esteatita adyacente a una veta de carbón de la mina.

Aunque sólo se recuperó el cráneo, los científicos creen que 'C. wildi' medía entre 15 y 20 centímetros. A juzgar por la forma de su mandíbula y sus dientes, probablemente era carnívoro, según Figueroa. Cuando el pez murió, probablemente fue enterrado rápidamente en sedimentos con poco oxígeno. Estos ambientes pueden ralentizar la descomposición de las partes blandas del cuerpo.

Según señalan los investigadores, el fósil capta una época anterior a la evolución de un rasgo característico del cerebro de los peces con aletas de raya, lo que proporciona una indicación de cuándo evolucionó este rasgo.

(Con información de Europa Press)

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