Aunque los vertebrados son un componente destacado de los ecosistemas modernos de las profundidades marinas, hasta ahora no existían pruebas fósiles de peces de aguas profundas de más de 50 millones de años. Ahora, el descubrimiento de fósiles extremadamente raros, que representan las pruebas más antiguas de peces de aguas profundas, hace retroceder 80 millones de años la invasión de la llanura abisal. Estos hallazgos se publican ahora en un nuevo estudio de la revista científica Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).

Cuando encontré los fósiles por primera vez, no podía creer lo que estaba viendo, afirma el paleontólogo Andrea Baucon, líder de este estudio, investigador de la Universidad de Génova (Italia). Fue él quien descubrió los fósiles de peces en el noroeste de los Apeninos, cerca de Piacenza, Módena y Livorno (Italia).

La razón de este asombro es la remota antigüedad de los fósiles, que preceden en millones de años a cualquier otra evidencia de peces de aguas profundas. Los fósiles recién descubiertos datan del Cretácico Temprano (hace 130 millones de años). Los nuevos fósiles muestran la actividad de los peces en un fondo marino de la era de los dinosaurios que se encontraba a miles de metros de profundidad, añade Andrea Baucon.

Salmonetes produciendo una fosa de alimentación en el fondo marino poco profundo del Mar de Liguria. El nuevo estudio señala la existencia de estructuras idénticas en los yacimientos cretácicos del norte de los Apeninos (Italia). Los resultados indican que las fosas de alimentación fósiles son la evidencia más antigua de vertebrados de aguas profundas | foto Andrea Baucon.

Los fósiles recién descubiertos son raros e inusuales. Comprenden excavaciones en forma de cuenco producidas por antiguos peces que se alimentaban, así como el rastro sinuoso formado por la cola de un pez nadador, que incide en el fangoso fondo marino. Estos rastros fósiles no son fósiles corporales, como las espinas de los peces, sino que registran comportamientos antiguos. Como tales, los fósiles de los Apeninos marcan un punto crítico en el espacio y el tiempo. Es el punto en el que los peces salieron de la plataforma continental y colonizaron un nuevo entorno duro, situado lejos de su hábitat original.

A miles de metros por debajo de la superficie del océano Tetys -un antiguo océano que existió hace entre 250 y 50 millones de años, precursor del actual mar Mediterráneo-, los primeros peces de aguas profundas se enfrentaron a condiciones ambientales extremas en relación con sus orígenes de aguas poco profundas: oscuridad total, temperaturas cercanas al punto de congelación y enormes presiones desafiaron la supervivencia de estos pioneros del abismo. Estas condiciones extremas exigieron adaptaciones para la vida en las profundidades marinas que constituyen innovaciones evolutivas tan significativas como las que permitieron la colonización de la tierra y el aire, como las alas y las extremidades, por ejemplo.

Los fósiles recién descubiertos no sólo representan a los primeros peces de aguas profundas, sino también a los primeros vertebrados de aguas profundas. La evolución de los vertebrados -animales con espina dorsal- ha estado jalonada por transiciones de hábitat desde orígenes marinos poco profundos a entornos terrestres, aéreos y de aguas profundas. La invasión de las profundidades marinas es la transición de hábitat menos conocida debido al escaso potencial de fosilización asociado a las profundidades marinas. Los nuevos fósiles arrojan luz sobre un capítulo oscuro de la historia de la vida en la Tierra, comenta Carlos Neto de Carvalho, investigador del Instituto Dom Luiz de la Facultad de Ciencias de la Universidad de Lisboa (Ciências ULisboa) (Portugal).

Mapa de altura de la losa rocosa superior, que conserva las pruebas más antiguas de vertebrados de aguas profundas. El código de colores está relacionado con la altura, con los colores más cálidos en las elevaciones más altas | foto Girolamo Lo Russo.

Los fósiles de los Apeninos obligan a los científicos a reconsiderar qué factores pudieron desencadenar la colonización de las profundidades marinas por los vertebrados. Los autores proponen que el desencadenante fue el aporte sin precedentes de materia orgánica que se produjo entre el Jurásico Tardío y el Cretácico Temprano. La disponibilidad de alimento en las profundidades marinas favoreció a los gusanos que habitaban en el fondo, los cuales, a su vez, atrajeron a peces que utilizaron comportamientos específicos para exponerlos.

En este estudio, los investigadores recurrieron a los mares actuales para comprender el comportamiento de los fósiles, estudiando el comportamiento de los peces modernos en sus hábitats. Los científicos exploraron las profundidades del océano Pacífico para estudiar las quimeras, también conocidas como tiburones fantasma, en su entorno vital.

Los nuevos fósiles son idénticos a estructuras producidas por peces modernos que se alimentan arañando el fondo marino o exponiendo a sus presas del fondo mediante succión. Esto recuerda a los Neoteleostei, el grupo de vertebrados que incluye a los modernos peces medusa y peces lagarto.

En la imagen, una losa de roca con los primeros indicios de vertebrados de aguas profundas. Se trata de fosas y rastros producidos por peces que se alimentaban en el Cretácico Superior. Las estructuras en forma de plato miden unos 4 cm de ancho | foto Andrea Baucon.

Contrariamente a la creencia común, los sedimentos del fondo marino están repletos de restos fósiles de vida antigua, pero normalmente de pequeños organismos que habitan muy por encima en la columna de agua como fito o zooplancton, explica Mário Cachão, coautor de este estudio e investigador del Instituto Dom Luiz, Ciências ULisboa. Sin embargo, descubrir e interpretar evidencias directas de actividad orgánica de vertebrados impresas y preservadas geológicamente en tales sedimentos, después de haber sido deformados tectónicamente y expuestos como la cordillera de los Apeninos Septentrionales, emplazada en su mayor parte durante las épocas geológicas del Mioceno y Plioceno – es decir, hace aproximadamente los últimos 20 millones de años -, es un hallazgo realmente muy, muy raro, añade Mário Cachão.

Los fósiles recién descubiertos pueden representar el primer gran paso en los orígenes de la biodiversidad moderna de vertebrados de aguas profundas. Las raíces de los ecosistemas modernos de aguas profundas se encuentran en los fósiles de los Apeninos, testigos de una transición de hábitat clave en la historia de los océanos.

Nuestros descubrimientos fósiles reevalúan el modo y el ritmo de la colonización de las profundidades marinas por los vertebrados. Los fósiles recién descubiertos contienen pistas fundamentales sobre los inicios de la evolución de los vertebrados en las profundidades marinas, lo que tiene profundas implicaciones tanto para las Ciencias de la Tierra como para las Ciencias de la Vida, resume Andrea Baucon.


Fuentes

Universidad de Lisboa | Andrea Baucon et al., The earliest evidence of deep-sea vertebrates, Proceedings of the National Academy of Sciences (2023). DOI: 10.1073/pnas.2306164120


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