El fósil mide centímetro y medio y pertenece a un Cardiodictyon catenulum. No solo tiene el cerebro más antiguo del que se tiene constancia, también está haciendo que los científicos expertos en evolución se tengan que replantear cómo este órgano fue evolucionando entre los artrópodos, el filo más abundante en especies del reino animal.
Un pequeño fósil de más de 500 millones de años. El animal que tanto ha intrigado a los expertos vivió hace unos 535 millones de años. El descubrimiento de su fósil tampoco es reciente, sino que data de 1984, cuando fue excavado en la provincia de Yunnan, en el sur de China. La clave de este nuevo hallazgo reside en el cerebro preservado de éste fósil.
La especie C. catenulum pertenece al filo de los lobopodios acorazados, ya extintos pero cercanamente emparentados con los artrópodos, si bien las especies más cercanas a éste filo que perviven hoy en día son las que pertenecen al grupo de los onicóforos, también conocidos como gusanos de terciopelo o aterciopelados. (El último filo de este grupo de animales es un viejo conocido: los tardígrados.)
Un cerebro singular. La clave de este hallazgo no está en el hecho de que sea el cerebro más antiguo dosumentado, sino en la segmentación. Más bien en la falta de ésta. La anatomía del fósil, explica en una nota de prensa Nicholas Strausfeld, uno de los autores del estudio, “era completamente inesperada, porque las cabezas y cerebros de los artrópodos modernos, y algunos de sus ancestros fosilizados, han sido consideradas segmentados a lo largo de los años.”
El sistema nervioso del C. catenulum replica la estructura de su cuerpo: un cerebro situado en una cabeza carente de segmentos y una serie de segmentos a lo largo de su también segmentado cuerpo, pequeños cúmulos neuronales llamados ganglios.
Era sobreentendido por los expertos que el cerebro de estos animales evolucionó a partir de estos segmentos, pero el nuevo hallazgo les ha indicado que cerebro y “tronco” del sistema nervioso evolucionaron de forma separada.
Fosil completo del Cardiodictyon catenulu. Nicholas Strausfeld, Universidad de Arizona.
Fósiles (casi) imposibles. El fósil analizado es uno de tantos hallados en el condado de Chengjiang, en el sur de China. Se trata de un área con gran abundancia de fósiles de lobopodios relativamente bien conservados pese a que sus cuerpos no contaran con estructuras óseas o exoesqueletos semejantes a los de los artrópodos modernos.
Los Cardiodictyon tenían cuerpos formados por una serie de segmentos compuestos a su vez por unas estructuras triangulares dispuestas de dos en dos a modo de silla de montar. En la parte inferior (en lugar de estribos) se encontraban las extremidades del animal.
No son muchos los fósiles que se han analizado en busca de sus cerebros, ya que la posibilidad de encontrarlos ni siquiera se planteaba. Hasta hace unos pocos años. “Hasta hace muy poco, el entendimiento común era que ‘los cerebros no se fosilizan’, por lo que no esperarías encontrar un fósil con un cerebro preservado en primer lugar. Este animal es tan pequelo que ni te atreverías a buscar con la esperanza de buscar un cerebro” señalaba por su parte Frank Hirth, otro de los autores del estudio.
A falta de rayos X. El pequeño tamaño del fósil fue uno de los obstáculos a los que se tuvo que enfrentar en equipo en su análisis. Debido a este, la posibilidad de emplear rayos X quedaba descartada. Por ello recurrieron a una técnica basada en imágenes de alta definición, la “filtración cromática”. Debe su nombre a que se basa en filtrar diversas longitudes de onda en las imágenes de alta resolución.
Gracias a esto pudieron incluso descubrir que el segmento cerebral único estaba dividido en tres “dominios”, cada uno responsable, por ejemplo, de las extremidades que partían de la cabeza (también carente de segmentaciones) de este animal. El proceso y los resultados de esta investigación fueron publicados recientemente en la revista Science.
Adentrándose en la genética La comparación entre los rasgos de estos fósiles y de especies aún en vida y la genética de estas últimas, está permitiendo a los investigadores armar el puzle de la evolución del cerebro también a nivel genético.
“Hemos identificado una firma común a todos los cerebros y a cómo se formaron. Nos dimos cuenta de que cada dominio del cerebro y sus características correspondientes están especificadas por las mismas combinaciones de genes, independientemente de la especie a la que estemos mirando. Esto identifica un plano genético común para la construcción de un cerebro”, señalaba Hirth.
Imagen | Nicholas Strausfeld, Universidad de Arizona
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