MICROFOSILES CON ESTRUCTURA ESPIRAL DEXTRAL

 En Ediacara, en aguas someras, las dolomitas de la Formación Doushantuo (ca. 570 Ma) en el sur de china, escasos microfósiles fosfatados que consisten en grupos de esferoides helicoidados llamados Spiralicellula bulbifera  y concurren con formas esféricas con agujeros dispuestos helicoidalmente nombrados Helicoforamina wenganica se interpretan a pertenecer al mismo taxón porque ambos tienen una abundancia relativa similar, muestran una constante de características de fósiles dextrales espirales y el ejemplo más antiguo conocido de asimetría fija.

 Este entrada se basa en el siguiente trabajo de investigación:

•  Zhang, X. & Pratt, B. 2014. Possible Algal Origin and Life Cycle of Ediacaran Doushantuo Microfossils with Dextral Spiral Structure. Journal of Paleontology, 88: 92 - 98.

 El estudio se centra en dos conjuntos de componentes de la biota de microfósiles, los que consisten en distintas esferas y esferoides agrupados, los cuales exhiben una característica helicoidal prominente. Esta última forma, Spiralcellula bulbifera (Xue, Tang, Yu & Zhou, 1995), fue interpretada inicialmente como un alga verde volvocacean. Después de la re-asignación de la mayoría de los microfósiles Doushantuo a los embriones, un tipo de fósil de forma esférica con una característica helicoidal llamado Helicoforamina wenganica (Wang, Chen, Pang, & Tang, 2012) fue considerado como perteneciente a una etapa posterior a la blástula ( Xiao et al., 2007).

Recientemente, S. bulbifera y otra bilobate esféricos y alargados, en forma de cacahuete, fueron interpretados como la representación de una parte del ciclo de vida de un enquistamiento unicelular, posiblemente holozoan no metazoos (Huldtgren et al., 2011). Sobre la base del nuevo material recogido de la misma localidad en Weng´an (Xiao et al., 1998) que re-evalúan estas interpretaciones anteriores y postulado, basada en la dirección de enrollado Dextral consistente, que pueden representar las diferentes etapas del ciclo de vida  de un taxón que pertenece a un clado extinto de algas verdes.

 La Formación Doushantuo (ca. 570 Ma) se extiende a través de la plataforma de Yangtze en el sur de China, y su parte superior consta de facies carbonatadas de aguas poco profundas dominantemente se formaron en un amplio mar epicontinental tropical. Ellos representan una variedad de entornos ambientales que van desde el margen plataforma para perimareal (Jiang et al., 2011)







a. Mapa geológico simplificado con la ubicación de las secciones, la línea roja punteada marca el margen de la plataforma durante la deposición de la Formación Doushantuo, b. Modelo paleogeográfico de la Formación Doushantuo. c. Sección estratigráfica de la Formación Doushantuo. Grafica tomada del articulo, Sahoo, K., Plnavsky, N., Kendall, B., Wang, X., Shi, X., Scott, C., Anbar, A., Lyons, T. & Jiang, G. 2012. Ocean oxygenation in the wake of the Marinoan glaciation, Nature,489, 546-549.         

 

 La sección tipo está en las Gargantas del Yangtze, el oeste de Hubei (Lu et al., 2012). Estratos en la zona Weng´an, Guizhou, se extraen debido a su enriquecimiento de apatita y son de interés paleontológico debido a la abundante presencia de microfósiles fosfatados. El intervalo que han dado los microfósiles de interés son las "facies grises" de la parte superior, rica en fosfatos de la formación Doushantuo.

 Cerca de 90 Kg de fosforita (dolomita con apatita) se disolvieron en ácido acético tamponada (5%) siguiendo el procedimiento descrito por Shen et al., (2013). El residuo insoluble fosfatados produjo 109 ejemplares que presentaron características helicoidales, junto a incontables miles de otros microfósiles, recogidos bajo un microscopio estereoscópico con un pincel fino.

 Se recuperaron 42 formas esféricas pertenecientes a Helicoforamina wenganica y 67 especímenes que se asignaron a Spiralicellula bulbifera.  



