Raros fósiles de dientes chinos cambian las creencias de los científicos sobre la evolución de los vertebrados
Un equipo internacional de científicos ha descubierto los restos de un pez dentado de 439 millones de años, lo que sugiere que los ancestros de los condrictios (tiburones y rayas) y los huesecillos (rayas y peces con aletas lobuladas) aparecieron mucho antes de lo que se pensaba.
Los resultados fueron publicados recientemente en una prestigiosa revista naturaleza irritable.
Un sitio remoto en la provincia de Guizhou, en el sur de China, ha producido notables hallazgos de fósiles, incluido un solo diente de una nueva especie de vertebrado con mandíbula arcaica (Qianodus doubleis) del período Silúrico Temprano (hace entre 445 y 420 millones de años). Cyanotus, hoy llamado así por el nombre antiguo de Guizhou, tenía un órgano dental inusual parecido a un caracol que insertaba múltiples generaciones de dientes a lo largo de la vida del animal.
Reconstrucción del estanque Qianodus doubleis. Crédito: IVPP
Uno de los raros fósiles encontrados en el sitio es el de las espiroquetas dentadas (o cefitas) de Qianodus. Debido a su pequeño tamaño, rara vez más de 2,5 mm, debe examinarse con aumento utilizando luz visible y rayos X.
Una característica importante de las migas es que tienen un par de filas de dientes colocados en una parte central que se eleva desde la base del cojinete. Estos llamados dientes deciduos muestran un aumento gradual de tamaño a medida que se acercan a la cavidad interna (lingual). Es esta diferencia entre las dos filas de dientes primarios lo que distingue a la flor de Cyanotus de las flores de otros vertebrados. Aunque no se había encontrado previamente en cojinetes de dientes de especies fósiles, filas de dientes proximales similares están presentes en los dientes de muchos tiburones modernos.
Segmento hipotético con rotación de dientes en vista lateral (tipo detallado) Cyanotus duplicis) espécimen de más de 2 mm. Crédito: Xu et al.
El descubrimiento sugiere que el grupo conocido de vertebrados con mandíbula conocido como la «Era de los peces» (hace 420 a 460 millones de años) apareció en realidad hace unos 20 millones de años.
«Cyaanotus nos proporciona la primera evidencia definitiva de la extensión de los dientes y la mandíbula de este importante período temprano de la evolución de los vertebrados», dijo Li Qiang de la Universidad Normal de Gujing.
A diferencia de los dientes de los tiburones modernos, que se caen continuamente, los investigadores creen que Cyanotus tenía dientes en la boca y aumentaba de tamaño a medida que el animal crecía. Esta explicación refleja la expansión gradual de los dientes de reemplazo y el ensanchamiento del piso de la mandíbula en respuesta al aumento continuo del tamaño de la mandíbula durante el crecimiento.
Para los investigadores, la clave para reconstruir el crecimiento de las burbujas eran dos especímenes en una etapa temprana de formación, fácilmente reconocibles por su tamaño muy pequeño y menos dientes. Las comparaciones con la mayoría de las vesículas adultas les han dado a los paleontólogos una rara visión de los mecanismos evolutivos de los dientes de los primeros vertebrados. Estas observaciones sugieren que la dentición primaria evolucionó primero, mientras que la dentición lateral (accesoria) ocurrió adicionalmente en la evolución.
Reconstrucción qianodus dupis, Vértebras mandibulares primitivas. Crédito: Zhang Heming
«A pesar de sus características únicas, se han informado discos dentales en muchos linajes de cartílago y osteoclastos extintos», dijo Blamon Andreev, autor principal del estudio. «Algunos de los primeros cartílagos tenían los dientes completamente adheridos a las ramas adyacentes».
Los investigadores dicen que esto también le sucedió a Cyanotus. Llegaron a esta conclusión después de examinar pequeñas gotas (de 1 a 2 mm de largo) de una nueva clase de radiación de sincrotrón, un proceso de tomografía computarizada que utiliza rayos X de alta energía de un acelerador de partículas.
Profesor Chu Min del Instituto de Paleontología y Paleoantropología de Vertebrados Academia china de ciencias.
Esta observación está respaldada por un árbol filogenético que identifica a Cyanotus como un pariente cercano del extinto grupo de condrictios de dientes redondos.
«Nuestra cronología revisada para el origen del grupo principal de vertebrados con mandíbula es consistente con la idea de que su diversificación inicial ocurrió durante el Silúrico Temprano», dijo el profesor Zhu.
El descubrimiento de Cyanotus proporciona una clara evidencia de un vertebrado con dientes de tiburón millones de años más antiguo de lo que se pensaba. El análisis genético presentado en este estudio define a Cyanotus como un animal condrictio primitivo, lo que significa que los peces con mandíbula ya eran muy diversos en el Silúrico Inferior y aparecieron después de la evolución de la mineralización ósea en el linaje ancestral de los vertebrados sin mandíbula.
Evan Sansom, coautor del estudio, dijo: universidad de birmingham.
Nota: Plamen S. «Diente de Cnathostome viejo» por Andreev e Ivan J. naturaleza irritable.
DOI: 10.1038/s41586-022-05166-2
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