Información

¿Cuál es el ancestro común de los humanos y los trilobites?

¿Cuál es el ancestro común de los humanos y los trilobites?


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Siempre me han fascinado inmensamente los trilobites. ¿Cuál es el ancestro común único de los humanos y los trilobites? ¿Sabemos? ¿Tenemos un nombre para eso? ¿Lo hemos identificado?


El fósil de Little Foot muestra que un ancestro humano primitivo se aferraba a los árboles

Un análisis de alta tecnología muy esperado de la parte superior del cuerpo del famoso fósil "Little Foot" abre una ventana a un período crucial en el que los antepasados ​​humanos se separaron de los simios, según muestra una nueva investigación de la USC.

El ensamblaje del hombro de Little Foot resultó clave para interpretar una rama temprana del árbol evolutivo humano. Los científicos de la Escuela de Medicina Keck de la USC se centraron en la llamada cintura pectoral, que incluye clavículas, omóplatos y articulaciones.

Aunque otras partes de Little Foot, especialmente sus piernas, muestran rasgos humanos para caminar erguido, los componentes de los hombros son claramente simiescos, los brazos de apoyo son sorprendentemente adecuados para colgarse de las ramas o trepar por los árboles en lugar de lanzar un proyectil o colgar a horcajadas sobre el torso. como los humanos.

El fósil de Little Foot proporciona la mejor evidencia hasta ahora de cómo los antepasados ​​humanos usaron sus brazos hace más de 3 millones de años, dijo Kristian J. Carlson, autor principal del estudio y profesor asociado de ciencias anatómicas integrativas clínicas en la Escuela de Medicina Keck.

"Little Foot es la piedra Rosetta de los primeros antepasados ​​humanos", dijo. "Cuando comparamos el conjunto del hombro con humanos y simios vivos, muestra que el hombro de Little Foot era probablemente un buen modelo del hombro del antepasado común de los humanos y otros simios africanos como los chimpancés y los gorilas".

Las características simiescas probablemente atraerán una considerable intriga, ya que los equipos científicos de todo el mundo han estado examinando diferentes partes del esqueleto para encontrar pistas sobre los orígenes humanos. El estudio liderado por la USC, que también involucró a investigadores de la Universidad de Wisconsin, la Universidad de Liverpool y la Universidad de Witwatersrand en Sudáfrica, entre otras, se publicó hoy en el Revista de la evolución humana.

La revista dedicó un número especial a los análisis de Little Foot de un grupo de investigación global, que analizó otras partes del esqueleto de la criatura. El proceso es algo parecido a la historia de los ciegos y el elefante, cada uno examina una parte en coordinación con otras para explicar la totalidad de algo que no se comprende completamente.

El fósil de Little Foot es un espécimen raro porque es un esqueleto casi completo de un individuo de Australopithecus mucho más antiguo que la mayoría de los otros antepasados ​​humanos. La criatura, probablemente una hembra vieja, medía alrededor de 4 pies de altura con patas largas adecuadas para el movimiento bípedo cuando vivió hace unos 3,67 millones de años. Llamado "Pie Pequeño" porque los primeros huesos recuperados consistieron en algunos huesos pequeños del pie, los restos fueron descubiertos en una cueva en Sudáfrica en la década de 1990. Los investigadores han pasado años excavándolo de su encapsulado de roca y sometiéndolo a análisis de alta tecnología.

Aunque no es tan conocido como el esqueleto de Lucy, otro individuo de Australopithecus desenterrado en África Oriental en la década de 1970, Carlson dijo que Little Foot es más viejo y más completo.

El equipo de investigación dirigido por la USC se centró en los conjuntos de hombro porque Little Foot proporciona el ejemplo más antiguo e intacto de esta anatomía jamás encontrado. Esos huesos proporcionan pistas reveladoras de cómo se mueve un animal. En la evolución humana, dijo, estas partes tuvieron que cambiar de forma antes de que nuestros antepasados ​​pudieran vivir una vida libre de árboles, caminar por la sabana abierta y usar sus brazos para funciones distintas de soportar el peso del individuo.

Los científicos compararon las partes del hombro de la criatura con simios, homínidos y humanos. Little Foot era una criatura adaptada a vivir en los árboles porque la cintura pectoral sugiere una criatura que trepaba a los árboles, colgaba debajo de las ramas y usaba sus manos por encima de la cabeza para soportar su peso.

Por ejemplo, la escápula, o el omóplato, tiene una cresta grande y alta para unir músculos pesados ​​similares a los de los gorilas y los chimpancés. La articulación del hombro, donde se conecta el húmero, se asienta en un ángulo oblicuo, útil para estabilizar el cuerpo y disminuir las cargas de tensión en los ligamentos del hombro cuando un simio cuelga debajo de las ramas. El hombro también tiene una estructura de refuerzo robusta y simiesca, la barra ventral. Y la clavícula tiene una curva distintiva en forma de S que se encuentra comúnmente en los simios.

Esas conclusiones significan que las similitudes estructurales en el hombro entre humanos y simios africanos son mucho más recientes y persistieron mucho más tiempo de lo que se ha propuesto, dijo Carlson.

"Vemos evidencia incontrovertible en Little Foot de que el brazo de nuestros antepasados ​​hace 3,67 millones de años todavía se usaba para soportar un peso sustancial durante los movimientos arbóreos en los árboles para trepar o colgarse debajo de las ramas", dijo. "De hecho, basándonos en comparaciones con humanos y simios vivos, proponemos que la morfología y función del hombro de Little Foot es un buen modelo para la del ancestro común de humanos y chimpancés de hace 7 a 8 millones de años".

Los científicos pudieron lograr imágenes notablemente claras de los fósiles. Eso es porque los huesos, excavados minuciosamente durante muchos años, están en buenas condiciones y excepcionalmente completos. Los científicos los examinaron utilizando micro-tomografías computarizadas, que pueden detectar características diminutas en la superficie de un objeto, observar el interior de un hueso, medir la densidad de un objeto y generar un modelo 3D sin dañar el fósil.

Los profesores de la USC, en colaboración con el Museo de Historia Natural del Condado de Los Ángeles, albergan una formidable variedad de paleontólogos, complementados por especialistas en anatomía de la Escuela de Medicina Keck. El museo no formó parte de este estudio.

Los autores del estudio son Kristian J. Carlson de la USC David J. Green de la Escuela de Medicina Osteopática de la Universidad de Campbell en Carolina del Norte Tea Jashashvili de la Escuela de Medicina Keck Travis R. Pickering de la Universidad de Wisconsin, Madison Jason L. Heaton de Birmingham - Southern College, Birmingham, Alabama Am & # 233lie Beaudet, Universidad de Cambridge, Reino Unido Dominic Stratford, Universidad de Witwatersrand Robin Crompton, Universidad de Liverpool, Reino Unido Kathleen Kuman, Universidad de Witwatersrand Laurent Bruxelles, Centro Nacional Francés de Investigación Científica en Jean Jaur & # 232s University, Toulouse, Francia, el Instituto Nacional Francés de Investigaciones Arqueológicas Preventivas, N & # 238mes, Francia y Ronald J. Clarke, Universidad de Witwatersrand.

El estudio fue apoyado, entre otros, por USC PAST DSI-NRF (Sudáfrica), la Universidad de Witwaters y la Fundación Nacional de Ciencias de EE. UU. (BCS-0824552) The L.S.B. Fundación Leakey La Fundación Wenner-Gren La Universidad de Campbell Escuela Jerry M. Wallace de Medicina Osteopática Standard Bank y JP Morgan Chase.

Descargo de responsabilidad: AAAS y EurekAlert! no son responsables de la precisión de los comunicados de prensa publicados en EurekAlert. por las instituciones contribuyentes o para el uso de cualquier información a través del sistema EurekAlert.


Contenido

Precursores de los trilobites Editar

Los trilobites hicieron una aparición repentina en el registro fósil. Parece haber una brecha evolutiva considerable con respecto a posibles precursores anteriores, como Spriggina, que se encuentra en las rocas de la edad ediacárica de Australia de 550 millones de años y, por lo tanto, es anterior a los trilobites en unos 30 millones de años. El calor del mar Cámbrico puede haber contribuido a la aparición de trilobites. [11] Sin embargo, la evidencia sugiere que ya se había producido una diversificación significativa antes de que los trilobites se conservaran en el registro fósil, lo que permitió la aparición "repentina" de diversos grupos de trilobites con características derivadas complejas (por ejemplo, ojos). [1] [12]

Similitudes morfológicas entre trilobites y criaturas similares a artrópodos anteriores, como Spriggina, [10] Parvancorina, y otros "trilobitomorfos" del período ediacárico del Precámbrico son lo suficientemente ambiguos como para hacer un análisis detallado de su complejo de ascendencia. [13] [14] Las similitudes morfológicas entre los primeros trilobites y otros artrópodos del Cámbrico (por ejemplo, la fauna de lutitas de Burgess y la fauna de lutitas de Maotianshan) también dificultan el análisis de las relaciones ancestrales. [15]

Trilobites tempranos Editar

Los primeros trilobites muestran todas las características del grupo de los trilobites como un conjunto de formas transicionales o ancestrales que muestran o combinan las características de los trilobites con otros grupos (por ejemplo, los primeros artrópodos) que se desconocen. [dieciséis]

Registro fósil de los primeros trilobites Editar

Los primeros trilobites conocidos a partir del registro fósil son redlichiids y ptychopariid bigotinids que datan de hace unos 540 a 520 millones de años. [1] [2] Los contendientes de los primeros trilobites incluyen Profallotaspis jakutensis (Siberia), Fritzaspis spp. (oeste de EE. UU.), Hupetina antiqua (Marruecos) [17] y Serrania gordaensis (España). [18] Se cree que todos los trilobites se originaron en la actual Siberia, con la posterior distribución y radiación de esta ubicación. [1]

Todas las Olenellina carecen de suturas faciales (ver más abajo), y se cree que esto representa el estado original. El primer trilobite suturado encontrado hasta ahora (Lemdadella), ocurre casi al mismo tiempo que la primera Olenellina, lo que sugiere que el origen de los trilobites se encuentra antes del comienzo del Atdabanian, pero sin dejar fósiles. [1] Otros grupos muestran suturas faciales perdidas secundarias, como todas las Agnostina y algunas Phacopina. Otra característica común de la Olenellina también sugiere que este suborden es el stock ancestral de trilobites: no se han encontrado estadios protáspidos tempranos, supuestamente porque estos no estaban calcificados, y esto también se supone que representa el estado original. [13] Se pueden encontrar trilobites anteriores y podrían arrojar más luz sobre el origen de los trilobites. [1] [19] [20]

Tres ejemplares de un trilobite de Marruecos, Megistaspis hammondi, con una antigüedad de 478 millones de años, contienen partes blandas fosilizadas. [21] [22]

Divergencia y extinción Editar

Los trilobites vieron una increíble diversificación a lo largo del tiempo. [23] Para un grupo de animales tan duradero, no es de extrañar que la historia evolutiva de los trilobites esté marcada por una serie de eventos de extinción en los que algunos grupos perecieron y los grupos supervivientes se diversificaron para llenar nichos ecológicos con adaptaciones comparables o únicas. En general, los trilobites mantuvieron altos niveles de diversidad durante los períodos Cámbrico y Ordovícico antes de entrar en un declive prolongado en el Devónico, que culminó con la extinción final de los últimos supervivientes al final del período Pérmico. [dieciséis]

Tendencias evolutivas Editar

Principales tendencias evolutivas de morfologías primitivas, como las ejemplificadas por Eoredlichia[24] incluyen el origen de nuevos tipos de ojos, la mejora de los mecanismos de enrolamiento y articulación, el aumento del tamaño del pigidio (micropygy a isopygy) y el desarrollo de espinosidad extrema en ciertos grupos. [16] Los cambios también incluyeron el estrechamiento del tórax y un número creciente o decreciente de segmentos torácicos. [24] Los cambios específicos en el cefalón también se observan en el tamaño y la forma variables de la glabela, la posición de los ojos y las suturas faciales y la especialización del hipostoma. [24] Varias morfologías aparecieron de forma independiente dentro de diferentes taxones principales (por ejemplo, reducción o miniaturización del ojo). [24]

