El artrópodo más grande del mundo vivió hace 300 millones de años. Ahora, los fósiles muestran cómo era realmente
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Durante casi dos siglos, los científicos han tratado de resolver un misterio perdurable sobre un animal gigante parecido a un milpiés llamado Arthropleura que usó sus numerosas patas para vagar por la Tierra hace más de 300 millones de años.
Ahora, dos fósiles bien conservados de la criatura desenterrados en Francia finalmente han revelado cómo era la cabeza de Arthropleura, proporcionando información sobre cómo vivía el artrópodo gigante.
Hoy en día, los artrópodos son un grupo que incluye insectos, crustáceos, arácnidos como las arañas y sus parientes, y la extinta Arthropleura sigue siendo el artrópodo más grande conocido que jamás haya vivido en el planeta.
Los científicos en Gran Bretaña encontraron por primera vez fósiles de Arthropleura en 1854, y algunos especímenes adultos alcanzaban los 2,6 metros (8,5 pies) de largo. Pero ninguno de los fósiles incluía una cabeza, lo que ayudaría a los investigadores a determinar detalles clave sobre la criatura, como por ejemplo si era un depredador similar a los ciempiés o un animal que simplemente se alimentaba de material orgánico en descomposición como los milpiés.
En una búsqueda para encontrar la primera cabeza completa, los investigadores realizaron un análisis de los fósiles de Arthropleura pertenecientes a dos individuos juveniles descubiertos en la década de 1970 en Francia. Los hallazgos fueron publicados el 9 de octubre en la revista. Avances científicos.
La extraña historia de Arthropleura adquirió un nuevo giro cuando el equipo de estudio escaneó los fósiles, que todavía están atrapados en la piedra.
La cabeza de cada animal muestra características pertenecientes tanto a milpiés como a ciempiés, lo que sugiere que los dos tipos de artrópodos están más estrechamente relacionados de lo que se creía anteriormente, según los autores del estudio.
“Al combinar en este estudio los mejores datos disponibles de cientos de genes de especies vivas, junto con las características físicas que nos permiten ubicar fósiles como Arthropleura en árboles evolutivos, hemos logrado cuadrar este círculo. Los milpiés y los ciempiés son en realidad los parientes más cercanos entre sí”, dijo en un comunicado el coautor del estudio y paleontólogo Dr. Greg Edgecombe, experto en invertebrados antiguos del Museo de Historia Natural de Londres.
Un tiempo para gigantes
A partir de los fósiles y las huellas que dejó Arthropleura, los científicos determinaron que la enorme criatura vivió hace entre 290 y 346 millones de años en lo que hoy es América del Norte y Europa, y que era solo uno de los muchos gigantes que deambulaban por el planeta.
La abundancia de oxígeno atmosférico hizo que criaturas como los escorpiones y los insectos ahora extintos parecidos a libélulas llamados moscas grifo alcanzaran tamaños enormes que empequeñecen a sus contrapartes modernas, dijeron los autores del estudio. Pero Arthropleura aún sobresalía, alcanzando aproximadamente la misma longitud que los caimanes modernos, dijo el autor principal del estudio, Mickaël Lhéritier.
Lhéritier está realizando su doctorado en miriápodos antiguos, un grupo de artrópodos que incluye milpiés y ciempiés, en la Universidad Claude Bernard Lyon 1 de Francia para comprender cómo los artrópodos se adaptaron a vivir en la tierra hace millones de años.
Una vez que los animales murieron y quedaron enterrados en capas de sedimento con el tiempo, algunos de ellos quedaron sepultados en un mineral conocido como siderita, que se solidificó y formó un nódulo alrededor de los restos. Quedar encerrado en piedra ayudó a preservar incluso los aspectos más delicados de las criaturas fosilizadas.
Estos nódulos se detectaron por primera vez en una mina de carbón en Montceau-les-Mines, Francia, en la década de 1970 y luego fueron transferidos a colecciones de museos franceses.
“Tradicionalmente, abríamos los nódulos y tomábamos moldes de las muestras”, dijo Edgecombe. “Hoy en día podemos investigarlos con escáneres. Utilizamos una combinación de microCT (tomografía microcomputada) e imágenes de sincrotrón para examinar el interior de la artropleura, revelando los finos detalles de su anatomía”.
Un intrigante ancestro artrópodo
Los escaneos 3D revelaron dos especímenes casi completos de Arthropleura que vivieron hace 300 millones de años. Ambos animales fosilizados todavía tenían la mayor parte de sus patas, y uno de ellos tenía una cabeza completa, incluidas antenas, ojos, mandíbulas y su aparato de alimentación: la primera cabeza de Arthropleura jamás documentada, dijo Lhéritier.