Spiralicellula bulbifera Xue et al., 1995 Del miembro Weng´an de la formación Doushantuo(Ediacaran), zona minera Beidoushan, Weng´an , al sur de China. 1-10, morfos esféricas que se ajusten a Helicoforamina wenganica Wang et al., 2012: 1, esfera con la fila helicoidal de agujeros; sobre(capa externa) que presenta ornamentación cerebroide; 2, esfera con ranura en espiral, sin hueso ornamentación del sobre, posiblemente debido a una cierta degradación antes de l sustitución de la apatita; 3, esfera con ranura en espiral y algunos agujeros; sobre ornamentada parcialmente desgastado, posiblemente debido a la abrasión; 4, esfera con una fila helicoidal de agujeros y ranura en espiral; exterior lisa posiblemente debido a la abrasión; 5, esfera con ranura en espiral; dotación escaso, pero exterior lisa perforada por túneles serpenteantes, probablemente micro perforadores; 6, esfera con ranura en espiral y la fila helicoidal de pozos; carecen de envoltura; 7, elipsoide mostrando ranura en espiral; dotación carente; 8, esfera con el interior aparentemente encogido, probablemente debido a la degradación, mostrando ranura espiral indistinta; envoltura lisa parcialmente conservada; 9, 10, esfera que contiene cúmulo mal conservados de ocho(?) esferoides cada uno con ranura en espiral indistinta; supervivientes parcialmente sobre con la fila helicoidal de agujeros y ranura en espiral; 11-20, esferoides agrupados conformes a S. bulbifera: 11, racimo de cuatro esferoides cada uno con ranura en espiral; 12, grupo de dieciséis esferoides cada uno con ranura en espiral; envoltura lisa parcialmente conservado; 13, grupo de ocho, esferoides cada uno con ranura en espiral, cubierta por la red de fibras anastomosastes probablemente representan la infestación bacteriana filamentosa; 14, racimo de cuatro alargado esferoides cada uno con ranura en espiral; 15, grupo de cuatro esferoides alargados; 16, grupo de dieciséis esferoides cada uno con ranura en espiral; 17, grupo de esferoides cada uno con ranura en espiral, con una envolvente que se proyecta colapsado y roto con ornamentación poligonal, posiblemente debido a la dispersión incipiente; 18, detalle de la proyección de la muestra 17 esferoide con el sobre parcialmente conservado; 19, grupo de esferoides cada uno con ranura en espiral y sobre individual probable parcialmente conservado, dentro del sobre ornamentada parcialmente conservada; 20, detalle de la muestra 19 de proyección de sobre individual entre esferoides. La barra de escala es igual a 400 micras de 1-17, 19; 200 micras para 18, 20. 

Tradicionalmente, el registro fósil ha sido considerado como carente de información embriológica y por una buena razón, las primeras etapas de embriones y larvas de metazoos marinos tienen un potencial de preservación. Estos descubrimientos proporcionaron nuevas herramientas para poner a prueba las hipótesis y forma sobre los orígenes evolutivos y embriológicos de los filos animales.

 Una vez que se reveló que embriones de invertebrados podrían conservarse como fósiles fosfatados en calizas del Cámbrico (Zhang & Pratt, 1994), el reducido número de descubrimientos adicionales ha ampliado la comprensión de algunas ontogenias de larvas de metazoos en etapa embrionaria ( Bengtson & Yue, 1997 ).

 Surge la polémica, la mayoría de los abundantes microfósiles exquisitamente conservados de la Formación Doushantuo, han sido interpretados de manera similar a los embriones de animales (Xiao   et al., 1998). Estos se consideran para mostrar una configuración regular de blastómeros  a través de la escisión de una manera comparable a la de ciertos animales invertebrados.  No hay evidencia convincente de etapas que podrían representar la blástula o gástrula en el material encontrado en Doushantuo. Sin embargo, la interpretación de embriones se ha promovido ampliamente.