El borramiento, la pérdida de detalle de la superficie en el cefalón, el pigidio o los surcos torácicos, también es una tendencia evolutiva común. Ejemplos notables de esto fueron los órdenes Agnostida y Asaphida, y el suborden Illaenina de Corynexochida. Se cree que el borramiento es una indicación de un estilo de vida excavador o pelágico. El borramiento plantea un problema para los taxonomistas, ya que la pérdida de detalles (en particular de la glabela) puede dificultar la determinación de las relaciones filogenéticas. [25]

Edición precámbrica

El análisis biogeográfico filogenético de Olenellidae y Redlichiidae del Cámbrico temprano sugiere que existía una fauna uniforme de trilobites sobre Laurentia, Gondwana y Siberia antes de la ruptura tectónica del supercontinente Pannotia hace entre 600 y 550 millones de años. [1] La ruptura tectónica de Pannotia permitió la diversificación y radiación expresada más tarde en el Cámbrico como la provincia distintiva de Olenellid (Laurentia, Siberia y Baltica) y la provincia separada de Redlichid (Australia, Antártida y China). [1] [26] La ruptura de Pannotia es significativamente anterior a la primera aparición de trilobites en el registro fósil, lo que respalda un desarrollo largo y críptico de trilobites que se remonta quizás a hace 700 millones de años o posiblemente más atrás en el tiempo. [26]

Cámbrico Editar

Muy poco después de que aparecieran fósiles de trilobites en el Cámbrico inferior, se diversificaron rápidamente en los órdenes principales que tipificaban al Cámbrico: Redlichiida, Ptychopariida, Agnostida y Corynexochida. La primera gran crisis en el registro fósil de trilobites ocurrió en el Cámbrico Medio. Las órdenes supervivientes desarrollaron cuerpos de isopygius o macropygius y desarrollaron cutículas más gruesas, lo que permitió una mejor defensa contra los depredadores (ver Tórax a continuación). [27] El evento de extinción masiva del Cámbrico final marcó un cambio importante en la fauna de trilobites en casi todos los Redlichiida (incluida la Olenelloidea) y la mayoría de las poblaciones del Cámbrico tardío se extinguieron. [16] Se registra una disminución continua en el área de la plataforma continental de Laurentian [28] al mismo tiempo que las extinciones, lo que sugiere una gran agitación ambiental.

Los géneros notables de trilobites que aparecen en el Cámbrico incluyen: [29]

  • Abadiella (Cámbrico inferior)
  • Buenellus (Cámbrico inferior)
  • Judomia (Cámbrico inferior)
  • Olenellus (Cámbrico inferior)
  • Elipsocéfalo (Cámbrico medio)
  • Elrathia (Cámbrico medio)
  • Paradoxides (Cámbrico medio)
  • Peronopsis (Cámbrico medio)
  • Xiuqiella (Cámbrico medio)
  • Yiliangella (Cámbrico medio)
  • Yiliangellina (Cámbrico medio)
  • Olenus (Cámbrico tardío)

Ordovícico Editar

El Ordovícico temprano está marcado por radiaciones vigorosas de braquiópodos articulados, briozoos, bivalvos, equinodermos y graptolitos, con muchos grupos que aparecen en el registro fósil por primera vez. [16] Aunque la diversidad de trilobites intraespecífica parece haber alcanzado su punto máximo durante el Cámbrico, [30] los trilobites aún fueron participantes activos en el evento de radiación del Ordovícico, con una nueva fauna que reemplazó a la antigua del Cámbrico. [31] Phacopida y Trinucleioidea son formas características, muy diferenciadas y diversas, la mayoría con antepasados ​​inciertos. [16] Es casi seguro que Phacopida y otros clados "nuevos" tuvieron antepasados ​​del Cámbrico, pero el hecho de que hayan evitado la detección es una fuerte indicación de que morfologías novedosas se estaban desarrollando muy rápidamente. [13] Los cambios en la fauna de trilobites durante el Ordovícico presagiaron la extinción masiva al final del Ordovícico, lo que permitió a muchas familias continuar en el Silúrico con poca perturbación. [31] Los trilobites del Ordovícico tuvieron éxito en la explotación de nuevos entornos, especialmente los arrecifes. La extinción masiva del Ordovícico no dejó a los trilobites ilesos, algunas formas distintivas y previamente exitosas como Telephinidae y Agnostida se extinguieron. El Ordovícico marca el último gran período de diversificación entre los trilobites: muy pocos patrones de organización completamente nuevos surgieron después del Ordovícico. La evolución posterior de los trilobites fue en gran parte una cuestión de variaciones sobre los temas del Ordovícico. Con la extinción masiva del Ordovícico, la intensa radiación de trilobites se ha detenido y se presagia un declive gradual. [dieciséis]

Algunos de los géneros de Trilobites que aparecen en el Ordovícico incluyen: [29]

  • Cyclopyge (Ordovícico temprano a tardío)
  • Selenopeltis (Ordovícico temprano a tardío)
  • Parabolina (Ordovícico temprano)
  • Cheirurus (Ordovícico medio)
  • Eodalmanitina(Ordovícico medio)
  • Trinúcleo (Ordovícico medio)
  • Triarthrus (Ordovícico tardío)

Silúrico y Devónico Editar

La mayoría de las familias del Silúrico Temprano constituyen un subgrupo de la fauna del Ordovícico Tardío. Pocas, si alguna, de la fauna dominante del Ordovícico temprano sobrevivió hasta el final del Ordovícico, sin embargo, el 74% de la fauna de trilobites dominante del Ordovícico tardío sobrevivió al Ordovícico. Los supervivientes del Ordovícico tardío representan todos los grupos de trilobites posteriores al Ordovícico, excepto los Harpetida. [31]

Los ensamblajes de trilobites silúricos y devónicos son superficialmente similares a los ensamblajes del Ordovícico, dominados por Lichida y Phacopida (incluida la conocida Calymenina). Varias formas características no se extienden mucho en el Devónico y casi todas las restantes fueron aniquiladas por una serie de dramáticas extinciones del Devónico Medio y Tardío. [24] Tres órdenes y todas menos cinco familias fueron exterminadas por la combinación de cambios en el nivel del mar y una ruptura en el equilibrio redox (también se ha sugerido como causa el impacto de un meteorito). [24] Sólo una orden, la Proetida, sobrevivió en el Carbonífero. [dieciséis]

Los géneros de trilobites durante los períodos Silúrico y Devónico incluyen: [29]

  • Dalmanitas (Silúrico temprano a tardío)
  • Calimene (Siluriano)
  • Encrinurus (Siluriano)
  • Exallaspis (Silúrico medio a tardío)
  • Paralejurus (Devónico temprano)
  • Lioharpes (Devónico medio)
  • Facops (Devónico medio a tardío)

Carbonífero y Pérmico Editar

La Proetida sobrevivió durante millones de años, continuó durante el período Carbonífero y duró hasta el final del Pérmico (cuando la gran mayoría de las especies de la Tierra desaparecieron). [16] Se desconoce por qué solo la orden Proetida sobrevivió al Devónico. La Proetida mantuvo faunas relativamente diversas en ambientes de plataforma de aguas profundas y someras a lo largo del Carbonífero. [24] Durante muchos millones de años, la Proetida existió sin problemas en su nicho ecológico. [16] Una analogía serían los crinoideos de hoy, que en su mayoría existen como especies de aguas profundas en la era Paleozoica, vastos 'bosques' de crinoideos vivían en ambientes poco profundos cerca de la costa. [dieciséis]

Algunos de los géneros de trilobites durante los períodos Carbonífero y Pérmico incluyen: [29]

  • Archegonus(Carbonífero temprano a medio)
  • Hesslerides (Carbonífero medio)
  • Endops (Pérmico medio)
  • Triproetus (Carbonífero tardío a Pérmico temprano)
  • Ditomopyge(Carbonífero tardío a Pérmico tardío)

Extinción final Editar

Exactamente por qué los trilobites se extinguieron no está claro con eventos de extinción repetidos (a menudo seguidos de una aparente recuperación) a lo largo del registro fósil de trilobites; es probable que exista una combinación de causas. Después del evento de extinción al final del período Devónico, la diversidad de trilobites que quedaba se atascó en el orden Proetida.La disminución de la diversidad [32] de géneros limitados a los hábitats de la plataforma de aguas poco profundas junto con una drástica disminución del nivel del mar (regresión) significó que la disminución final de los trilobites ocurrió poco antes del final del evento de extinción masiva del Pérmico. [24] Con tantas especies marinas involucradas en la extinción del Pérmico, el final de casi 300 millones de años exitosos para los trilobites no habría sido inesperado en ese momento. [32]

Los trilobites no tienen descendientes directos conocidos. Sus parientes vivos más cercanos serían los quelíceros. Aunque los cangrejos herradura a menudo se citan como sus parientes vivos más cercanos, no están más cerca evolutivamente que otros quelíceros. [33]

Los trilobites parecen haber sido principalmente organismos marinos (aunque algunos rastros sugieren al menos excursiones temporales a tierra [7]), ya que los restos fosilizados de trilobites siempre se encuentran en rocas que contienen fósiles de otros animales de agua salada como braquiópodos, crinoideos y corales. Dentro del paleoambiente marino, los trilobites se encontraron en una amplia gama, desde aguas extremadamente poco profundas hasta aguas muy profundas. Los trilobites, como los braquiópodos, crinoideos y corales, se encuentran en todos los continentes modernos y ocuparon todos los océanos antiguos de los que se han recolectado fósiles paleozoicos. [34] Los restos de trilobites pueden variar desde el cuerpo preservado hasta pedazos del exoesqueleto, que se desprendieron en el proceso conocido como ecdisis. Además, las huellas dejadas por los trilobites que viven en el fondo del mar a menudo se conservan como rastros de fósiles.

Hay tres formas principales de rastros de fósiles asociados con los trilobites: Rusophycus, Cruziana y Diplomáticos—Tales rastros de fósiles representan la actividad vital preservada de los trilobites activos en el fondo del mar. Rusophycus, la huella de reposo, son excavaciones de trilobites que implican poco o ningún movimiento hacia adelante y las interpretaciones etológicas sugieren reposo, protección y caza. [35] Cruziana, el rastro de alimentación, son surcos a través del sedimento, que se cree que representan el movimiento de los trilobites mientras se alimentan del depósito. [36] Muchos de los Diplomáticos Se cree que los fósiles son rastros hechos por trilobites que caminan sobre la superficie del sedimento. [36] Se debe tener cuidado ya que se registran rastros fósiles similares en depósitos de agua dulce [37] y pospaleozoicos, [38] que representan orígenes no trilobites.

Los fósiles de trilobites se encuentran en todo el mundo, con muchos miles de especies conocidas. Debido a que aparecieron rápidamente en el tiempo geológico y se mudaron como otros artrópodos, los trilobites sirven como excelentes índices fósiles, lo que permite a los geólogos fechar la edad de las rocas en las que se encuentran. Fueron de los primeros fósiles en atraer una atención generalizada y cada año se descubren nuevas especies.

En los Estados Unidos, la mejor colección abierta al público de trilobites se encuentra en Hamburgo, Nueva York. Conocido informalmente como Penn Dixie, fue descubierto en la década de 1970 por Dan Cooper. La cantera de esquisto dejó de extraerse en la década de 1960, [39] pero la cantidad de roca muerta mostró grandes depósitos de trilobites. Como un conocido coleccionista de rocas, incitó el interés público y científico en el lugar. [40] Los fósiles datan de hace 350 millones de años, cuando la región occidental de Nueva York estaba a 30 grados al sur del ecuador y estaba completamente cubierta de agua. [41] El sitio fue comprado a Vincent C. Bonerb por la ciudad de Hamburgo con la cooperación de la Sociedad de Historia Natural de Hamburgo para proteger la tierra del desarrollo. [39] En 1994, la cantera se convirtió en Penn Dixie Fossil Park & ​​amp Nature Reserve cuando recibieron el estatus 501 (c) 3 y se abrió para visitas y recolección de muestras de trilobites. Las dos muestras encontradas más comunes son Facops rana y Greenops. [42]

Un lugar famoso para los fósiles de trilobites en el Reino Unido es Wren's Nest, Dudley, en West Midlands, donde Calymene blumenbachii se encuentra en el Silurian Wenlock Group. Este trilobite aparece en el escudo de armas de la ciudad y fue nombrado el Insecto Dudley o Langosta Dudley por canteros que una vez trabajaron las canteras de piedra caliza ahora abandonadas. Llandrindod Wells, Powys, Gales, es otro lugar famoso de trilobites. La conocida Elrathia kingi trilobite se encuentra en abundancia en Cambrian Wheeler Shale de Utah. [43]

Se han encontrado fósiles de trilobites espectacularmente conservados, que a menudo muestran partes blandas del cuerpo (patas, branquias, antenas, etc.) en Columbia Británica, Canadá (Cambrian Burgess Shale y localidades similares) Nueva York, EE. UU. (Cantera Ordovícico Walcott – Rust, cerca de Rusia y el lecho de trilobites de Beecher, cerca de Roma) China (lutitas de Maotianshan del Cámbrico inferior cerca de Chengjiang), Alemania (las pizarras de Hunsrück del Devónico cerca de Bundenbach) y, mucho más raramente, en estratos que contienen trilobites en Utah (lutitas de Wheeler y otras formaciones), Ontario, y Manuels River, Terranova y Labrador.

