Un nuevo análisis de un fósil exquisitamente conservado que vivió hace 500 millones de años sugiere que los arácnidos (arañas y sus parientes cercanos) evolucionaron en el océano, lo que desafía la creencia generalizada de que su diversificación ocurrió sólo después de que su ancestro común hubiera conquistado la tierra. Las arañas y los escorpiones han existido durante unos 400 millones de años, con pocos cambios. Junto con los artrópodos estrechamente relacionados, agrupados como los arácnidos, han dominado la Tierra como el grupo de artrópodos depredadores más exitoso. Según su registro fósi, los arácnidos parecen haber vivido y diversificado exclusivamente en la tierra.
En un estudio dirigido por Nicholas Strausfeld en la Universidad de Arizona y publicado en Current Biology, investigadores de Estados Unidos y el Reino Unido realizaron un análisis detallado de las características fosilizadas del cerebro y el sistema nervioso central de un animal extinto llamado Mollisonia symmetrica. Hasta ahora, se pensaba que representaba un miembro ancestral de un grupo específico de artrópodos conocidos como quelicerados, que vivieron durante el Cámbrico (hace entre 540 y 485 millones de años) e incluían ancestros de los cangrejos herradura actuales. Para su sorpresa, los investigadores descubrieron que los arreglos neuronales en el cerebro fosilizado del Mollisonia no están organizados como los de los cangrejos herradura, como podría esperarse, sino que están organizados de la misma manera que en las arañas modernas y sus parientes.
“Aún se debate intensamente dónde y cuándo aparecieron los primeros arácnidos y qué tipo de quelicerados eran sus ancestros”, dijo Strausfeld, profesor regente del Departamento de Neurociencia de la Universidad de Alberta, “y si eran marinos o semiacuáticos, como los cangrejos herradura”.
El Mollisonia se parece exteriormente a otros quelicerados tempranos del Cámbrico inferior y medio en que su cuerpo estaba compuesto de dos partes: un “caparazón” ancho y redondeado en la parte delantera y un tronco robusto y segmentado que terminaba en una estructura ancha similar a una cola.
Algunos científicos se han referido a la organización de un caparazón frontal, seguido de un tronco segmentado, como similar al plan corporal de un escorpión. Pero nadie había afirmado que el Mollisonia fuera algo más exótico que un quelicerado basal, ni siquiera más primitivo que el ancestro del cangrejo herradura, por ejemplo.
Lo que Strausfeld y sus colegas descubrieron, indicando la condición del Mollisonia como arácnido, es su cerebro y sistema nervioso fosilizados. Al igual que en las arañas y otros arácnidos actuales, la parte anterior del cuerpo del Mollisonia (llamada prosoma) contiene un patrón radial de ganglios segmentarios que controlan los movimientos de cinco pares de apéndices segmentarios.
Además de esas características arácnidas, el Mollisonia también reveló un cerebro no segmentado del cual se extendían nervios cortos hasta un par de “garras” con forma de pinza, que recuerdan a los colmillos de las arañas y otros arácnidos.
Pero la característica decisiva que demuestra la identidad arácnida es la organización única del cerebro de los mollisónidos, que es la inversa de la disposición de adelante hacia atrás que se encuentra en los crustáceos, insectos y ciempiés actuales, e incluso en los cangrejos herradura, como el género Limulus.
“Es como si el cerebro tipo Limulus visto en los fósiles del Cámbrico, o los cerebros de los crustáceos e insectos ancestrales y actuales, se hubieran invertido, que es lo que vemos en las arañas modernas”, dijo.
Según el coautor Frank Hirth, del King’s College de Londres, este último hallazgo puede ser un avance evolutivo crucial, porque los estudios de cerebros de arañas existentes sugieren que esta disposición de atrás hacia adelante proporciona atajos desde los centros de control neuronal a los circuitos subyacentes que coordinan el sorprendente repertorio de movimientos de una araña (o de uno de sus parientes). Esta disposición probablemente confiere sigilo en la caza, rapidez en la persecución y, en el caso de las arañas, una destreza exquisita para tejer redes para atrapar presas.
“Este es un paso importante en la evolución, que parece ser exclusivo de los arácnidos”, afirmó Hirth. “Sin embargo, ya en Mollisonia hemos identificado dominios cerebrales correspondientes a especies vivas, con los que podemos predecir la composición genética subyacente común a todos los artrópodos”.
“El cerebro arácnido es diferente a cualquier otro cerebro en este planeta”, añadió Strausfeld, “y esto sugiere que su organización tiene algo que ver con la velocidad computacional y el control de las acciones motoras”.
Las primeras criaturas que llegaron a la tierra fueron probablemente artrópodos similares a milpiés y probablemente algunas criaturas ancestrales similares a insectos, una rama evolutiva de los crustáceos, según Strausfeld.
“Podríamos imaginar que un arácnido similar a Mollisonia también se adaptó a la vida terrestre, haciendo de los primeros insectos y milpiés su dieta diaria”, dijo, y agregó que los primeros arácnidos en la tierra pueden haber contribuido a la evolución de un mecanismo de defensa crítico: las alas de los insectos, de ahí el vuelo y el escape.
“Poder volar te da una gran ventaja cuando te persigue una araña“, dijo Strausfeld. “Sin embargo, a pesar de su movilidad aérea, millones de insectos quedan atrapados en las exquisitas telas de seda tejidas por las arañas”.
Para el estudio, Strausfeld pasó un tiempo en el Museo de Zoología Comparada de la Universidad de Harvard, donde se encuentra el espécimen de Mollisonia, tomando decenas de fotografías bajo distintas direcciones de iluminación, intensidades de luz, luz de polarización y aumentos. Para descartar la posibilidad de que la congruencia entre el cerebro de Mollisonia y el de las arañas fuera el resultado de una evolución paralela (en otras palabras, una coincidencia en lugar de derivar de un linaje común), el coautor David Andrew, ex estudiante de posgrado del laboratorio de Strausfeld que ahora está en el Lycoming College de Pensilvania, realizó un análisis estadístico comparando 115 rasgos neuronales y anatómicos relacionados en artrópodos, tanto extintos como vivos.
Los resultados colocaron a Mollisonia como un grupo hermano de los arácnidos modernos, dando más peso a la idea de que el linaje de Mollisonia dio origen al clado que hoy incluye arañas, escorpiones, arañas solares, vinagreros y escorpiones látigo, entre muchos otros.
Desafortunadamente, otros artrópodos similares al Mollisonia no se han conservado de forma que permita un análisis detallado de su sistema nervioso. Pero si compartían el mismo tipo único de cerebro, sugieren los autores, sus descendientes podrían haber establecido linajes terrestres divergentes que hoy explican las diversas ramas del árbol de la vida arácnida.
Fuente: Phys.org.
