Primera evidencia de órganos respiratorios extraños encontrados en trilobites: ScienceDaily

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Un nuevo estudio ha encontrado la primera evidencia de órganos respiratorios sofisticados en criaturas marinas de 450 millones de años. Contrariamente a lo que se pensaba anteriormente, los trilobites respiraban en sus piernas, con estructuras en forma de branquias colgando de sus muslos.

Los trilobites eran un grupo de animales marinos con cabezas en forma de media luna que se asemejaban a los cangrejos herradura y tuvieron un gran éxito en términos de evolución. Aunque ahora están extintos, han sobrevivido durante más de 250 millones de años, más que los dinosaurios.

Gracias a las nuevas tecnologías y un conjunto extremadamente raro de fósiles, los científicos de UC Riverside ahora pueden demostrar que los trilobites respiraron oxígeno y explicar cómo lo hicieron. Publicado en la revista Avances en la ciencia, estos resultados ayudan a reconstruir el rompecabezas de la evolución temprana de los animales.

“Hasta ahora, los científicos han comparado la rama superior de la pata del trilobite con la rama superior no respiratoria en los crustáceos, pero nuestro artículo muestra, por primera vez, que la rama superior funcionaba como branquias”, dijo Jin-Bo. Hou , estudiante de doctorado en paleontología de la UCR que dirigió la investigación.

Entre los animales más antiguos de la tierra, este trabajo ayuda a colocar trilobites en el árbol evolutivo de manera más segura entre los artrópodos más viejos, un gran grupo de animales con exoesqueletos y crustáceos.

La búsqueda fue posible, en parte, debido a especímenes fósiles inusualmente conservados. Se han descubierto más de 22.000 especies de trilobites, pero las partes blandas de los animales solo son visibles en unas dos docenas.

“Estos se han conservado en pirita, oro de los tontos, pero es más importante para nosotros que el oro porque es la clave para comprender estas estructuras antiguas”, dijo Nigel Hughes, profesor de geología de la UCR y coautor del artículo.

Un escáner de TC pudo leer las diferencias de densidad entre la pirita y la roca circundante y ayudó a crear modelos tridimensionales de estas estructuras branquiales raramente vistas.

“Nos permitió ver el fósil sin tener que perforar y triturar mucho la roca que cubre la muestra”, dijo la paleontóloga Melanie Hopkins, miembro del equipo de investigación del Museo Americano de Historia Natural.

“De esa manera podríamos obtener una vista que sería incluso difícil de ver bajo el microscopio: estructuras anatómicas de trilobites muy pequeñas del orden de 10 a 30 micrones de ancho”, dijo. A modo de comparación, un cabello humano tiene un grosor de aproximadamente 100 micrones.

Aunque estos especímenes se describieron por primera vez a fines del siglo XIX y otros han utilizado tomografías computarizadas para examinarlos, este es el primer estudio que utiliza tecnología para examinar esta parte del animal.

Los investigadores pudieron ver cómo la sangre se filtraba a través de las cámaras de estas delicadas estructuras, acumulando oxígeno a lo largo de su camino a medida que se movía. Se parecen mucho a las branquias de los artrópodos marinos modernos como los cangrejos y las langostas.

La comparación de los especímenes de pirita con otras especies de trilobites proporcionó al equipo más detalles sobre cómo estaban dispuestos los filamentos entre sí y en relación con las patas.

La mayoría de los trilobites se han excavado en el fondo del océano, utilizando púas en la parte inferior de sus patas para atrapar y triturar a sus presas. Encima de esas partes, en la rama de la extremidad superior, estaban estas estructuras adicionales que algunos creían que deberían haber ayudado a nadar o cavar.

“En el pasado, ha habido un debate sobre el propósito de estas estructuras porque la parte superior de la pierna no es un gran lugar para el sistema respiratorio”, dijo Hopkins. “Uno pensaría que sería fácil que esos filamentos se atasquen con los sedimentos donde están. Es una pregunta abierta por qué evolucionaron la estructura en ese punto de sus cuerpos”.

El laboratorio de Hughes utiliza fósiles para responder preguntas sobre cómo se ha desarrollado la vida en respuesta a los cambios en la atmósfera de la Tierra. Hace unos 540 millones de años, hubo una diversificación explosiva en la variedad y complejidad de los animales que vivían en los océanos.

“Sabíamos teóricamente que este cambio tenía que estar relacionado con un aumento de oxígeno, ya que estos animales requieren su presencia. Pero teníamos muy poca capacidad para medirlo”, dijo Hughes. “Lo que hace que descubrimientos como estos sean aún más emocionantes”.

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