Los sitios en Marruecos también producen trilobites muy bien conservados, muchos enterrados vivos en deslizamientos de tierra y tan perfectamente conservados. Se ha desarrollado una industria en torno a su recuperación, lo que ha generado controversias sobre las prácticas de restauración. [44] La variedad de formas de los ojos y la parte superior del cuerpo y las protuberancias frágiles se conoce mejor a partir de estas muestras conservadas de manera similar a los cuerpos en Pompeya.

El paleontólogo francés Joachim Barrande (1799-1883) llevó a cabo su estudio histórico de los trilobites en el Cámbrico, Ordovícico y Silúrico de Bohemia, publicando el primer volumen de Système silurien du centre de la Bohême en 1852.

El estudio de los trilobites paleozoicos en las fronteras galés-inglesas por Niles Eldredge fue fundamental para formular y probar el equilibrio puntuado como mecanismo de evolución. [45] [46] [47]

La identificación de las faunas de trilobites "atlántica" y "pacífica" en América del Norte y Europa [48] implicó el cierre del océano Iapetus (produciendo la sutura Iapetus), [49] proporcionando así una importante evidencia de apoyo para la teoría de la deriva continental. [50] [51]

Los trilobites han sido importantes para estimar la tasa de especiación durante el período conocido como explosión del Cámbrico porque son el grupo más diverso de metazoos conocido del registro fósil del Cámbrico temprano. [52] [53]

Los trilobites son excelentes marcadores estratigráficos del período Cámbrico: los investigadores que encuentran trilobites con prosopón alimentario y un micropigio han encontrado estratos del Cámbrico temprano. [54] La mayor parte de la estratigrafía cámbrica se basa en el uso de fósiles marcadores de trilobites. [55] [56] [57]

Los 10 órdenes de trilobites son Agnostida, Redlichiida, Corynexochida, Lichida, Odontopleurida, Phacopida, Proetida, Asaphida, Harpetida y Ptychopariida. A veces se incluyen los Nektaspida, pero estos carecen de exoesqueleto y ojos calcificados. Otros eruditos no consideran que Agnostina sean trilobites y, por lo tanto, no están relacionados con Eodiscina. Este último suborden debería elevarse y llamarse Eodiscida.

Se han descrito más de 20.000 especies de trilobites. [58]

A pesar de su rico registro fósil con miles de géneros descritos encontrados en todo el mundo, la taxonomía y filogenia de los trilobites tienen muchas incertidumbres. [59] Excepto posiblemente por los miembros de las órdenes Phacopida y Lichida (que aparecen por primera vez durante el Ordovícico temprano), nueve de las once órdenes de trilobites aparecen antes del final del Cámbrico. La mayoría de los científicos creen que el orden Redlichiida, más específicamente su suborden Redlichiina, contiene un ancestro común de todos los demás órdenes, con la posible excepción del Agnostina. Si bien se encuentran muchas filogenias potenciales en la literatura, la mayoría tiene el suborden Redlichiina que da lugar a los órdenes Cory El orden Ptychopariida es el orden más problemático para la clasificación de trilobites. En el Tratado de Paleontología de Invertebrados de 1959, [60] los que ahora son miembros de las órdenes Ptychopariida, Asaphida, Proetida y Harpetida se agruparon como orden Ptychopariida subclase Librostoma se erigió en 1990 [61] para abarcar todos estos órdenes, en función de su común carácter ancestral de un hipostoma natante (sin ataduras). El más recientemente reconocido de los nueve órdenes de trilobites, Harpetida, fue erigido en 2002. [62] El progenitor del orden Phacopida no está claro.

Relación con otros taxones Editar

Una vez que se recuperó la anatomía de las partes blandas, los trilobites se aliaron originalmente con los crustáceos. Una relación con Chelicerata, en un clado llamado Arachnomorpha (Arachnata), estuvo de moda durante algún tiempo, [63] pero un análisis más reciente de Panarthropoda sugiere que los trilobites son una de las dos ramas principales de Artiopoda. [33]

Cuando se encuentran trilobites, solo se conserva el exoesqueleto (a menudo en un estado incompleto) en todos menos en un puñado de lugares. Algunas ubicaciones (Lagerstätten) preservan partes blandas identificables del cuerpo (piernas, branquias, musculatura y tracto digestivo) y rastros enigmáticos de otras estructuras (por ejemplo, detalles finos de la estructura del ojo), así como el exoesqueleto.

Los trilobites varían en longitud desde un minuto (menos de 3 milímetros (0,12 pulgadas)) hasta muy grandes (más de 30 centímetros (12 pulgadas)), con un rango de tamaño promedio de 3 a 10 cm (1,2 a 3,9 pulgadas). Supuestamente la especie más pequeña es Acanthopleurella stipulae con un máximo de 1,5 milímetros (0,059 pulgadas). [64] El espécimen de trilobites más grande conocido del mundo, asignado a Isotelus rex de 72 cm, fue encontrado en 1998 por científicos canadienses en rocas del Ordovícico en las costas de la Bahía de Hudson. [28] Se dice que un espécimen de trilobites encontrado en 2009 en Arouca, Portugal mide 86,5 cm (34,1 pulgadas). [65] [66]

El exoesqueleto está compuesto de minerales de calcita y fosfato de calcio en una red de quitina [67] que cubre la superficie superior (dorsal) del trilobite y se enrosca alrededor del borde inferior para producir una pequeña franja llamada "doble". tagmata (secciones) están presentes: cefalón (cabeza), tórax (cuerpo) y pigidio (cola).

Terminología Editar

Como podría esperarse de un grupo de animales que comprende c. 5000 géneros, [68] la morfología y descripción de los trilobites pueden ser complejas. A pesar de la complejidad morfológica y una posición poco clara dentro de las clasificaciones más altas, hay una serie de características que distinguen a los trilobites de otros artrópodos: un exoesqueleto quitinoso, dorsal, generalmente subelíptico, dividido longitudinalmente en tres lóbulos distintos (de los cuales el grupo recibe su nombre) que tiene un escudo de cabeza (cefalón) distinto y relativamente grande que se articula axialmente con un tórax que comprende segmentos transversales articulados, los últimos de los cuales se fusionan casi invariablemente para formar un escudo de cola (pygidium). Cuando se describen las diferencias entre los taxones de trilobites, a menudo se mencionan la presencia, el tamaño y la forma de las características cefálicas.

Durante la muda, el exoesqueleto generalmente se divide entre la cabeza y el tórax, razón por la cual a tantos fósiles de trilobites les falta uno u otro. En la mayoría de los grupos, las suturas faciales en el cefalón ayudaron a facilitar la muda. Al igual que las langostas y los cangrejos, los trilobites habrían "crecido" físicamente entre la etapa de muda y el endurecimiento del nuevo exoesqueleto.

Cephalon Editar

El cefalón de un trilobite, o sección de la cabeza, es muy variable con mucha complejidad morfológica. La glabela forma una cúpula debajo de la cual se sentó el "cultivo" o el "estómago". Generalmente, el exoesqueleto tiene pocas características ventrales distintivas, pero el cefalón a menudo conserva las cicatrices de inserción muscular y, en ocasiones, el hipostoma, una pequeña placa rígida comparable a la placa ventral de otros artrópodos. Una boca y un estómago desdentados se asentaron sobre el hipostoma con la boca hacia atrás en el borde posterior del hipostoma.

La morfología del hipostoma es muy variable, a veces apoyada por una membrana no mineralizada (natante), a veces fusionada sobre la doble glabela anterior con un contorno muy similar a la glabela anterior (determinante) o fusionada a la doble anterior con un contorno significativamente diferente de la glabela ( inminente). Se han descrito muchas variaciones en la forma y ubicación del hipostoma. [61] El tamaño de la glabela y la franja lateral del cefalón, junto con la variación del hipostoma, se han relacionado con diferentes estilos de vida, dietas y nichos ecológicos específicos. [8]

La franja anterior y lateral del cefalón está muy agrandada en el Harpetida, en otras especies se conserva un abultamiento en el área pre-glabelar que sugiere una bolsa de cría. [69] Los ojos compuestos altamente complejos son otra característica obvia del cefalón.

Suturas faciales Editar

Las suturas faciales o cefálicas son las líneas de fractura natural en el cefalón de los trilobites. Su función era ayudar al trilobite a deshacerse de su antiguo exoesqueleto durante la ecdisis (o muda). [70]

Todas las especies asignadas al suborden Olenellina, que se extinguieron al final del Cámbrico temprano (como Fallotaspis, Nevadia, Judomia, y Olenellus) carecían de suturas faciales. Se cree que nunca desarrollaron suturas faciales, ya que fueron anteriores a su evolución. Debido a esto (junto con otras características primitivas), se cree que son los primeros antepasados ​​de los trilobites posteriores. [71] [1]

Algunos otros trilobites posteriores también perdieron las suturas faciales de forma secundaria. [71] El tipo de suturas que se encuentran en diferentes especies se utilizan ampliamente en la taxonomía y filogenia de los trilobites. [72]

Suturas dorsales Editar

La superficie dorsal del cefalón de trilobites (el tagma más delantero o 'cabeza') se puede dividir en dos regiones: el cráneo y la librigena ("mejillas libres"). El cráneo se puede dividir en glabela (el lóbulo central en el cefalón) y fixigena ("mejillas fijas"). [73] Las suturas faciales se encuentran a lo largo del borde anterior, en la división entre el cráneo y la librigena.

Las suturas faciales de trilobites en el lado dorsal se pueden dividir aproximadamente en cinco tipos principales según el lugar donde terminan las suturas en relación con el ángulo genal (los bordes donde convergen los márgenes lateral y posterior del cefalón). [74]

  • Ausente - Faltan suturas faciales en la Olenellina. Esto se considera un estado primitivo y siempre se combina con la presencia de ojos.
  • Proparian - La sutura facial termina delante del ángulo genal, a lo largo del margen lateral. [73] Ejemplos de géneros que muestran este tipo de sutura incluyen Dalmanitas de Phacopina (Phacopida) y Ekwipagetia de Eodiscina (Agnostida).
  • Gonatoparian - La sutura facial termina en la punta del ángulo genal. [75] Ejemplos de géneros que muestran este tipo de sutura incluyen Calimene y Trimerus de Calymenina (Phacopida). [72]
  • Opistopario - La sutura facial termina en el margen posterior del cefalón. [72] Ejemplos de géneros que muestran este tipo de sutura incluyen Peltura de Olenina (Ptychopariida) y Bumastus de Illaenina (Corynexochida). Este es el tipo más común de sutura facial. [72]
  • Hipopariano o marginal - En algunos trilobites, las suturas dorsales pueden perderse secundariamente. Varias series de tiempo ejemplares de especies muestran la "migración" de la sutura dorsal hasta que coincide con los márgenes del cefalón. [73] Como la superficie visual del ojo se encuentra en la mejilla libre (o librigena) que disminuye, el número de lentes tiende a disminuir y, finalmente, el ojo desaparece. La pérdida de suturas dorsales puede deberse al estado propariano, como en algunos Eodiscina como Weymouthia, todo Agnostina, y alguna Phacopina como Ductina. Las suturas marginales exhibidas por los arpétidos y trinucleioides, se derivan de suturas opistoparianas. [76] Por otro lado, la ceguera no siempre va acompañada de la pérdida de suturas faciales.