 En consecuencia, la afinidad de embriones de animales de la biota no ha sido aceptada universalmente, con algunas formas de ser interpretadas como algas (Xue et al., 1995), bacterias de azufre (Bailey et al., 2007) y otras. Sin embargo, esta amplia gama de puntos de vista en conflicto ilustra las extraordinarias dificultades e incertidumbres involucradas en la interpretación de estos microfósiles con su morfología simple y dadas las limitaciones de las similitudes superficiales con los grupos de microorganismos existentes.

 Cualquier interpretación de la biota de microfósiles, ya sea como embriones, quistes, algas u otras alternativas, ha de reconciliarse con cuatro hechos: 1) el sedimento se deposita en condiciones turbulentas en un ambiente marino somero, 2) el sedimento fue hecho enteramente de arena de carbonato que consiste en objetos reconocidos como microfósiles, 3) el sedimento es autóctono o cuasi-autóctona, 4) a pesar de la cantidad astronómica de microfósiles de varias afinidades posibles el sedimento no contiene muestras que exhiben gastrulación o etapas o de personas pertenecientes inequívocamente post-embrionarias definitivas a animales invertebrados.

REFERENCIAS

• Bailey, J. V., S. B. Joye, K. M. Kalanetra, B. E. Flood, and F. A. Corsetti. 2007. Evidence of giant sulphur bacteria in Neoproterozoic phosphorites. Nature, 445: 198-201.
• Bengtson, S., and Z., Yue. 1997. Fossilized metazoan embryos from the earliest Cambrian. Science, 277: 1645-1648.
• Huldtgren, T., J. A. Cunningham, C. Y. Yin, M. Stanpanoni, F. Marone, P. C. J. Donoghue, and S.  Bengtson. 2011. Fossilized nuclei and germination structures identify Ediacaran "animal embryos" as encysting protists. Science, 334: 1696-1699.
• Jiang, G. Q., X. Y. Shi, S. H. Zhang, Y. Wang, and S. H. Xiao. 2011. Stratigraphy and paleogeography of the Ediacaran Doushantuo Formation (ca. 635-551 Ma) in South China. Gondwana Research, 19: 831-849.
• Lu, M., M. Y. Zhu, and F. C. Zhao. 2012. Revisiting the Tianjiayuanzi section the stratotype section of the Ediacaran Doushantuo Formation, Yangtze Goreges, South China. Bulletin of Geosciences, 87: 183-194.
• Sahoo, K., N. Plnavsky, B. Kendall, X. Wang, X. Shi, C. Scott, A. Anbar, T. Lyons,  and G. Jiang.  2012. Ocean oxygenation in the wake of the Marinoan glaciation, Nature,489, 546-549.   
• Shen, C., B. R. Pratt, T. Lan, J. B. Hou, L. Chen, B. Q. Hao, and X. G. Zhang. 2013. The search for Orsten-type fossils in southern China. Palaeoword, 22: 1-9.
• Wang, D., L. Chen, Q. Tang & K. Pang. 2012. Spheroidal fossils with helically distributed pores from the Ediacaran Doushantuo phosphorites of Weng´an, Guizhou. Acta Palaeontologica Sinica, 51: 88-95.
• Xiao, S. H., J. W. Hagadorn, C. M. Zhou & X. L. Yuan. 2007. Rare helical Spheroidal fossils from Doushantuo lagerstätte: Ediacaran animal embryos come of age? Geology, 35: 115-118.
•  Xiao, S. H., Y. Zhang, and A. H. Knoll. 1998. Three-dimensional preservation of algae and animal embryos in a Neoproterozoic phosphorite. Nature, 391: 553-558.  
• Xue, Y.-S., T. F. Tang, C. L. Yu, and C. M. Zhou. 1995. Large Spheroidal Chlorophyta fossils from Doushantuo Formation phosphoric sequence (late Sinian), central Guizhou, South China. Acta Palaeontologia Sinica, 34: 688-706.
• Zhang, X. G. and B. R. Pratt. 1994. Middle Cambrian arthropod embryos with blastomeres. Science, 266: 637-639.