Un nuevo fósil de artrópodo 'dorado' se preserva en pirita de forma extraordinaria

Un equipo de investigadores, dirigido por Luke Parry del departamento de Ciencias de la Tierra de la Universidad de Oxford (Reino Unido), ha descubierto un nuevo y espectacular artrópodo fósil de 450 millones de años.

Además de ser una nueva especie científica de aspecto extraordinario, los ejemplares están completamente preservados gracias a la pirita, también conocida como "oro de los tontos".

"Los fósiles son sorprendentes porque están conservados en tres dimensiones por este mineral. Los restos procedían de un entorno de aguas profundas del océano donde quedaron enterrados vivos en unos fenómenos denominados turbiditas, que transportan grandes cantidades de sedimentos", dice Parry a SINC . Los hallazgos se publican en la revista Current Biology.

Este artrópodo está emparentado con las arañas, los escorpiones y los cangrejos herradura (quelicerados). Lo han llamado Lomankus edgecombei en honor al experto en artrópodos Greg Edgecombe del Museo de Historia Natural de Londres.

Pertenece a un grupo llamado megaqueiranos, un grupo icónico de artrópodos con una pata grande y modificada (llamada ‘gran apéndice’) en la parte delantera de sus cuerpos que utilizaban para capturar presas.

Los megaqueiranos como Lomankus fueron muy diversos durante el Período Cámbrico (hace entre 538 a 485 millones de años), pero se pensaba que estaban prácticamente extintos en el Período Ordovícico (hace entre 485 a 443 millones de años).

Fotografía de los fósiles e imágenes de modelos tridimensionales obtenidos mediante tomografía computarizada. / Luke Parry (fotografía), Yu Liu, Ruixin Ran (modelos 3D)

Pirita en el cuerpo blando de Lomankus

En vida Lomankus edgecombei tendría el cuerpo blando (como una gamba o un langostino) y no endurecido con biominerales como un trilobite. Por tanto, la formación de pirita donde se encontró fue esencial para su conservación. "Si no hubiera sustituido todas estas partes blandas, se habrían descompuesto y no tendríamos ningún fósil en la actualidad", enfatiza el científico.

Una vez enterrados en el sedimento, los fósiles experimentaron una serie de condiciones muy singulares que permitieron que las partes orgánicas de su cuerpo fueran sustituidas por el mineral pirita de hierro (sulfuro de hierro). "Hay muchos tipos de conservación excepcional, pero en pirita de este tipo es extremadamente rara. En los últimos 500 millones de años solo hay un puñado de ejemplos", asegura Parry.

El Lecho de Trilobites de Beecher (de donde procede el nuevo fósil) es un yacimiento muy conocido. Se trata de una capa de roca que contiene múltiples trilobites en un estado de conservación increíble. Aparte de estos animales, otros tipos de organismos son mucho menos comunes en este yacimiento, lo que refleja la rareza de este hallazgo.

Sin embargo, también se han hallado fósiles similares en la pizarra devónica de Hunsrück, en Alemania, y, en menor medida, en un yacimiento fósil del Cámbrico llamado Biota de Chengjiang, en China.

Según el científico: "Además de tener un color dorado hermoso y llamativo, estos fósiles están espectacularmente conservados. Parecen como si pudieran levantarse y escabullirse".

Reconstrucción de la vida de Lomankus edgecombei. / Xiaodong Wang

Vivir en un ambiente hostil

La pirita se forma por la acción de bacterias reductoras de sulfato que descomponen la materia orgánica en ausencia de oxígeno y producen sulfuro de hidrógeno. Este puede reaccionar con el hierro para formar pirita, que es sulfuro de hierro. Para generar este mineral se necesita materia orgánica, hierro y falta de oxígeno.

"Los sedimentos que contienen los fósiles tienen poca materia orgánica pero mucho hierro, por lo que los cadáveres de los animales eran como pequeñas islas en las que se daban las condiciones idóneas para la formación de pirita", indica Parry.

Los animales preservados en el yacimiento de trilobites de Beecher vivían en un ambiente hostil y con poco oxígeno, lo que permitió que la pirita reemplazara partes de sus cuerpos después de que fueran enterrados en sedimentos, lo que dio como resultados fósiles dorados en 3D espectaculares.

La pirita es un mineral muy denso, por lo que los fósiles de esta capa pueden escanearse con tomografía computarizada para revelar detalles ocultos de su anatomía. Esta técnica implica girar el espécimen mientras se toman miles de imágenes de rayos X, lo que permite reconstruir los fósiles en tres dimensiones.

Un artrópodo con patas en la cabeza

Los artrópodos actuales tienen patas especializadas en la cabeza que pueden utilizar para distintas funciones. Por ejemplo, para capturar presas —como las bucales de las arañas— o detectar el entorno —como las antenas de los insectos—.

El grupo de megaqueiranos tenía un gran apéndice o pata en la parte delantera del cuerpo que se utilizaba para capturar presas. Lomankus es unos 50 millones de años más joven que la mayoría de los demás megacheiranos y el apéndice se ha modificado para desempeñar una función sensorial.

"Hoy en día, hay más especies de artrópodos que cualquier otro grupo de animales en la Tierra. Parte de la clave de este éxito está en su cabeza y sus apéndices altamente adaptables, que se han adecuado a diversos desafíos como una "navaja suiza" biológica", destaca Parry.

Mientras que otros megacheiranos utilizaban su gran primer apéndice para capturar presas, en Lomankus las típicas garras son mucho más reducidas, con tres flagelos largos y flexibles en forma de látigo en su extremo. Esto sugiere que esta especie utilizaba el apéndice frontal para percibir el entorno, en lugar de capturar presas.

Asimismo, a diferencia de otros megacheiranos, Lomankus parece carecer de ojos, lo que sugiere que dependía de su apéndice frontal para percibir y buscar alimento en el entorno oscuro y con poco oxígeno en el que vivía.

"Anteriormente, el gran apéndice de estas especies extintas ha sido objeto de controversia. Algunos autores han sugerido que se trata de la misma característica que las piezas bucales de las arañas (los quelíceros) o la antena de un extraño grupo llamado gusanos de terciopelo u onicóforos. Encontramos rasgos en la cabeza que sugieren que comparte un origen común con las piezas bucales de las arañas y sus parientes (por ejemplo, los cangrejos herradura)", apostilla el investigador.

Este hallazgo ofrece, según los investigadores, nuevas e importantes pistas para resolver el enigma de cómo los artrópodos desarrollaron los apéndices de sus cabezas: uno o más pares de patas en la parte delantera de sus cuerpos modificados para funciones especializadas como detectar el entorno y capturar presas. Dichos apéndices incluyen las antenas de los insectos y crustáceos, y las pinzas y colmillos de las arañas y los escorpiones.

Referencia:

Luke Parry et al. "A pyritised Ordovician leanchoiliid arthropod". Current Biology

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