Los primeros fósiles de peces óseos conocidos revelan la evolución temprana de los vertebrados

Un equipo de investigación dirigido por el profesor Dr. ZHU Min, LU Jing y ZHU You’an del Instituto de Paleontología y Paleoantropología de Vertebrados (IVPP) de la Academia de Ciencias de China publicó dos artículos de contraportada en la revista. la naturaleza 4 de marzo, informando nuevos descubrimientos sobre el origen de los peces óseos.

El equipo descubrió los fósiles de peces óseos más antiguos conocidos, revelando la morfología y las características anatómicas clave de dos especies primitivas de peces óseos, incluidas mandíbulas, dientes y cráneos. Los análisis filogenéticos sitúan a ambos taxones dentro de un grupo de peces óseos previamente poco conocido, que representa los peces óseos más primitivos conocidos antes de la división evolutiva en dos linajes principales: los peces con aletas radiadas y los peces con aletas lobuladas. Estos hallazgos llenan un vacío importante en la narrativa evolutiva del «pez al hombre» y refuerzan el sur de China como la cuna de la evolución temprana de los vertebrados.

Los peces óseos forman el tallo principal del árbol de la vida de los vertebrados. Sus dos linajes vivos, los peces con aletas radiadas y los peces con aletas lobuladas, han colonizado diferentes nichos en los ecosistemas acuáticos y terrestres, respectivamente. Existen más de 30.000 especies de peces con aletas radiadas, la mayoría de las cuales conocemos hoy en día. El estudio muestra que un linaje de peces con aletas lobuladas migró a la tierra durante el período Devónico, dando lugar finalmente a todos los tetrápodos, incluidos los humanos.

Sin embargo, el origen del pescado óseo ha sido durante mucho tiempo un misterio. Un desafío central es que casi todos los primeros fósiles de peces óseos bien estudiados ya son formas altamente especializadas con aletas radiadas o lobuladas que comienzan en el Devónico. No había evidencia fósil de peces óseos primitivos, u osteotianos de tallo antes del Devónico y antes del Devónico, lo que dejaba sin resolver la morfología del último ancestro común de los peces con aletas radiadas y lobuladas.

Después de más de una década de trabajo de campo e investigación de laboratorio, el equipo hizo dos descubrimientos importantes. De los primeros depósitos del Silúrico en Xiushan en Chongqing, se recuperaron Eostio de ChongqingEl fósil de pez óseo completo más antiguo encontrado en todo el mundo. Utilizando tomografía computarizada de alta resolución (TCAR), los investigadores reconstruyeron toda la anatomía craneal y la dentición. Megamastax ambliodusEl vertebrado silúrico más grande conocido proviene de finales de la Formación Quanti del Silúrico en Kujing, Yunnan. Esta gran cantidad de nueva información anatómica ha resuelto un enigma de medio siglo de antigüedad en torno al origen de las placas dentales.

Eostio de Chongqing Vivió hace aproximadamente 436 millones de años y medía sólo 3 centímetros de longitud total, pero es notablemente completo, conservando todo su cuerpo desde la cabeza hasta la cola. Es anterior a todos los grandes fósiles de peces óseos descritos anteriormente e incluso a los primeros microfósiles conocidos de peces óseos. Este diminuto pez muestra un mosaico de características primitivas y derivadas: su cuerpo aerodinámico, una única aleta dorsal y escamas especializadas conocidas como fulcros caudales, similares a las de los peces primitivos con aletas radiadas, pero carece de los lepidotrichia (rayos de aleta ósea) conocidos en los peces óseos y anteriormente en los peces espinales y en los osos. El descubrimiento del placodermo muestra que el conjunto de características de los peces óseos evolucionaron mucho antes de lo que se pensaba anteriormente.

Megamastax ambliodus Desde el Silúrico tardío (hace unos 423 millones de años) de Kujing, Yunnan, creció hasta alcanzar más de 1 metro de longitud y fue el vertebrado más grande de su tiempo. Después de casi una década de trabajo y docenas de intentos, el equipo utilizó imágenes avanzadas y reconstrucción por computadora tridimensional (3D) para revelar su anatomía craneal completa y su estructura interna. Sus dientes tienen hileras de dientes internas y externas o arcadas dentales; La fila interior tiene almohadillas dentales sobre bases romas, lo que representa una condición primitiva para los dientes óseos de los peces. Este marco resuelve un debate de larga data sobre la relación de almohadillas dentales aisladas del Silúrico de la región del Báltico, aclarando su correcta ubicación taxonómica.

El análisis filogenético colocó a ambos peces en el grupo de peces óseos, que representa el estado ancestral antes de la división entre los peces con aletas radiadas y lobuladas. De este modo, iluminan la morfología ancestral de todos los peces óseos modernos, un grupo que incluye a la mayoría de los peces vivos y a todos los tetrápodos, incluidos los humanos. Estos descubrimientos mejoran nuestra comprensión de la radiación temprana de los vertebrados con mandíbulas, refutan la hipótesis de que los peces óseos ancestrales eran más similares a los peces con aletas lobuladas y aclaran la trayectoria evolutiva temprana de las mandíbulas y los dientes de los peces óseos.

Los investigadores señalaron que estos hallazgos confirman aún más que el sur de China es el origen de los peces óseos y de los vertebrados con mandíbulas en su conjunto.

Esta investigación fue apoyada por el Programa Clave de la Fundación Nacional de Ciencias Naturales de China, el Centro Internacional de Investigación sobre Big Data para los Objetivos de Desarrollo Sostenible y otras fuentes de financiación.

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