El estado primitivo de las suturas dorsales es propariano. Las suturas opistoparianas se han desarrollado varias veces de forma independiente. No hay ejemplos de suturas proparias que se desarrollen en taxones con ascendencia opistopariana. Los trilobites que exhiben suturas opistoparianas en la edad adulta suelen tener suturas proparianas como estadios (las excepciones conocidas son Yunnanocephalus y Duyunaspis). [77] Las suturas hipoparianas también han surgido de forma independiente en varios grupos de trilobites.

El curso de las suturas faciales desde el frente de la superficie visual varía al menos tan fuertemente como lo hace en la parte posterior, pero la falta de un punto de referencia claro similar al ángulo genal hace que sea difícil de categorizar. Uno de los estados más pronunciados es que el frente de las suturas faciales no corta el borde lateral o frontal por sí solo, sino que coincide frente a la glabela y corta el borde frontal en la línea media. Este es, entre otros, el caso de Asaphida. Aún más pronunciada es la situación en la que las ramas frontales de las suturas faciales terminan entre sí, lo que resulta en mejillas libres unidas. Esto se conoce en Triarthrus, y en los Phacopidae, pero en esa familia las suturas faciales no son funcionales, como se puede concluir del hecho de que las mejillas libres no se encuentran separadas del cráneo.

También hay dos tipos de suturas en la superficie dorsal conectadas a los ojos compuestos de los trilobites. [72] [78] Ellos son:

  • Suturas oculares - son suturas que rodean los bordes del ojo compuesto. Los trilobites con estas suturas pierden toda la superficie de los ojos al mudar. Es común entre los trilobites cámbricos.
  • Suturas palpebrales - son suturas que forman parte de la sutura facial dorsal que recorre los bordes superiores del ojo compuesto.
Suturas ventrales Editar

Las suturas faciales dorsales continúan hacia abajo hasta el lado ventral del cefalón donde se convierten en Suturas conectivas que dividen la duplicidad. Los siguientes son los tipos de suturas ventrales. [78]

  • Suturas conectivas - son las suturas que continúan desde las suturas faciales más allá del margen frontal del cefalón.
  • Sutura rostral - solo está presente cuando el trilobite posee tribuna (o placa rostral). Conecta la tribuna con la parte frontal del cráneo dorsal.
  • Sutura hipostómica - separa el hipostoma de la doble cuando el hipostoma es del tipo adjunto. Está ausente cuando el hipostoma flota libremente (es decir, natante). también está ausente en algunos hipostomas coterminantes donde el hipostoma se fusiona con la doble.
  • Sutura mediana - exhibidos por los trilobites asafidos, se forman cuando en lugar de convertirse en suturas conectivas, las dos suturas dorsales convergen en un punto frente al cefalón y luego se dividen directamente en el centro de la doblez.

Tribuna Editar

La tribuna (o placa rostral) es una parte distinta de la doble ubicada en la parte delantera del cefalón. Está separada del resto de la doblez por la sutura rostral.

Durante la muda en trilobites como Paradoxides, la tribuna se utiliza para anclar la parte frontal del trilobite cuando el cráneo se separa de la librigena. La abertura creada por el arqueamiento del cuerpo proporciona una salida para el trilobite en proceso de muda.

Está ausente en algunos trilobites como Lacnostoma.

Hipostoma Editar

El hipostoma es la parte bucal dura del trilobite que se encuentra en el lado ventral del cefalón, típicamente debajo de la glabela. El hipostoma se puede clasificar en tres tipos en función de si están unidos permanentemente a la tribuna o no y si están alineados con la punta dorsal anterior de la glabela.

  • Natant - Hipostoma no unido a la duplicación. Alineado con el borde frontal de glabela.
  • Determinante - Hipostoma adherido a la placa rostral de doble lumbre. Alineado con el borde frontal de glabela.
  • Inminente - Hipostoma adherido a la placa rostral pero no alineado con la glabela.

Tórax Editar

El tórax es una serie de segmentos articulados que se encuentran entre el cefalón y el pigidio. El número de segmentos varía entre 2 y 103 [79] con la mayoría de las especies en el rango de 2 a 16. [64]

Cada segmento consta del anillo axial central y las pleuras externas, que protegen las extremidades y las branquias. Las pleuras a veces se abrevian o se extienden para formar largas espinas. Los apodemas son proyecciones bulbosas en la superficie ventral del exoesqueleto a las que se unen la mayoría de los músculos de las piernas, aunque algunos músculos de las piernas se unen directamente al exoesqueleto. [80] Determinar una unión entre el tórax y el pigidio puede ser difícil y muchos recuentos de segmentos sufren este problema. [64]

Volvation Editar

Los fósiles de trilobites a menudo se encuentran "enrolados" (acurrucados) como las chinches modernas para protección, la evidencia sugiere que el enrolamiento ("volvación") ayudó a proteger contra la debilidad inherente de la cutícula artrópoda que fue explotada por depredadores anomalocaridos. [27]

Algunos trilobites lograron una cápsula completamente cerrada (p. Ej. Facops), mientras que otros con largas espinas pleurales (p. ej. Selenopeltis) dejó un espacio a los lados o aquellos con un pequeño pigidio (p. ej. Paradoxides) dejó un espacio entre el cefalón y el pigidio. [64] En Facops, las pleuras se superponen en un bisel liso (faceta) que permite un cierre hermético con la doble. [80] El doble lleva una muesca o protuberancia Panderian en cada segmento para evitar la rotación excesiva y lograr un buen sellado. [80] Incluso en un agnostido, con solo 2 segmentos torácicos articulados, el proceso de enrolamiento requería una musculatura compleja para contraer el exoesqueleto y volver a la condición plana. [81]

Pygidium editar

El pigidio se forma a partir de varios segmentos y el telson se fusiona. Los segmentos del pigidio son similares a los segmentos torácicos (que tienen extremidades birramas) pero no están articulados. Los trilobites pueden describirse basándose en que el pygidium es micropigótico (pygidium más pequeño que el cefalón), subisopigoto (pygidium sub igual al cefalón), isopigoto (pygidium del tamaño del cefalón) o macropigótico (pygidium más grande que el cefalón).

Prosopon (escultura de superficie) Editar

Los exoesqueletos de trilobites muestran una variedad de estructuras a pequeña escala llamadas colectivamente prosopon. Prosopon no incluye extensiones a gran escala de la cutícula (p. Ej., Espinas pleurales huecas) sino características de escala más fina, como nervaduras, cúpulas, pústulas, picaduras, estrías y perforaciones. El propósito exacto del prosopon no está resuelto, pero las sugerencias incluyen el fortalecimiento estructural, las fosas sensoriales o los pelos, la prevención de los ataques de los depredadores y el mantenimiento de la aireación mientras está inscrito. [64] En un ejemplo, las redes de crestas alimentarias (fácilmente visibles en los trilobites cámbricos) podrían haber sido tubos digestivos o respiratorios en el cefalón y otras regiones. [dieciséis]

Espinas Editar

Algunos trilobites, como los del orden Lichida, desarrollaron elaboradas formas espinosas, desde el Ordovícico hasta el final del período Devónico. Se han encontrado ejemplos de estos especímenes en la Formación Hamar Laghdad de Alnif en Marruecos. Existe un grave problema de falsificación y falsificación con gran parte del material marroquí que se ofrece comercialmente. También se han encontrado espectaculares trilobites espinosos en el oeste de Rusia, Oklahoma, EE. UU. Y Ontario, Canadá.

Algunos trilobites tenían cuernos en la cabeza similares a varios escarabajos modernos. Según el tamaño, la ubicación y la forma de los cuernos, se ha sugerido que estos cuernos pueden haber sido utilizados para combatir por parejas. Los cuernos estaban muy extendidos en la familia Raphiophoridae (Asaphida). [82] Otra función de estas espinas era la protección de los depredadores. Cuando se inscribieron, las espinas de trilobites ofrecieron protección adicional. Es probable que esta conclusión también sea aplicable a otros trilobites, como en el género de los trilobites Phacopid. Walliserops, que desarrolló tridentes espectaculares. [83]

Sólo se describen 21 especies de las que se conservan partes blandas del cuerpo, [80] [84] por lo que algunas características (por ejemplo, los cercos anteniformes posteriores conservados sólo en Olenoides serrato) [85] siguen siendo difíciles de evaluar en un panorama más amplio. [86]

Apéndices Editar

Los trilobites tenían un solo par de antenas preorales y extremidades birramas indiferenciadas (2, 3 o 4 pares cefálicos, seguidos de un par por segmento torácico y algunos pares de pigidio). [80] [84] Cada endopodito (pata para caminar) tenía 6 o 7 segmentos, [84] homólogos a otros artrópodos tempranos. [86] Los endopoditas están adheridos a la coxa, que también tiene un exopodito con forma de pluma, o rama branquial, que se usaba para la respiración y, en algunas especies, para nadar. [86] Un estudio de 2021 encontró que la rama de la extremidad superior de los trilobites es una "branquia bien desarrollada" que oxigena la hemolinfa, comparable a la branquia de libro en el cangrejo herradura moderno. Limulus. En Olenoides, la unión parcialmente articulada con el cuerpo es distinta de los exópodos de Chelicerata o Crustacea. [87] [88] El interior de la coxa (o gnathobase) tiene espinas, probablemente para procesar presas. [89] El último segmento de exopoditas usualmente tenía garras o espinas. [80] Muchos ejemplos de pelos en las piernas sugieren adaptaciones para alimentarse (como en el caso de las gnathobases) u órganos sensoriales para ayudar a caminar. [86]

Tracto digestivo Editar

La boca desdentada de los trilobites estaba situada en el borde posterior del hipostoma (mirando hacia atrás), frente a las patas unidas al cefalón. La boca está unida por un pequeño esófago al estómago que se encuentra delante de la boca, debajo de la glabela. El "intestino" conducía hacia atrás desde allí hasta el pigidio. [80] Se cree que las "extremidades de alimentación" unidas al cefalón introdujeron comida en la boca, posiblemente "cortando" la comida primero en el hipostoma y / o las gnathobases. Se sugieren estilos de vida alternativos, con las patas cefálicas utilizadas para perturbar el sedimento y hacer que los alimentos estén disponibles. Una glabela grande (que implica un estómago grande), junto con un hipostoma independiente, se ha utilizado como evidencia de fuentes de alimentos más complejas, es decir, posiblemente un estilo de vida carnívoro. [8]

Órganos internos Editar

Si bien hay evidencia directa e implícita de la presencia y ubicación de la boca, el estómago y el tracto digestivo (ver arriba), la presencia de corazón, cerebro e hígado solo está implícita (aunque "presente" en muchas reconstrucciones) con poca evidencia geológica directa. [86]

Musculatura editar

Aunque rara vez se conserva, los músculos laterales largos se extendían desde el cefalón hasta la mitad del pigidio, adhiriéndose a los anillos axiales permitiendo el enrolamiento mientras los músculos separados de las piernas los apartaban del camino. [80]

Muchos trilobites tenían ojos complejos y también tenían un par de antenas. Algunos trilobites eran ciegos, probablemente vivían demasiado profundo en el mar para que la luz los alcanzara. Como tal, se volvieron secundariamente ciegos en esta rama de la evolución de los trilobites. Otros trilobites (p. Ej., Facops rana y Erbenochile erbeni) tenía ojos grandes que se usaban en aguas bien iluminadas y llenas de depredadores.

