Se ha descubierto un cerebro fosilizado «uno en un millón» de cangrejos herradura

Los paleontólogos pueden pasar años cortando rocas cuidadosamente en busca del fósil perfecto. Pero con un cerebro de cangrejo herradura de 310 millones de años, la naturaleza hizo el trabajo rompiendo el fósil de la manera correcta para revelar el sistema nervioso central del antiguo artrópodo.

De todos los tejidos blandos, los cerebros de cualquier forma son notoriamente difíciles de obtener (SN: 31/10/16). Tropezar con un espécimen tan detallado por accidente fue «un hallazgo en un millón, si no menos», dice el paleontólogo evolutivo Russell Bicknell de la Universidad de Nueva Inglaterra en Armidale, Australia.

los cerebro petrificado es notablemente similar al cerebro de los cangrejos herradura modernos y proporciona pistas sobre la evolución de los artrópodos, informan Bicknell y sus colegas el 26 de julio en geología. Y el método particular de preservación del cerebro podría llevar a los paleontólogos a nuevos lugares para buscar fósiles de tejidos blandos difíciles de encontrar.

Los cangrejos herradura tienen un registro fósil de aproximadamente 445 millones de años. Pero tener un registro fósil extenso es una cosa. Para muchos animales, incluidos los cangrejos, los fósiles de tejidos blandos son extremadamente raros porque los tejidos tienden a degradarse mucho más rápido de lo que puede ocurrir la petrificación. Las delicadas estructuras de grasa que forman un cerebro preservado en la roca son particularmente raras. Hasta ahora, solo se han identificado unas 20 muestras de tejido neural fosilizado de artrópodos.

El cerebro recién descrito: parte de un fósil más grande del extinto Euproops danae encontrado por Bicknell en el Museo de Historia Natural de Yale Peabody, originalmente excavado en los lechos fósiles de Mazon Creek aproximadamente a una hora al suroeste de Chicago. Este lugar es uno de los pocos lugares conocidos en el mundo que podría haber salvado la estructura del cerebro, dice la paleontóloga Victoria McCoy de la Universidad de Wisconsin-Milwaukee.

“La fosilización en Mazon Creek es realmente extraordinaria”, explica McCoy. «Es interesante porque los fósiles se conservan en concreciones», que son rocas esféricas que se forman alrededor de una masa central de material, como un cangrejo muerto hace mucho tiempo. La mayoría de las concreciones en otros lechos fósiles no tienen fósiles o fósiles que son solo huesos y partes duras, pero “Mazon Creek tiene una muy buena preservación de tejidos blandos en estas concreciones”, dice ella.

Esto se debe a que las concreciones allí consisten en parte en un mineral de carbonato de hierro llamado siderita, que solo se forma en ambientes con poco oxígeno. Esta configuración de bajo oxígeno casi con certeza ralentizó la degradación de los tejidos, dicen los científicos, y le dio tiempo para mantenerla. En un ambiente rico en oxígeno, la descomposición podría haber ocurrido en semanas y el cerebro probablemente se habría marchitado demasiado rápido.

El proceso de conservación real fue una prueba de varios pasos, dice Bicknell. “Por supuesto que el cangrejo herradura tenía que morir primero.” Cuando el cangrejo se pudrió, rodeado de barro y poco oxígeno, esta siderita cubrió el cuerpo del cangrejo, preservándolo y su frágil estructura cerebral. Después de que el cerebro se descompuso, el «molde» de siderita se llenó con un mineral de arcilla pálida llamado caolinita, creando una estructura cerebral blanca que se destaca del fósil de otro modo marrón. Con el tiempo, se formó una bola de roca alrededor del fósil, que finalmente se abrió accidentalmente.

Se ha descubierto un cerebro fosilizado «uno en un millón» de cangrejos herradura, Forma parte de la Vida
La estructura cerebral de un cangrejo herradura moderno (que se muestra en esta imagen de escaneo láser confocal) es sorprendentemente similar al cerebro de un cangrejo herradura recientemente descubierto de 310 millones de años.R. Bicknell et al/geología 2021

Según estudios en entornos modernos similares como los pantanos de North Norfolk en Inglaterra, todo el proceso de preservación probablemente tomó menos de 50 años, dice McCoy. Esto es mucho más rápido que otros procesos de fosilización que pueden tardar miles de años o más en completarse. “El tejido neural se descompone con bastante rapidez. No tenemos ninguna razón para creer que sería estable ”, dice. «Si bien no entendemos completamente cómo se hacen las concreciones, hasta ahora existe toda la evidencia de que la concreción en sí misma es la fuerza sustentadora que evita que las cosas se descompongan».

La alta calidad de conservación de estas concreciones de siderita podría mostrar a los paleontólogos nuevos caminos en la búsqueda de fósiles de tejidos blandos. Hasta la fecha, solo se han identificado varios entornos que pueden producir concreciones de siderita en los registros de rocas, pero las ubicaciones podrían ser objetivos prácticos para futuras búsquedas de fósiles.

«La parte más importante aquí es que el fósil se dividió al azar a lo largo de su cerebro», dice Bicknell. La concreción se agrietó exactamente en la orientación correcta para revelar una sección transversal casi perfecta de la estructura del cerebro. “Si no se hubiera roto de esa manera, no tendríamos esta información. Al final fue bastante afortunado «.

El sistema nervioso central preservado da una idea del comportamiento del antiguo cangrejo, dicen los investigadores. Debido a que el cerebro fósil es tan similar al cerebro de los cangrejos herradura modernos, es seguro decir que los hábitos de caminar, respirar e incluso comer de los animales antiguos eran similares a los de los cangrejos herradura de hoy en día, incluso comer con las patas. «Imagínese comiendo una hamburguesa con los codos», dice Bicknell.

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