Evolución temprana del cerebro de artrópodos
Los fósiles siempre nos han permitido aprender sobre cómo era la vida en la Tierra antes de que el ser humano empezase a interesarse por cómo funciona el mundo. En parte gracias a los fósiles conocemos la historia natural del planeta y son una parte indispensable del estudio de la evolución. Un reciente descubrimiento, publicado en mayo del año 2015, arroja algo de luz a una parte crucial de la evolución animal, la aparición del cerebro y la centralización del sistema nervioso en el cerebro.
En la actualidad existen muchos animales cuyo sistema nervioso no se encuentra centralizado, como por ejemplo las estrellas de mar o las medusas. Estos animales suelen pertenecer a grupos evolutivos primitivos. Mientras que animales con un sistema nervioso central, el cerebro, pertenecen a grupos evolutivos más modernos. Esta teoría se apoya en el registro fósil mucho más antiguo para animales de los grupos mencionados, llegando a encontrarse fósiles de estrellas de mar de hasta más de 500 millones de años.
La cefalización, el proceso evolutivo en la que se formó el encéfalo y el hueso que lo protege, el cráneo, es uno de los pasos evolutivos del Reino animal con mayor repercusión, puesto que focaliza al ser vivo, dándole una dirección de la marcha, puesto que los sistemas receptores de estímulos, ojos, oídos y olfato, suelen encontrarse en las proximidades del cerebro para que las señales lleguen cuanto antes al centro nervioso.
El complejo cerebro de un artrópodo moderno.
En el estudio del doctor J. Ortiz-Hernández se estudian restos fósiles del grupo Euarthropoda, del periodo cámbrico, un periodo de grandes cambios evolutivos, del que puedes leer más aquí. El estudio se basa en fósiles del yacimiento de Burguess Shale, uno de los yacimientos con una variedad casi inexplicable de formas anatómicas completamente desconocidas en la actualidad, lee más sobre él aquí (próximamente). Estos animales eran los antepasados de un gran número de artrópodos (arácnidos, miriápodos, crustáceos, etc). En ellos, gracias a los avances en paleoneurología se puede observar una transición desde los taxones de cuerpos blandos a formas esclerotizadas con una morfología más familiar, similar a estos grupos actuales de gran éxito evolutivo.
El estudio demuestra que estos fósiles tenían una cubierta rígida, denominada sclerite. En ella se observan trazos de lo que pudo ser un sistema nervioso similar al que controla la visión de los artrópodos modernos. Además esta formación rígida también guarda un parecido con la placa frontal de los anomalocarídidos, unos depredadores marinos de la época, reforzando la hipótesis un origen común entre estos grupos. Los artrópodos actuales han perdido el sclerite, muy posiblemente debido a la fusión entre diversas placas craneales durante la evolución.
Los fósiles estudiados muestran evidencias de trazas de nervios originadas en la región cerebral anterior, el protocerebro. La posición del sclerite anterior está muy conservada en un gran número de especies de euartropodos, indicando la homología del sclerite anterior en grupos extintos. Estas observaciones permiten la reconstrucción de los segmentos anteriores de la cabeza y su comparación entre los primeros seres con cuerpos duros y demuestra la profunda homología entre los exoesqueletos de estos grupos y crea un continuo entre los taxones con distintos tipos de organización corporal existentes.
Puedes leer más sobre el artículo en inglés en la revista cienífica Cell aquí.