Antenas Editar

El par de antenas sospechosas en la mayoría de los trilobites (y conservadas en algunos ejemplos) eran muy flexibles para permitir que se retraen cuando se inscribe el trilobite. Una especie (Olenoides serrato) conserva cercos en forma de antena, que se proyectan desde la parte posterior del trilobite. [85]

Ojos Editar

Incluso los primeros trilobites tenían ojos complejos y compuestos con lentes hechos de calcita (una característica de todos los ojos de trilobites), lo que confirma que los ojos de los artrópodos y probablemente otros animales podrían haberse desarrollado antes del Cámbrico. [12] Se ha sugerido que la mejora de la vista tanto de depredadores como de presas en ambientes marinos es una de las presiones evolutivas que fomentan un aparente desarrollo rápido de nuevas formas de vida durante lo que se conoce como la explosión cámbrica. [90]

Los ojos de los trilobites eran típicamente compuestos, y cada lente era un prisma alargado. [91] La cantidad de lentes en un ojo de este tipo variaba: algunos trilobites tenían solo uno, mientras que algunos tenían miles de lentes en un solo ojo. En los ojos compuestos, las lentes se dispusieron típicamente de forma hexagonal. [16] El registro fósil de los ojos de los trilobites es lo suficientemente completo como para estudiar su evolución a lo largo del tiempo, lo que compensa en cierta medida la falta de conservación de las partes internas blandas. [92]

Los lentes de los ojos de los trilobites estaban hechos de calcita (carbonato de calcio, CaCO3). Las formas puras de calcita son transparentes, y algunos trilobites utilizaron cristales de calcita transparente orientados cristalográficamente para formar cada lente de cada ojo. [93] Las lentes rígidas de calcita no habrían podido adaptarse a un cambio de enfoque como lo haría la lente blanda en un ojo humano en algunos trilobites, la calcita formaba una estructura de doblete interno, [94] dando una excelente profundidad de campo y una mínima aberración esférica , según los principios ópticos descubiertos por el científico francés René Descartes y el físico holandés Christiaan Huygens en el siglo XVII. [91] [94] Una especie viva con lentes similares es la estrella frágil. Ophiocoma wendtii. [95]

En otros trilobites, con una interfaz de Huygens aparentemente ausente, se invoca una lente de índice de gradiente con el índice de refracción de la lente cambiando hacia el centro. [96]

Se han encontrado estructuras sensoriales sublensares en los ojos de algunos trilobites facopideos. [97] Las estructuras consisten en lo que parecen ser varias células sensoriales que rodean una estructura radomérica, que se asemejan mucho a las estructuras sublensar que se encuentran en los ojos de muchos ojos de aposición de artrópodos modernos, especialmente Limulus, un género de cangrejos herradura. [97]

    tenía un gran número (a veces más de 15.000) de lentes pequeñas (30-100 μm, rara vez más grandes) [92]. Las lentes estaban empaquetadas hexagonalmente, tocándose entre sí, con una sola membrana corneal que cubría todas las lentes. [93] Cada lente estaba en contacto directo con lentes adyacentes. Los ojos holochroales son el ojo ancestral de los trilobites y son, con mucho, los más comunes, se encuentran en todos los órdenes excepto en los Agnostida, y en toda la existencia de los Trilobites. [92] Poco se sabe de la historia temprana de los ojos holocronos. Los trilobites del Cámbrico inferior y medio rara vez conservan la superficie visual. [92] El poder de resolución espacial de los ojos rallados (como los ojos holocráneos) depende de la intensidad de la luz, el movimiento circular, la densidad del receptor, el ángulo de luz registrado y la medida en que la señal de los rabdomios individuales se combinan neurológicamente. Esto implica que las lentes deben ser más grandes en condiciones de poca luz (como para Pricyclopyge, al compararlo con Carolinitas), y para depredadores y presas que se mueven rápidamente. Como la velocidad circular causada por la velocidad de avance de un animal en sí es mucho mayor para los omatidios dirigidos perpendicularmente al movimiento, los trilobites de movimiento rápido (como Carolinitas) tienen los ojos aplanados de lado y más curvados donde los ommatia se dirigen hacia adelante o hacia atrás. Por lo tanto, la morfología del ojo se puede utilizar para hacer suposiciones sobre el ecosistema de trilobites. [98]
    típicamente tenían menos lentes (alrededor de 700), lentes más grandes que los ojos holocráneos y se encuentran solo en Phacopina. Cada lente tenía una córnea y las lentes adyacentes estaban separadas por una cutícula interlensar gruesa, conocida como esclerótica. Los ojos esquizocroales aparecen repentinamente en el Ordovícico temprano, y presumiblemente se derivaron de un antepasado holocrático. [92] El campo de visión (visión panorámica), la ubicación de los ojos y el desarrollo coincidente de mecanismos de inscripción más eficientes apuntan al ojo como un sistema de "alerta temprana" más defensivo que como ayuda directa en la búsqueda de alimentos. [92] No se pensaba que existieran ojos modernos que son funcionalmente equivalentes al ojo esquizochroal, [93] pero se encuentran en las especies de insectos modernas. Xenos peckii. [100]
  • Los ojos abatocroales se encuentran solo en la Eodiscina cámbrica y tienen alrededor de 70 lentes pequeños separados que tenían córnea individual. [101] La esclerótica estaba separada de la córnea y no era tan gruesa como la esclerótica en los ojos esquizocroales. [93] Aunque los ejemplos bien conservados son escasos en el registro fósil temprano, se han registrado ojos abathochroal en el Cámbrico inferior, haciéndolos entre los más antiguos conocidos. [93] Las condiciones ambientales parecen haber resultado en la pérdida posterior de órganos visuales en muchos Eodiscina. [93]

La ceguera secundaria no es infrecuente, particularmente en grupos de larga vida como Agnostida y Trinucleioidea. En Proetida y Phacopina de Europa occidental y particularmente en Tropidocoryphinae de Francia (donde hay un buen control estratigráfico), existen tendencias bien estudiadas que muestran una reducción ocular progresiva entre especies estrechamente relacionadas que eventualmente conduce a la ceguera. [93]

Varias otras estructuras de los trilobites se han explicado como fotorreceptores. [93] De particular interés son la "mácula", las pequeñas áreas de cutícula adelgazada en la parte inferior del hipostoma. En algunos trilobites, se sugiere que la mácula funciona como simples "ojos ventrales" que podrían haber detectado día y noche o permitir que un trilobite navegue mientras nada (o se da vuelta) boca abajo. [96]

Fosas sensoriales Editar

Hay varios tipos de prosopon que se han sugerido como aparatos sensoriales que recolectan señales químicas o vibratorias. La conexión entre las grandes franjas con hoyos en el cefalón de Harpetida y Trinucleoidea con los correspondientes ojos pequeños o ausentes crea una posibilidad interesante de que la franja sea una "oreja compuesta". [93]

Los trilobites crecieron a través de sucesivas etapas de muda llamadas estadios, en las que los segmentos existentes aumentaron de tamaño y aparecieron nuevos segmentos de tronco en una zona generativa sub-terminal durante la fase anamórfica de desarrollo. A esto le siguió la fase de desarrollo epimórfico, en la que el animal continuó creciendo y mudando, pero no se expresaron nuevos segmentos de tronco en el exoesqueleto. La combinación de crecimiento anamórfico y epimórfico constituye el modo de desarrollo hemianamórfico que es común entre muchos artrópodos vivos. [102]

El desarrollo de los trilobites fue inusual en la forma en que se desarrollaron las articulaciones entre los segmentos, y los cambios en el desarrollo de la articulación dieron lugar a las fases de desarrollo reconocidas convencionalmente del ciclo de vida de los trilobites (dividido en 3 etapas), que no se pueden comparar fácilmente con las de otros artrópodos. El crecimiento real y el cambio en la forma externa del trilobite se habrían producido cuando el trilobite tenía una cáscara blanda, después de la muda y antes de que se endureciera el siguiente exoesqueleto. [103]

Se conocen larvas de trilobites desde el Cámbrico al Carbonífero [104] y de todos los subórdenes. [103] [105] Como los estadios de taxones estrechamente relacionados son más similares que los estadios de taxones relacionados lejanamente, las larvas de trilobites proporcionan información morfológica importante para evaluar las relaciones filogenéticas de alto nivel entre los trilobites. [103]

A pesar de la ausencia de evidencia fósil de apoyo, su similitud con los artrópodos vivos ha llevado a la creencia de que los trilobites se multiplicaron sexualmente y produjeron huevos. [103] [106] Algunas especies pueden haber mantenido huevos o larvas en una bolsa de cría delante de la glabela, [69] particularmente cuando el nicho ecológico era un desafío para las larvas. [9] El tamaño y la morfología de la primera etapa calcificada son muy variables entre (pero no dentro) los taxones de trilobites, lo que sugiere que algunos trilobites atravesaron más crecimiento dentro del huevo que otros. Las etapas tempranas del desarrollo antes de la calcificación del exoesqueleto son una posibilidad (sugerida para los fallotaspidos), [13] pero también coinciden la calcificación y la eclosión. [103]

La etapa de crecimiento de trilobites post-embrionario más temprana conocida con certeza son las etapas "protáspidas" (fase anamórfica). [103] Comenzando con un proto-cephalon y proto-pygidium (anaprotaspid) indistinguibles, ocurren una serie de cambios que terminan con un surco transversal que separa el proto-cephalon y proto-pygidium (metaprotaspid) que puede continuar agregando segmentos. Los segmentos se agregan en la parte posterior del pigidio, pero todos los segmentos permanecen fusionados. [103] [105]

Las etapas "meraspid" (fase anamórfica) están marcadas por la aparición de una articulación entre la cabeza y el tronco fusionado. Antes del inicio de la primera etapa meraspid, el animal tenía una estructura de dos partes: la cabeza y la placa de los segmentos fusionados del tronco, el pigidio. Durante las etapas meraspid, aparecieron nuevos segmentos cerca de la parte posterior del pygidium, así como articulaciones adicionales que se desarrollaron en la parte frontal del pygidium, liberando segmentos que se articulaban libremente en el tórax. Los segmentos generalmente se agregan uno por muda (aunque también se registran dos por muda y uno por muda alterna), con un número de etapas igual al número de segmentos torácicos. Una cantidad sustancial de crecimiento, desde menos del 25% hasta el 30% -40%, probablemente tuvo lugar en las etapas meraspid. [103]

Las etapas "holaspid" (fase epimórfica) comienzan cuando se libera un número maduro y estable de segmentos en el tórax. La muda continuó durante las etapas holaspid, sin cambios en el número del segmento torácico. [103] Se sugiere que algunos trilobites continúan mudando y creciendo a lo largo de la vida del individuo, aunque a un ritmo más lento al alcanzar la madurez.

Algunos trilobites mostraron una marcada transición morfológica en un estadio particular, que se ha denominado "metamorfosis de trilobites". El cambio radical en la morfología está vinculado a la pérdida o ganancia de rasgos distintivos que marcan un cambio en el modo de vida. [107] Un cambio en el estilo de vida durante el desarrollo tiene importancia en términos de presión evolutiva, ya que el trilobite podría atravesar varios nichos ecológicos en el camino hacia el desarrollo adulto y los cambios afectarían fuertemente la supervivencia y dispersión de los taxones de trilobites. [103] Vale la pena señalar que los trilobites con todos los estadios protáspidos exclusivamente planctónicos y los estadios meraspidos posteriores bentónicos (p. Ej., Asáfidos) no perduraron durante las extinciones del Ordovícico, mientras que los trilobites que eran planctónicos solo para el primer estadio protáspido antes de metamorfosearse en formas bentónicas sobrevivieron ( por ejemplo, líquidos, facópidos). [107] El estilo de vida de las larvas pelágicas resultó mal adaptado al rápido inicio del enfriamiento climático global y la pérdida de hábitats de la plataforma tropical durante el Ordovícico. [28]

El reverendo Edward Lhwyd publicado en 1698 en The Transacciones filosóficas de la Royal Society, la revista científica más antigua en idioma inglés, parte de su carta "Sobre varias piedras de figuras regulares encontradas últimamente por él", que iba acompañada de una página de grabados de fósiles.[108] Uno de sus grabados representaba un trilobite que encontró cerca de Llandeilo, probablemente en los terrenos del castillo de Lord Dynefor, que describió como "... el esqueleto de un pez plano ...". [2]

El descubrimiento de Calymene blumenbachii (la langosta de Dudley) en 1749 por Charles Lyttleton, podría identificarse como el comienzo de la investigación de trilobites. Lyttleton envió una carta a la Royal Society de Londres en 1750 sobre un "insecto petrificado" que encontró en los "pozos de piedra caliza en Dudley". En 1754, Manuel Méndez da Costa proclamó que la langosta de Dudley no era un insecto, sino que pertenecía a "la tribu de los animales crustáceos". Propuso llamar a los especímenes de Dudley Pediculus marinus major trilobos (gran piojo marino trilobulado), un nombre que duró hasta bien entrado el siglo XIX. El naturalista alemán Johann Walch, que realizó el primer estudio inclusivo de este grupo, propuso el uso del nombre "trilobite". Consideró apropiado derivar el nombre del carácter único de tres lóbulos del eje central y una zona pleural a cada lado. [109]

