Un antiguo fósil de pez revela el origen evolutivo de la mano humana

Un antiguo fósil de pez Elpistostege encontrado en Miguasha, Canadá, ha revelado nuevos conocimientos sobre cómo la mano humana evolucionó a partir de las aletas de los peces.

Un antiguo fósil de pez Elpistostege encontrado en Miguasha, Canadá, ha revelado nuevos conocimientos sobre cómo la mano humana evolucionó a partir de las aletas de los peces.

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Ejemplar completo en vista dorsal. Barra de escala, 1 m. b, dibujo de la cámara lucida de la anatomía poscraneal del espécimen; las aletas pectorales se han ilustrado en su posición, aunque solo son visibles ventralmente. c, Reconstrucción. an.fi, aleta anal; cau.fi, aleta caudal; op, opercular; pec.fi, aleta pectoral; pel.fi, aleta pélvica. © Naturaleza

Un equipo internacional de paleontólogos de la Universidad de Flinders en Australia y la Universidad de Quebec a Rimouski en Canadá han revelado que el espécimen de pez ha producido el eslabón evolutivo faltante en la transición de pez a tetrápodo, ya que los peces comenzaron a incursionar en hábitats como aguas poco profundas y tierra durante el período Devónico tardío hace millones de años.

Este pez completo de 1.57 metros de largo muestra el esqueleto completo del brazo (aleta pectoral) por primera vez en cualquier pez elpistostegaliano. Usando tomografías computarizadas de alta energía, el esqueleto de la aleta pectoral reveló la presencia de un húmero (brazo), radio y cúbito (antebrazo), filas de carpo (muñeca) y falanges organizadas en dígitos (dedos).

Según John Long, profesor estratégico de paleontología en la Universidad de Flinders, el descubrimiento de un espécimen completo de un pez parecido a un tetrápodo llamado Elpistostege revela nueva información extraordinaria sobre la evolución de la mano de los vertebrados.

“Esta es la primera vez que hemos descubierto inequívocamente dedos atrapados en una aleta con rayos de aleta en cualquier pez conocido. Los dedos articulados en la aleta son como los huesos de los dedos que se encuentran en las manos de la mayoría de los animales”.

“Este hallazgo hace retroceder el origen de los dígitos en los vertebrados hasta el nivel de los peces, y nos dice que el patrón de la mano de los vertebrados se desarrolló por primera vez en una evolución profunda, justo antes de que los peces abandonaran el agua”, dijo el profesor Long.

El profesor John Long con el fósil de pez Elpistostege encontrado en Miguasha, Canadá.
El profesor John Long con el fósil de pez Elpistostege encontrado en Miguasha, Canadá. © Universidad de Flinders | Uso justo

La evolución de los peces a tetrápodos, vertebrados de cuatro patas a los que pertenecen los humanos, fue uno de los eventos más significativos en la historia de la vida.

Los vertebrados (animales con columna vertebral) pudieron entonces salir del agua y conquistar la tierra. Para completar esta transición, uno de los cambios más significativos fue la evolución de manos y pies.

Los huesos de este antiguo pez comparados con los de un humano.
Los huesos de este antiguo pez comparados con los de un humano. © Juan Largo

Para comprender la evolución de una aleta de pez a una extremidad de tetrápodo, los paleontólogos estudian los fósiles de peces con aletas lobuladas y tetrápodos del Devónico Medio y Superior (hace 393-359 millones de años) conocidos como 'elpistostegalianos'.

Estos incluyen el conocido Tiktaalik del Ártico canadiense, conocido solo a partir de especímenes incompletos.

El coautor Richard Cloutier de la Universite du Quebec a Rimouski dice que durante la última década, los fósiles que informan la transición de pez a tetrápodo han ayudado a comprender mejor las transformaciones anatómicas asociadas con la respiración, la audición y la alimentación, a medida que el hábitat cambiaba de agua a tierra. en la tierra.

“El origen de los dígitos se relaciona con el desarrollo de la capacidad del pez para soportar su peso en aguas poco profundas o para viajes cortos en tierra. El mayor número de huesos pequeños en la aleta permite más planos de flexibilidad para distribuir su peso a través de la aleta”.

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a, b, Comparación de la anatomía del endoesqueleto de la extremidad pectoral (a) y el húmero (b) de peces tetrápodos de tallo (Panderichthys, Tiktaalik y Elpistostege) y uno de los primeros tetrápodos (Tulerpeton). Las filas próximodistales de radiales o dígitos se muestran codificadas por colores de acuerdo con el esquema de la Fig. 4. Las flechas rojas en b indican el ectepicóndilo. Los datos de Panderichthys son de la ref. 13; Los datos de Tiktaalik son de la ref. 4; Los datos de Acanthostega son de la ref. 26;Los datos de Tulerpeton son de la ref. 31. Las imágenes en b se modifican de la ref. 49. art.sf,superficies de articulación; lat.dor, crestas de fijación para los músculos dorsal ancho;sup.rid, cresta supinadora; rd.ext, área de unión para extensores radiales; scap-hum., área de unión de la escápula y los músculos humerales. © Naturaleza

“Las otras características que reveló el estudio se refieren a la estructura del hueso del brazo superior o húmero, que también muestra características presentes que se comparten con los primeros anfibios. Elpistostege no es necesariamente nuestro antepasado, pero es lo más cercano que podemos llegar a un verdadero 'fósil de transición', un intermedio entre peces y tetrápodos”.

Elpistostege fue el depredador más grande que vivió en un hábitat marino poco profundo a estuario de Quebec hace unos 380 millones de años. Tenía poderosos colmillos afilados en la boca, por lo que podría haberse alimentado de varios de los peces extintos de aletas lobuladas más grandes que se encuentran fosilizados en los mismos depósitos.

Elpistostege recibió su nombre originalmente de solo una pequeña parte del techo del cráneo, encontrado en los acantilados fosilíferos del Parque Nacional Miguasha, Quebec, y descrito en 1938 como perteneciente a uno de los primeros tetrápodos.

Otra parte del cráneo de esta enigmática bestia fue encontrada y descrita en 1985, lo que demuestra que en realidad era un pez avanzado con aletas lobuladas. El notable nuevo ejemplar completo de Elpistostege fue descubierto en 2010.


El estudio publicado originalmente en la revista Nature. 18 marzo 2020.