El equipo se sorprendió al descubrir que Arthrorpleura tenía características corporales observadas en los milpiés modernos, como dos pares de patas por segmento del cuerpo, así como las características de la cabeza de los primeros ciempiés, como la posición de sus mandíbulas y la forma de su aparato de alimentación. La criatura también tenía ojos acechados, como los de los crustáceos, dijo Lhéritier.
Además de ayudar a los investigadores a comprender mejor cómo era Arthropleura, el descubrimiento también establece una conexión evolutiva más estrecha entre los milpiés y los ciempiés modernos.
Anteriormente, los científicos pensaban que los dos artrópodos tenían una relación más distante, pero en los últimos años, los estudios genéticos han demostrado que los milpiés y los ciempiés estaban más estrechamente relacionados.
“Este nuevo escenario fue (criticado) por el hecho de que no había ningún argumento 'fósil' o anatómico para defender este grupo, pero nuestros nuevos hallazgos sobre Arthropleura que combinan características de ambos grupos tienden a confirmar este nuevo escenario”, escribió Lhéritier en un correo electrónico.
Los investigadores creen que los dos fósiles de Arthropleura pertenecían a juveniles porque alcanzan sólo 25 milímetros (0,9 pulgadas) y 40 milímetros (1,5 pulgadas) de largo.
Los estudios de especímenes de Arthropleura han demostrado que los animales varían en la cantidad de segmentos corporales que tienen, similar a la mayoría de los milpiés que agregan segmentos corporales hasta alcanzar un máximo fijo. Pero los ciempiés ya tienen todos los segmentos del cuerpo en su lugar al nacer, según los autores del estudio.
Este hallazgo sugiere que Arthropleura alcanzó su máxima segmentación en la edad adulta, en lugar de al nacer. Pero los investigadores sienten curiosidad por determinar si encontraron verdaderos especímenes juveniles o una especie más pequeña previamente desconocida, así como la tasa de crecimiento a lo largo del tiempo de dicho animal.
“Las huellas encontradas en otras partes de Montceau-les-Mines sugieren que estas Arthropleura probablemente medían alrededor de 40 centímetros (1,3 pies) en su punto más largo”, dijo Edgecombe. “Aunque no hay nada que indique que no puedan ser más grandes, actualmente no tenemos ninguna evidencia de ello”.
Qué comió Artropleura y otros misterios
Ahora que los investigadores han descubierto una cabeza completa de Arthropleura, esperan que el descubrimiento pueda ayudarlos a resolver otros enigmas sobre el animal gigante, incluido qué comía y cómo respiraba. Pero será necesario encontrar otros fósiles que preserven aspectos adicionales del cuerpo del artrópodo, incluida la cabeza de un adulto.
“Si bien aún no se ha encontrado el contenido intestinal definitivo, otros detalles de estos fósiles contribuyen al debate sobre la dieta de Arthropleura”, dijo Edgecombe. “No tienen colmillos venenosos ni patas (especializadas) para atrapar presas, lo que sugiere que probablemente no era un depredador. Como sus patas son más adecuadas para movimientos lentos, probablemente se parecían más a los milpiés que se alimentan de detritos que existen hoy en día”.
Lhéritier, que está estudiando otro grupo de miriápodos antiguos que pueden haber sido anfibios, dijo que siente curiosidad por los ojos acechados de Arthropleura.
“Hoy en día, los ojos acechados son una característica típica de los artrópodos acuáticos como los cangrejos o los camarones”, dijo. “¿Podría significar que Arthropleura pudo haber sido anfibia? Para responder a esto, necesitamos encontrar el sistema respiratorio de Arthropleura. Encontrar estos órganos puede ayudarnos (comprender) el vínculo de la artropleura con el agua. Las branquias como los crustáceos significarían un estilo de vida acuático/anfibio, mientras que las tráqueas (como los insectos u otros miriápodos) o los pulmones (como las arañas) significarían un estilo de vida terrestre”.
Pero desentrañar cómo luce la cabeza de Arthropleura resuelve un misterio clave, dijo James C. Lamsdell, profesor asociado de geología en la Universidad de Virginia Occidental en un artículo relacionado que apareció en Science Advances. Lamsdell no participó en el nuevo estudio.
“(Estos) hallazgos notables, basados en dos individuos juveniles casi completos, presentan una nueva visión de este enigmático artrópodo”, escribió Lamsdell.
“(E)l descubrimiento más emocionante proviene de las cabezas de los especímenes que presentan un mosaico de características de milpiés y ciempiés. … A medida que se resuelve el misterio de las afinidades del artrópodo más grande conocido, finalmente puede comenzar el trabajo de reconstruir la historia de vida de esta criatura excepcional”.
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