Las descripciones escritas de los trilobites datan posiblemente del siglo III a. C. y definitivamente del siglo IV d. C. Los geólogos españoles Eladio Liñán y Rodolfo Gozalo sostienen que algunos de los fósiles descritos en lapidarios griegos y latinos como piedra de escorpión, piedra de escarabajo y piedra de hormiga, se refieren a fósiles de trilobites. En fuentes chinas se pueden encontrar referencias menos ambiguas a los fósiles de trilobites. Los fósiles de la formación Kushan del noreste de China fueron apreciados como piedras de entintar y piezas decorativas. [108]

En el Nuevo Mundo, los cazadores de fósiles estadounidenses encontraron abundantes depósitos de Elrathia kingi en el oeste de Utah en la década de 1860. Hasta principios de la década de 1900, los nativos americanos Ute de Utah usaban estos trilobites, a los que llamaron pachavee (pequeño insecto de agua), como amuletos. [110] [111] Se hizo un agujero en la cabeza y el fósil se colgó de una cuerda. [110] Según los propios Ute, los collares de trilobites protegen contra las balas y enfermedades como la difteria. [110] [111] En 1931, Frank Beckwith descubrió evidencia del uso Ute de trilobites. Viajando por las tierras baldías, fotografió dos petroglifos que probablemente representan trilobites. En el mismo viaje examinó un entierro, de edad desconocida, con un fósil de trilobites perforado que yacía en la cavidad torácica del enterrado. Desde entonces, se han encontrado amuletos de trilobites en toda la Gran Cuenca, así como en Columbia Británica y Australia. [108]

En la década de 1880, los arqueólogos descubrieron en Grotte du Trilobite (Cuevas de Arcy-sur-Cure, Yonne, Francia) un fósil de trilobites con muchos mangos que había sido perforado como si fuera a usarse como colgante. El estrato de ocupación en el que se encontró el trilobite tiene una antigüedad de 15.000 años. Debido a que el colgante se manipuló mucho, no se puede determinar la especie de trilobites. Este tipo de trilobites no se encuentra alrededor de Yonne, por lo que puede haber sido muy apreciado y comercializado en otros lugares. [108]

Medios relacionados con Trilobita en Wikimedia Commons Datos relacionados con Trilobita en Wikispecies


El último ancestro que los humanos compartieron con los gusanos tenían un cerebro sofisticado, según muestran los microARN

Es posible que el último antepasado que compartimos con los gusanos, que vagaban por los mares hace unos 600 millones de años, ya tuviera un cerebro sofisticado que liberaba hormonas en la sangre y estaba conectado a varios órganos sensoriales. La evidencia no proviene de un fósil recién descubierto, sino del estudio de microARN, pequeñas moléculas de ARN que regulan la expresión génica, en animales vivos hoy en día.

Científicos del Laboratorio Europeo de Biología Molecular (EMBL) en Heidelberg, Alemania, han descubierto que estas moléculas se encuentran exactamente en los mismos tejidos en animales tan diversos como anémonas de mar, gusanos y humanos, lo que sugiere un origen temprano de estos tejidos en animales. evolución. Sus hallazgos, publicados en Naturaleza, también abren nuevas vías para estudiar las funciones actuales de microARN específicos.

Los animales de diferentes ramas del árbol evolutivo (diferentes linajes) poseen microARN específicos que evolucionaron solo en su linaje. Pero también tienen microARN en común: los que heredaron de su último antepasado común y que se han conservado a lo largo de la evolución animal.

Los científicos del EMBL observaron el anélido marino Platynereis dumerilii, que se cree que ha cambiado poco en los últimos 600 millones de años. Visualizaron dónde se expresan estos microARN conservados y compararon Platynereis con otros animales. Encontraron que en Platynereis estos microARN son altamente específicos para ciertos tejidos y tipos de células y, lo que es más, descubrieron que la especificidad de los tejidos se conservó durante cientos de millones de años de evolución.

Los científicos razonaron que si se encuentra un microARN antiguo en una parte específica del cerebro en una especie y en una ubicación muy similar en otra especie, entonces esta parte del cerebro probablemente ya existía en el último ancestro común de esas especies. Por lo tanto, pudieron vislumbrar el pasado, una idea de algunos de los rasgos del último antepasado común de los gusanos y los humanos.

"Al observar en qué parte del cuerpo evolucionaron diferentes microARN, podemos construir una imagen de antepasados ​​para los que no tenemos fósiles y descubrir rasgos que los fósiles simplemente no pueden mostrarnos", dice Detlev Arendt, quien dirigió el estudio: "Pero descubrir dónde estos antiguos microARN se expresan en animales de diferentes ramas del árbol evolutivo hasta ahora ha sido un gran desafío ".

"Descubrimos que anélidos como Platynereis y los vertebrados como nosotros compartimos algunos microARN que son específicos de las partes del sistema nervioso central que secretan hormonas a la sangre, y otros que están restringidos a otras partes del sistema nervioso central o periférico, o al intestino o la musculatura ", explica. Foteini Christodoulou, quien llevó a cabo la mayor parte del trabajo experimental. "Esto significa que nuestro último antepasado común ya tenía todas estas estructuras".

Saber dónde se expresaban los microARN en nuestros antepasados ​​también podría ayudar a los científicos a comprender el papel de las moléculas de microARN específicas en la actualidad, ya que les da una pista de dónde buscar.

"Si se sabe que cierto microARN ha evolucionado en el intestino, por ejemplo, es probable que aún lleve a cabo una función allí", explica el científico del EMBL, Peer Bork, quien también contribuyó al estudio. A continuación, Arendt y sus colegas quisieran investigar la función exacta de cada uno de estos microARN conservados, qué genes regulaban y en qué procesos estaban involucrados esos genes, en un intento por determinar cuál podría haber sido su papel en el pasado antiguo. .


Los seres humanos están más relacionados de lo que pensamos habitualmente

El fallecido y estimado actor inglés Christopher Lee rastreó su ascendencia directamente hasta Carlomagno. En 2010, Lee lanzó un álbum de metal sinfónico rindiendo homenaje al primer emperador del Sacro Imperio Romano Germánico, pero su entusiasmo puede haber sido un poco excesivo. Después de todo, dice el genetista Adam Rutherford, "literalmente, todo el mundo" con ascendencia europea desciende directamente de Carlomagno.

El árbol genealógico de la humanidad está mucho más interconectado de lo que tendemos a pensar. "Estamos ligados culturalmente y psicológicamente condicionados a no pensar en la ascendencia en términos muy amplios", dice Rutherford. Los genealogistas solo pueden concentrarse en una rama de un árbol genealógico a la vez, lo que hace que sea fácil olvidar cuántos antepasados ​​tenemos cada uno de nosotros.

Imagínese contando a todos sus antepasados ​​mientras rastrea su árbol genealógico en el tiempo. En la enésima generación antes del presente, su árbol genealógico tiene 2 norte ranuras: dos para padres, cuatro para abuelos, ocho para bisabuelos, etc. El número de ranuras crece exponencialmente. Por la 33ª generación y mdashab aproximadamente hace 800 a 1000 años y mdashyou tiene más de ocho mil millones de ellos. Eso es más que el número de personas que viven hoy, y ciertamente es una cifra mucho mayor que la población mundial hace un milenio.

Esta aparente paradoja tiene una resolución simple: "Las ramas de su árbol genealógico no divergen constantemente", dice Rutherford. En su lugar, & ldquothey comienzan a enlazarse entre sí. & Rdquo Como resultado, muchos de sus antepasados ​​ocupan múltiples espacios en su árbol genealógico. Por ejemplo, "su tatara-tatara-tatara-tatara-tatara-tatara-tatara-tatara-tatara-tatara-tatara-tatara-tatara-tatara-tatara-tatara-tatara-tatara-tatara-tatara-tatara-tatara-tatara-tatara-tatara-tatara-tatara-tatara-tatara-tatara-tatara-tatara-tatara-(" tatara-tatara-tatara-tatara-tatara-tatara-tatara-tatara-tatara-tatara-tatara-tatara-tatara-tatara-tatara-tatara-tatara-tatara-tatara-tatara-tatara-tatara-tatara-tatara-tatara-tatara-tatara-tatara-tatara-tatara-tatara-tatara-tatara-tatara)

La consecuencia de que la humanidad sea "increíblemente endogámica" es que todos estamos relacionados mucho más estrechamente de lo que sugiere nuestra intuición, dice Rutherford. Tomemos, por ejemplo, la última persona de la que descienden todos los habitantes del planeta. En 2004, el modelado matemático y las simulaciones por computadora de un grupo de estadísticos dirigido por Douglas Rohde, entonces en el Instituto de Tecnología de Massachusetts, indicaron que nuestro antepasado común más reciente probablemente no vivió antes del 1400 a. C. y posiblemente tan recientemente como el año 55 d.C. En la época de Egipto y la reina rsquos Nefertiti, alguien de quien todos descendemos probablemente estaba vivo en algún lugar del mundo.

Retroceda un poco más y llegará a una fecha en la que nuestros árboles genealógicos comparten no solo un antepasado en común, sino cada antepasado en común. En esta fecha, llamada isopunto genético, los árboles genealógicos de dos personas cualesquiera en la tierra ahora, sin importar cuán distantes parezcan estar, se remontan al mismo conjunto de individuos. "Si estuvieras vivo en el punto aislado genético, entonces eres el antepasado de todos los que viven hoy o de ninguno de los que viven hoy", dice Rutherford. Los seres humanos abandonaron África y comenzaron a dispersarse por todo el mundo hace al menos 120.000 años, pero el punto aislado genético ocurrió mucho más recientemente y en algún lugar entre 5300 y 2200 a.C., según cálculos de Rohde & rsquos.

A primera vista, estas fechas pueden parecer demasiado recientes para dar cuenta de las comunidades indígenas aisladas durante mucho tiempo en América del Sur y en otros lugares. Pero "la información genética se difunde rápidamente a lo largo del tiempo generacional", explica Rutherford. A partir de 1492, & ldquocomienzas a ver los genes europeos fluyendo en todas direcciones hasta que nuestras estimaciones son que no hay personas en Sudamérica hoy que no tengan ascendencia europea & rdquo.

De hecho, incluso más reciente que el isopunto genético global es el de las personas con ascendencia europea reciente. Los investigadores que utilizan datos genómicos sitúan la última fecha alrededor del año 1000 d.C. De modo que el linaje real de Christopher Lee & rsquos no es excepcional: dado que Carlomagno vivió antes del punto aislado y tiene descendientes vivos, todos los que tienen ascendencia europea descienden directamente de él. En una línea similar, casi todas las personas con ascendencia judía, ya sean asquenazíes o sefardíes, tienen antepasados ​​que fueron expulsados ​​de España a partir de 1492. "Es un muy buen ejemplo de un mundo pequeño pero mirando hacia el pasado", dice Susanna Manrubia, una evolucionista teórica. biólogo del Centro Nacional de Biotecnología de España.

Sin embargo, no todos los de ascendencia europea son portadores de genes transmitidos por Carlomagno. Tampoco todos los judíos son portadores de genes de sus antepasados ​​sefardíes expulsados ​​de España. Las personas están más relacionadas genealógicamente que genéticamente por una simple razón matemática: un gen dado se transmite a un hijo por un solo padre, no por ambos. En un modelo estadístico simple, Manrubia y sus colegas demostraron que el número promedio de generaciones que separan a dos individuos actuales aleatorios de un común genealógico ancestro depende del logaritmo de la población relevante y del tamaño de rsquos. Para poblaciones grandes, este número es mucho menor que el tamaño de la población en sí porque el número de posibles conexiones genealógicas entre individuos se duplica con cada generación anterior. Por el contrario, el número medio de generaciones que separan a dos individuos actuales aleatorios de un común genético El ancestro es linealmente proporcional al tamaño de la población porque cada gen se puede rastrear a través de una sola línea del árbol genealógico de una persona. Aunque el modelo de Manrubia & rsquos asumió de manera poco realista que el tamaño de la población no cambió con el tiempo, los resultados aún se aplican en el mundo real, dice ella.

