La historia de la vida en la Tierra se remonta a más de 500 millones de años, cuando en el periodo Cámbrico emergieron los primeros organismos con estructuras complejas. Un hallazgo reciente en el desierto del oeste de Utah arroja luz sobre este periodo crucial en la evolución de los vertebrados, el grupo que incluye a todos los animales con columna vertebral. En un entorno geológico famoso por sus fósiles de dinosaurios, un equipo de paleontólogos de la Universidad de Harvard, liderado por Rudy Lerosey-Aubril y Javier Ortega-Hernández, ha encontrado una pieza clave para entender el origen de los vertebrados en el fósil de una pequeña criatura marina, llamada Nuucichthys rhynchocephalus.

Este fósil, procedente de la Formación Marjum de Utah, mide menos de dos centímetros y tiene la apariencia de un pez primitivo sin huesos ni dientes. Sin embargo, lo que parece un hallazgo modesto encierra una información trascendental. El estudio de Nuucichthys revela los primeros pasos evolutivos hacia los vertebrados y el desarrollo de características anatómicas complejas.

Esta especie, de unos 500 millones de años, representa un “grupo troncal”, un conjunto de organismos que comparten características con los vertebrados actuales, aunque sin haber desarrollado todas sus características definitorias, como las aletas. Esta ausencia de aletas en Nuucichthys proporciona claves sobre su estilo de vida, al sugerir que estos pequeños animales se desplazaban de manera limitada, ondulando su cuerpo en las capas superiores del océano en busca de alimento.

El descubrimiento de Nuucichthys se inscribe en un momento de la historia de la vida conocido como la Explosión Cámbrica. Este periodo, que comenzó hace aproximadamente 541 millones de años, marcó la rápida diversificación de los organismos marinos y la aparición de formas de vida con estructuras mineralizadas, como huesos y conchas.

Nuucichthys rhynchocephalus
Nuucichthys rhynchocephalus no tenía aletas y probablemente vivía cerca de la superficie del mar, alimentándose de microplancton. Crédito: Franz Anthony / Harvard University

Durante la Explosión Cámbrica, los océanos experimentaron una transformación radical, y los primeros vertebrados surgieron, aunque en formas mucho más simples de las que conocemos hoy en día. Sin embargo, a pesar de la enorme biodiversidad de aquella época, los vertebrados primitivos aún no habían desarrollado huesos o cartílago, lo que hace que su preservación como fósiles sea extremadamente rara y, por lo tanto, de gran valor para los científicos.

La investigación sobre Nuucichthys revela detalles sobre la organización de sus músculos, que se disponían en bloques en forma de chevron, una estructura característica de los vertebrados modernos. Además, esta criatura poseía ojos grandes y complejos y una cavidad branquial estructurada que facilitaba tanto la respiración como la filtración de alimentos. Estos rasgos anatómicos avanzados para su época muestran cómo la evolución comenzó a experimentar con diferentes configuraciones corporales mucho antes de la aparición de huesos y otras estructuras rígidas.

Otra faceta interesante del estudio de Nuucichthys es su comparación con otras especies similares halladas en Norteamérica y Asia. En Canadá, el fósil Metaspriggina, proveniente de la famosa Lutita de Burgess, es el pariente más cercano de Nuucichthys. Aunque Metaspriggina no preserva aletas ni contorno corporal, los fósiles de especies chinas como Myllokunmingia sí las presentan.

Esta diferencia en la preservación ha generado un debate entre los científicos: ¿las aletas no se desarrollaron en algunas de estas especies primitivas, o es simplemente que las condiciones de conservación borraron esos detalles? El hallazgo de Nuucichthys en Utah parece aclarar la cuestión. En este fósil, la línea de contorno del cuerpo está claramente visible y se detiene cerca de los bloques musculares, sin indicar la presencia de aletas. Esto sugiere que los primeros vertebrados norteamericanos, a diferencia de sus contrapartes asiáticas, evolucionaron sin esta estructura.

Nuucichthys rhynchocephalus
El panel muestra fotografías del holotipo fósil de Nuucichthys rhynchocephalus de las colecciones del NHMU, que fueron tomadas en seco con luz directa (a) e inmersas en etanol diluido con luz polarizada cruzada (b). La imagen inferior es un dibujo interpretativo que combina detalles de las fotografías que muestran características anatómicas. Abreviaturas: ah, región anterior de la cabeza; an, ano; bbd, barra branquial dorsal; bc, cámara branquial; cp, apófisis espiniforme caudal; ey, ojo; in, intestino; ke, quilla; li, hígado; my, miómero; ph, región posterior de la cabeza; sh, fragmento fusiforme; ta, cola; tr, región del tronco. Crédito: Harvard University

El desierto de Utah, conocido por sus icónicos fósiles de dinosaurios, también alberga uno de los archivos paleontológicos más ricos para estudiar el origen de la vida animal. Según Lerosey-Aubril, esta región es crucial para comprender los orígenes de los vertebrados y de otras formas de vida tempranas, dado que conserva fósiles de un periodo en el que los mares se poblaron de organismos complejos, incluidos artrópodos, tunicados y otros ancestros de los vertebrados actuales.

La Formación Marjum, en particular, es una de las pocas ubicaciones en el mundo que permite encontrar fósiles de la calidad y complejidad anatómica como la de Nuucichthys, gracias a las condiciones únicas de preservación en ese entorno.

Los fósiles como Nuucichthys son esenciales para reconstruir la evolución de los vertebrados y entender cómo estos animales han desarrollado una increíble diversidad de formas a lo largo de millones de años. El Natural History Museum of Utah alberga varios miles de fósiles cámbricos, muchos de los cuales aún no han sido objeto de investigaciones exhaustivas.

Con el apoyo de instituciones como la Universidad de Harvard y el Bureau of Land Management, los paleontólogos continúan explorando los estratos cámbricos de Utah, confiando en encontrar nuevas especies y evidencias que amplíen nuestra comprensión sobre este periodo crucial.

FUENTES

Natural History Museum of Utah / University of Utah

Lerosey-Aubril Rudy and Ortega-Hernández Javier, A long-headed Cambrian soft-bodied vertebrate from the American Great Basin region. R. Soc. Open Sci. 11240350. doi.org/10.1098/rsos.240350

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