Debido a la reorganización aleatoria de genes en cada generación sucesiva, algunos de sus antepasados ​​contribuyen de manera desproporcionada a su genoma, mientras que otros no aportan nada en absoluto. Según los cálculos del genetista Graham Coop de la Universidad de California en Davis, eres portador de genes de menos de la mitad de tus antepasados ​​de 11 generaciones atrás. Aún así, todos los genes presentes en la población humana actual se pueden rastrear hasta las personas vivas en el punto aislado genético. "Si estás interesado en lo que tus antepasados ​​han contribuido a la actualidad, tienes que mirar la población de todas las personas que conviven contigo", dice Manrubia. & ldquoTodos ellos portan los genes de sus antepasados ​​porque compartimos los [mismos] antepasados. & rdquo

Y debido a que el punto aislado genético ocurrió tan recientemente, dice Rutherford, "en relación con la raza, destruye absoluta y categóricamente la idea de la pureza del linaje". Ninguna persona tiene antepasados ​​de un solo origen étnico o región del mundo. Y sus conexiones genealógicas con todo el mundo significan que no hace mucho tiempo sus antepasados ​​estuvieron involucrados en todos los eventos de la historia mundial.

Así que la próxima vez que escuches a alguien decir que desciende de la realeza, anímate: tú también lo eres. "Eres muy especial, y eres muy genérico, en cierto sentido", dice Manrubia.


Genes viejos

& # 8220Es, hasta ahora, el linaje identificado más antiguo & # 8221, dice Rebecca Cann de la Universidad de Hawaii en Manoa, una genetista que ayudó a desarrollar el trabajo que llevó a la idea de la Eva mitocondrial.

Aunque vivió más de 100.000 años después de la Eva mitocondrial, proporciona la información más cercana hasta ahora sobre la estructura genética del vínculo entre todos los seres humanos vivos. El ADN que lleva es genéticamente & # 8220 más viejo & # 8221 que el nuestro, dice Hayes.

Debido a que el ADN mitocondrial se hereda solo de la madre, los genetistas lo usan para rastrear cuánto ha cambiado a lo largo de los años e identificar ramas en la evolución humana y nuestra propagación por todo el mundo. Fue parte de lo que convenció a los científicos de que los humanos anatómicamente modernos se originaron en África.

A pesar de que el espécimen tiene solo 2330 años, otros linajes humanos que existían en ese momento se habían alejado más de la Eva mitocondrial. Los genomas de los restos en Europa, incluso si cronológicamente son mucho más antiguos, han sido modificados por varios eventos de selección importantes: cuellos de botella genéticos que eliminan enormes cantidades de diversidad genética y crean nuevos linajes.

La edad de los restos sugiere que el pescador vivía en la región que ahora es Sudáfrica antes de cualquiera de las migraciones humanas conocidas de regreso a esa área, en particular antes de la llegada crucial de grupos de pastores del norte, unos 500 años después.

& # 8220Sabemos muy poco sobre los más de 100.000 años de historia dentro del continente, a pesar de ser la cuna de la humanidad & # 8221, dice Wolfgang Haak, paleobiólogo de la Universidad de Adelaide en Australia.

Haak dice que el genoma mitocondrial de este hombre, especialmente si encontramos más como él, ayudará a los científicos a desarrollar un mapa de cómo los primeros humanos modernos se movían por África. Y secuenciar su genoma nuclear, la información genética heredada de ambos padres, y la de otros especímenes antiguos podría dar una imagen más compleja de la forma en que los grupos se mezclan entre sí.

Hayes está particularmente interesado en ver cómo los genomas de los primeros agricultores africanos difieren de los de los cazadores-recolectores. & # 8220 Lo más significativo que cambió la faz del planeta es la conversión de cazador-recolector a agricultor & # 8221, dice. & # 8220 ¿Por dónde empezamos y cómo cambió eso nuestro genoma? & # 8221 Ella dice que este genoma puede proporcionar una referencia con la que se pueden comparar los genomas de los pastores de la región.

Hayes ahora está produciendo un mapa mejor de dónde se movieron los primeros humanos, utilizando genomas que ha secuenciado de personas vivas en África que pertenecen a los primeros linajes humanos. Paso a paso, dice Hayes, se dirige hacia la raíz de la humanidad.

Cómo la enfermedad se coló en los genomas

Hay mucha información oculta en nuestros genomas, si tan sólo pudiéramos descubrir cómo encontrarla. El trabajo de Vanessa Hayes & # 8217 en humanos primitivos (ver la historia principal) puede parecer antropológico, pero en realidad pertenece al campo de la genómica médica. Su deseo de comprender los orígenes de la humanidad se trata principalmente de comprender las enfermedades humanas.

Trabajando en el Instituto Garvan en Sydney, Australia, quiere combinar este trabajo con más secuenciación de genomas antiguos y contemporáneos, para encontrar la base de las enfermedades genéticas y la susceptibilidad a las enfermedades. Para identificarlos, debemos volver al origen, dice.

Los genomas antiguos pueden proporcionar una línea de base para ayudarnos a comprender las enfermedades modernas, dice Hayes. Es difícil buscar la aparición de genes de susceptibilidad a enfermedades solo en los genomas modernos, porque los viajes recientes y la mezcla de diferentes linajes genéticos oscurecen esta información.

& # 8220 El cáncer de próstata es sorprendentemente más común en los afroamericanos [que en los estadounidenses blancos], & # 8221, dice David Thomas, un genetista del cáncer que también trabaja en el Instituto Garvan. & # 8220Y la base genética de eso realmente no está clara. & # 8221

Él dice que al construir un árbol evolutivo detallado, podemos comenzar a encontrar el punto en nuestra historia en el que surgieron tales variaciones.

& # 8220 El muestreo de una rama temprana es una idea de cómo las poblaciones evolucionan y tienen diferente susceptibilidad a las enfermedades en nuestra comunidad, & # 8221, dice Thomas.

Una vida de pescador

La enfermedad de & # 8220surfers & # 8217 & # 8221 de Eve mitocondrial & # 8217s, el pariente conocido más cercano (ver historia principal) sugiere que pasó mucho tiempo en el agua. Esto se suma a la evidencia de la importancia del medio ambiente marino en el éxito del ser humano moderno, dice Rebecca Cann de la Universidad de Hawaii en Manoa.

& # 8220Los arqueólogos han argumentado que la explotación del medio marino fue un logro esencial en el avance incremental de las poblaciones humanas modernas & # 8221, dice. & # 8220 Estos recursos fueron importantes y permitieron una expansión exponencial de la población. Son predecibles, defendibles, nutritivos. & # 8221

& # 8220Si te vas a mudar fuera de un área conocida, sigues una línea de costa o un río y un colón. Siempre puedes regresar y tienes el refrigerador a tus pies, & # 8221 Cann agrega.

Pero Hans-Peter Uerpmann, arqueólogo de la Universidad de Tübingen en Alemania, no cree que esto signifique necesariamente que la pesca fue particularmente importante en nuestra prehistoria.

& # 8220Los humanos son capaces de adaptarse a diferentes nichos y lo hicieron todo el tiempo como resultado de cambios en las condiciones ambientales & # 8221, dice. & # 8220No hay ninguna razón obvia, ni siquiera obligatoria, para creer que los humanos pasaron por una & # 8216 fase acuática & # 8217 durante su evolución & # 8221.

Este artículo apareció impreso bajo el título & # 8220Eve & # 8217s pariente más cercano encontrado & # 8221


Donde los humanos se separaron de los tiburones: el ancestro común entra en foco

El antepasado común de todos los vertebrados con mandíbulas en la Tierra se parecía a un tiburón, según un nuevo análisis de la carcasa del cerebro de un pez fósil de 290 millones de años que ha desconcertado a los paleontólogos durante mucho tiempo.

Nueva investigación sobre Acantodes bronni, un pez de la era Paleozoica, arroja luz sobre la evolución de los primeros vertebrados con mandíbulas y ofrece una nueva visión del último ancestro común antes de la división entre los primeros tiburones y los primeros peces óseos, el linaje que eventualmente incluiría a los seres humanos .

"Inesperadamente, Acanthodes resulta ser la mejor visión que tenemos de las condiciones en el último ancestro común de peces óseos y tiburones", dijo Michael Coates, PhD, profesor de biología y anatomía de organismos en la Universidad de Chicago y autor principal del estudio. publicado en Naturaleza. "Nuestro trabajo nos dice que los primeros peces óseos se parecían mucho a los tiburones, y no al revés. Lo que podríamos considerar como espacio de tiburones es, de hecho, el espacio general moderno de vertebrados con mandíbulas".

El grupo de gnatóstomos, que significa "boca-mandíbula", incluye decenas de miles de especies de vertebrados vivos, que van desde peces y tiburones hasta aves, reptiles, mamíferos y humanos. Los peces cartilaginosos, que en la actualidad incluyen tiburones, rayas y peces rata, se separaron de los peces óseos hace más de 420 millones de años. Pero se sabe poco sobre cómo era el último ancestro común de los humanos, las mantarrayas y los grandes tiburones blancos.

Coates y sus colegas Samuel Davis y John Finarelli encontraron respuestas a este misterio en un lugar inesperado: los acantodianos, peces extintos que generalmente dejaban solo escamas diminutas y conjuntos elaborados de espinas de aleta. Pero armados con nuevos datos sobre cómo se veían los primeros tiburones y peces óseos, Coates y sus colegas reexaminaron fósiles de Acantodes bronni, la especie acanthodiana mejor conservada.

Davis creó moldes de látex altamente detallados de especímenes que revelan el interior y el exterior del cráneo, proporcionando un nuevo y valioso conjunto de datos para evaluar la anatomía craneal y de la mandíbula, así como las organizaciones de los sistemas sensorial, circulatorio y respiratorio de la especie.

"Queremos explorar las cajas cerebrales si es posible, porque son fuentes excepcionalmente ricas de información anatómica", dijo Coates. "Son mucho mejores que las escamas, los dientes o las espinas de las aletas, que, por sí solas, tienden a dar una señal confusa de relaciones evolutivas".

El análisis de la muestra combinado con tomografías computarizadas recientes de cráneos de tiburones y peces óseos tempranos llevó a los investigadores a una reevaluación sorprendente de lo que Acanthodes bronni nos dice sobre la historia de los vertebrados con mandíbulas.

"Por primera vez, pudimos mirar dentro de la cabeza de Acanthodes y describirlo dentro de este contexto completamente nuevo", dijo Coates. "Cuanto más lo miramos, más similitudes encontramos con los tiburones".

Sin embargo, el análisis de las relaciones evolutivas de Acantodes bronni - incluso con estos nuevos datos agregados - todavía conectaba esta especie con los primeros peces óseos. Mientras tanto, algunas especies de acantoides resultaron ser tiburones primitivos, mientras que otras eran parientes del antepasado común de tiburones y peces óseos.

Este resultado explica parte de la confusión de larga data sobre la ubicación de los acantodianos en la historia de los vertebrados. Pero los análisis adicionales fueron un paso más allá. Utilizando más de 100 caracteres morfológicos, los investigadores cuantificaron el parecido mutuo entre los primeros peces con mandíbulas. Los acantodianos en su conjunto, incluidos los primeros miembros del profundo pasado evolutivo de los humanos, parecen agruparse con tiburones antiguos.

"Los ancestros comunes de todos los vertebrados con mandíbulas hoy organizan sus cabezas de una manera que se asemeja a los tiburones", dijo Finarelli, PhD, profesor de Biología de Vertebrados en el University College de Dublín. "Dado lo que sabemos ahora sobre la interrelación de los primeros peces, estos resultados nos dicen que mientras los tiburones retuvieron estas características, los peces óseos se alejaron de tales condiciones".

Además, el análisis demostró que todos estos primeros miembros de los gnatóstomos modernos están claramente separados de lo que ahora parecen ser los vertebrados más primitivos con mandíbulas: una colección de peces con armadura llamados placodermos.

"Parece haber una distinción fundamental entre los placodermos y todos los demás vertebrados con mandíbulas", dijo Finarelli.

Esta nueva revisión del linaje de los primeros vertebrados con mandíbula permitirá a los paleontólogos profundizar en misterios más profundos, incluida la forma en que el plan corporal de estas especies antiguas se transformó durante la transición de peces sin mandíbula a peces con mandíbula.

"Ayuda a responder la pregunta básica de qué tiene de primitivo un tiburón". Dijo Coates. "Y, por fin, estamos manejando mejor las condiciones primitivas de los vertebrados con mandíbula en su conjunto".

"Este estudio es un ejemplo del poder de la filogenética combinado con la morfología comparativa de organismos vivos y fósiles", dijo Maureen Kearney, directora del programa de la División de Biología Ambiental de la National Science Foundation, que cofinancia la investigación. "Nos muestra importantes transiciones evolutivas en la historia de la vida, proporcionando una nueva ventana a la secuencia de cambios evolutivos durante la evolución temprana de los vertebrados".

El estudio, "Acantodos y condiciones similares a los tiburones en el último ancestro común de los gnatóstomos modernos", será publicado el 14 de junio por Naturaleza. La investigación también fue financiada por el Consejo de Investigación del Medio Ambiente Natural.


Estudio: El último antepasado común de humanos y simios parecía un gorila o un chimpancé

Los humanos se separaron de nuestros parientes simios africanos más cercanos del género Sartén hace alrededor de seis a siete millones de años. Tenemos características que nos vinculan claramente con los simios africanos, pero también tenemos características que parecen más primitivas. Esta combinación pone en duda si el Homo-pan El último antepasado común se parecía más a los chimpancés y gorilas de hoy en día oa un simio antiguo diferente a cualquier grupo vivo. Un nuevo estudio, publicado en línea en la procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias, sugiere que la explicación más simple & # 8211 de que el antepasado se parecía mucho a un chimpancé o un gorila & # 8211 es la correcta, al menos en el hombro.

Los científicos estudian cuidadosamente los fósiles para determinar cómo era el último ancestro común de los humanos y los simios africanos. Esta imagen muestra Paranthropus boisei, un homínido que vivió en el África subsahariana hace entre 2 y 1,4 millones de años. Crédito de la imagen: © Roman Yevseyev.

"Parece que la forma del hombro sigue los cambios en el comportamiento humano temprano, como la escalada reducida y el mayor uso de herramientas", dijo el autor principal del estudio, el Dr. Nathan Young de la Universidad de California en San Francisco.

Los hombros de los simios africanos consisten en una hoja en forma de paleta y una columna en forma de mango que apunta la articulación con el brazo hacia el cráneo, dando una ventaja a los brazos al trepar o columpiarse entre las ramas.

Por el contrario, la espina escapular de los monos apunta más hacia abajo.

En los humanos, este rasgo es aún más pronunciado, lo que indica comportamientos como la fabricación de herramientas de piedra y el lanzamiento a alta velocidad.

La pregunta predominante era si los humanos evolucionaron esta configuración a partir de un simio más primitivo o de una criatura africana moderna parecida a un simio, pero luego volvieron al ángulo descendente.

El Dr. Young y sus colegas de la Universidad de Harvard, el Museo Americano de Historia Natural y la Academia de Ciencias de California, probaron estas teorías en competencia comparando mediciones 3D de omóplatos fósiles de homínidos primitivos y humanos modernos con simios africanos, orangután, gibones y árboles grandes. -monos moradores.

Los científicos encontraron que la forma del hombro de anatómicamente moderno Homo sapiens es único porque comparte la orientación lateral con los orangutanes y la forma de la hoja escapular con los simios africanos, un primate en el medio.

“Los omóplatos humanos son extraños, separados de todos los simios. Primitivo en algunos aspectos, derivado de otros y diferente de todos ellos ”, dijo el Dr. Young.

"¿Cómo evolucionó el linaje humano y dónde el ancestro común de los humanos modernos desarrolló un hombro como el nuestro?"

Para averiguarlo, los investigadores analizaron dos ancestros humanos tempranos: Australopithecus afarensis y A. sediba & # 8211 así como Homo ergaster y neandertales, para ver dónde encajan en el espectro del hombro.

Los resultados mostraron que los australopites eran intermedios entre los simios africanos y los humanos.

El hombro de Australopithecus afarensis se parecía más a un simio africano que a un humano, y Australopithecus sediba más cercana a la de los humanos que a la de los simios.

Este posicionamiento es consistente con la evidencia del uso de herramientas cada vez más sofisticado en Australopithecus.

"La mezcla de rasgos humanos y de simios observada en Australopithecus afarensisEl hombro apoya la idea de que, si bien es bípedo, la especie se dedica a trepar a los árboles y maneja herramientas de piedra. Este es un primate claramente en camino de convertirse en humano ”, explicó el coautor, el Dr. Zeray Alemseged de la Academia de Ciencias de California.

Estos cambios en el hombro también permitieron la evolución de otro comportamiento crítico: la capacidad del ser humano # 8211 para lanzar objetos con velocidad y precisión.

Un omóplato orientado lateralmente permite a los humanos almacenar energía en sus hombros, como una honda, lo que facilita el lanzamiento a alta velocidad, un comportamiento importante y exclusivamente humano.

"Estos cambios en el hombro, que probablemente fueron impulsados ​​inicialmente por el uso de herramientas desde muy atrás en la evolución humana, también nos convirtieron en grandes lanzadores", dijo el coautor, el Dr. Neil Roach, de la Universidad de Harvard.

"Nuestra habilidad de lanzamiento única probablemente ayudó a nuestros antepasados ​​a cazar y protegerse, convirtiendo a nuestra especie en los depredadores más dominantes de la Tierra".

Nathan M. Young et al. Los hombros de homínidos fósiles sostienen a un último ancestro común de humanos y chimpancés similar a un simio africano. PNAS, publicado en línea el 8 de septiembre de 2015 doi: 10.1073 / pnas.1511220112


La señalización compleja de las células nerviosas se remonta al ancestro común de los humanos y las anémonas de mar

Una nueva investigación muestra que un estallido de innovación evolutiva en los genes responsables de la comunicación eléctrica entre las células nerviosas de nuestro cerebro ocurrió hace más de 600 millones de años en un ancestro común de los humanos y la anémona de mar. La investigación, dirigida por Timothy Jegla, profesor asistente de biología en la Universidad de Penn State, muestra que muchos de estos genes, que cuando mutan en humanos pueden conducir a enfermedades neurológicas, primero evolucionaron en el ancestro común de las personas y un grupo de animales llamado cnidarios, que incluye medusas, corales y anémonas de mar.

Está programado que se publique en línea un artículo que describe la investigación en la edición temprana (EE) de la revista. procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias.

"Nuestro grupo de investigación ha estado descubriendo evidencia durante mucho tiempo de que la mayoría de los principales sistemas de señalización en nuestras neuronas son antiguos, pero nunca supimos realmente cuándo aparecieron por primera vez", dijo Jegla. "Siempre habíamos asumido que seríamos capaces de rastrear la mayoría de estos sistemas de señalización hasta los primeros sistemas nerviosos, pero en este artículo mostramos que este no es el caso. Parece que la mayoría de estos sistemas de señalización aparecen por primera vez en el ancestro que los humanos comparten con las medusas y las anémonas de mar ".

Los impulsos eléctricos en las células nerviosas son generados por moléculas cargadas conocidas como iones que entran y salen de la célula a través de proteínas de canales de iones altamente especializadas que forman aberturas en la membrana celular. La nueva investigación se centra en la evolución funcional de los genes que codifican las proteínas para los canales de potasio, canales iónicos que permiten que el potasio fluya fuera de las células nerviosas, deteniendo los impulsos eléctricos de las células. "Los canales son fundamentales para determinar cómo una célula nerviosa dispara señales eléctricas", dijo Jegla. "Parece que los animales como las anémonas de mar y las medusas están usando los mismos canales que dan forma a las señales eléctricas en nuestros cerebros esencialmente de la misma manera".

"Los humanos y las anémonas de mar se separaron evolutivamente hablando hace aproximadamente 600 millones de años", dijo Jegla, "así que sabemos que los mecanismos que usamos para generar impulsos en nuestras neuronas deben ser al menos así de antiguos". Luego, el equipo trató de rastrear estos canales incluso más atrás en el tiempo evolutivo, hasta los orígenes mismos del sistema nervioso. "Uno de los descubrimientos recientes más interesantes en biología evolutiva es que el sistema nervioso podría ser mucho más antiguo que el antepasado de las anémonas de mar y los humanos", dijo Jegla. Las secuencias genómicas recientes de las medusas de peine, que también tienen sistemas nerviosos, muestran que son un grupo de animales más antiguo que las anémonas de mar e incluso podrían ser el tipo de animales más antiguo que aún viven en la actualidad. "Cuando miramos las medusas de peine, encontramos que los canales de potasio se veían muy diferentes - faltaban la mayoría de los tipos de canales encontrados en humanos", dijo Jegla. "Solo pudimos rastrear un tipo de canales humanos de potasio que miramos desde el principio para peinar las medusas, pero casi todos los encontramos en las anémonas de mar".

La implicación es que muchos de los mecanismos que usamos para controlar los impulsos eléctricos en nuestras neuronas no estaban presentes en los primeros sistemas nerviosos. El equipo encontró muchos canales de potasio diferentes en las jaleas de peine, pero parecen haber evolucionado de forma independiente después de que el linaje de la jalea de peine se separó del de nuestros antepasados. "No sabemos qué tan compleja es la señalización eléctrica en las medusas de peine vivas, pero probablemente no era muy compleja en nuestro antepasado común", dijo Jegla. El equipo ahora está interesado en descubrir qué impulsó el estallido de innovación en los canales iónicos en nuestro antepasado común con las anémonas de mar.

"Todavía no entendemos por qué nuestros canales iónicos evolucionaron en ese momento, pero los cambios en la capacidad de las células nerviosas para generar señales eléctricas deben haber sido revolucionarios", dijo Jegla. "Nuestra hipótesis favorita actual es que las neuronas capaces de señalización direccional podrían haber evolucionado en este momento". En el sistema nervioso humano, la mayoría de las células nerviosas tienen una estructura polar con regiones separadas para entradas y salidas. Esto permite el flujo de información direccional y circuitos altamente complejos de células nerviosas, pero requiere una gran diversidad de canales iónicos para dar forma a las señales eléctricas a medida que pasan a través de las células nerviosas polares. "Si nuestra hipótesis resulta ser correcta, es posible que podamos obtener algunos conocimientos importantes sobre cómo evolucionaron las células nerviosas y los circuitos mediante el estudio de las anémonas de mar", dijo Jegla. "Queda mucho por descubrir sobre cómo construimos neuronas polares, y podemos usar la evolución para señalar los mecanismos realmente importantes que se han conservado a lo largo de la historia animal".


Auge o quiebra

Los mamíferos placentarios no fueron los únicos mamíferos que se diversificaron después del impacto. Los marsupiales experimentaron un estallido de evolución similar pero más pequeño después del impacto del asteroide, con un solo linaje que conduce a todas las especies vivientes, dice O & # 8217Leary. Al igual que los multituberculados, un grupo de mamíferos parecidos a roedores que murieron sin descendientes hace 35 millones de años.

El paleontólogo Donald Prothero del Museo de Historia Natural del Condado de Los Ángeles está encantado con los resultados. & # 8220 Esto está más en línea con lo que el registro fósil nos ha dicho durante mucho tiempo & # 8221, dice.

& # 8220Esta es una obra histórica, & # 8221, dice Stephen Brusatte de la Universidad de Edimburgo, Reino Unido. & # 8220 El registro fósil y el reloj molecular están comenzando a converger. Eso & # 8217 es justo lo que queremos. & # 8221

Sin embargo, el biólogo molecular Mark Springer de la Universidad de California en Riverside, quien llevó a cabo el análisis genético que sugirió que nuestros antepasados ​​se diversificaron mientras los dinosaurios aún vivían, sigue siendo escéptico. & # 8220No me convence que la diversificación placentaria comenzó en el Paleoceno & # 8221, los primeros 10 millones de años después de la extinción, dice. & # 8220El árbol basado en la morfología ... está en sorprendente desacuerdo con el árbol molecular. & # 8221

Es probable que la resolución de la disputa requiera el descubrimiento de nuevos fósiles. Brusatte y otros están buscando fósiles de mamíferos del período Paleoceno, con la esperanza de captar las primeras etapas de la evolución de nuestro antepasado común.


Ver el vídeo: ΠΛΗΓΩΜΕΝΟ ΑΗΔΟΝΙ- ΑΓΑΘΗ (Julio 2022).


Comentarios:

  1. Hampton

    Me gustaría hablar contigo, tengo algo que decir sobre este tema.

  2. Offa

    Disculpe por lo que soy consciente de interferir... esta situación. Podemos discutir.

  3. Inys

    de ningún modo



Escribe un mensaje