Un nuevo mundo para el entendimiento del registro icnológico

Lepeichnus giberti es el nombre de la nueva traza fósil del Mioceno Superior que se ha encontrado en el municipio de Lepe (Huelva, España). El descubrimiento se ha descrito en el articulo de la revista Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology firmado por los experto Zain Belaústegui ( al cual debo agradecer por su ayuda y su información sobre el articulo) Jordi Martinell y Rosa Doménech, del Departamento de Dinámica de la Tierra y del Océano y del Instituto de la Investigación de la Biodiversidad de la Universidad de Barcelona (IRBio)

Lo primero que tenemos que saber es.... ¿Que es la icnología?

Esta es una disciplina de la paleontología que estudia las traza o huellas fósiles, que ha dejado el organismo en el pasado. Esto es sumamente importante ya que:

-La mayor parte de estas se conservan in situ, y esto puede proporcionarnos información directa del paleoambiente donde se crearon

-Constituye un registro del comportamiento animal 

-Y por último y no menos importante es que en ocasiones es el único registro que tenemos de algunos animales

Lepeichnus giberti es un icnotaxón, que consiste en dos pozos verticales y paralelos, conectados entre si por un túnel horizontal y semicircular, y luego se ramifica una galería en forma de gancho (figura 1). Comenta el Dr. Zain Belaústegui (http://www.ub.edu/web/ub/es/menu_eines/noticies/2016/05/0008.html) que este patrón es extremadamente regular y siempre se repite en todos los especímenes estudiados

 (figura 1)

                                                               
                                                                                                                   

Algo excepcional en este fósil se debe que se ha encontrado e identificado el registro fósil de cada una de las etapas de desarollo de una traza fósil, desde su origen hasta su estadio final. Esto ha permitido que se pueda describir con gran detalle como fue su proceso de generación. Se han identificado hasta 9 estadios icnogenéticos distintos y consecutivos. Es como si en la actualidad pusiéramos una cámara en algún organismo excavador e hiciéramos varias fotografías de su vida, pues es exactamente igual, pero en vez de quedar fotografiado queda evidenciado su desarrollo en los icnofósiles

Para entender un poco mejor como se crearon, tenemos que saber que Huelva, hace 6 millones de años se correspondía con un entrante de bahía poco profunda y protegida del oleaje y tormentas, afectado probablemente por mareas y con unos fondos ricos en materia orgánica y nutrientes «Están serian las condiciones idóneas para albergar las grandes poblaciones de la especie que excavó los Lepeichnus; ya que se han llegado a encontrar hasta 93 de estas madrigueras por metro cuadrado. Otros organismos, como las anémonas, otro tipo de crustáceos, e incluso cetáceos y seláceos, habrán habitado este medio comenta» Belaústegui

Estas madrigueras, una vez abandonadas, se rellenaban con arena muy fina y pasado millones de años han fosilizado, como moldes y aquí se ha encontrado este fósil, único en el mundo y que presenta un excepcional estado de conservación, en tres dimensiones que han permitidos reconocer las diferentes fases de crecimiento de estos cangrejos(figura 2)

(figura 2) Aquí quise poner la misma imagen que esta en el encabezado de esta entrada, pero señalizando un poco para que sea más fácil reconocerla

El nombre del nuevo fósil, rinde homenaje al municipio de Lepe y a la memoria del Dr Jordi Maria de Gibert Atienza, miembro del grupo PaleoNeoMar de la Universidad de Barcelona.

Referencias:

-Belaústegui, Z; Muñiz, F; Mángano, M; Buatois, L; Doménech, R; Martinell, J: «Lepeichnus giberti igen.nov.isp.nov from the upper Miocene of Lepe (Huelva, SW Spain) Evidence for its origin and development with proposal of a new concept,ichnogeny»  Paleogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology, abril 2016

-Astall, C.M, Taytlo A.C, Atkinson, R.J.A, 1997. Behavioural and physiological implications of a burrow-dwelling lifestyle for two species of upogebiid mud-shrimp (Crustacea:Thalassinidea.Estuar. Coast. Shlef Sci. 44

-Belaústegui, Z., Gibert, J.M. de, López-Blanco, M., Bajo, I., 2014. Recurrent constructional pattern of the crustacean burrow Sinusichnus sinuosus from the Paleogene and Neogene of Spain. Acta Palaeontol. Pol. 59

-Berkenbusch, K., Rowden, A.A., 2000. Intraspecific burrow plasticity of an intertidal population of Callianassa filholi (Crustacea: Decapoda: Thalassinidea) in relation to environmental conditions. N. Z. J. Mar. Freshw. Res. 34

-Bertling, M., Braddy, S.J., Bromley, R.G., Demathieu, G.R., Genise, J., Mikuláš, R., Nielsen, J.K., Nielsen, K.S.S., Rindsberg, A.K., Schlirf, M., Uchman, A., 2006. Names for trace fossils: a uniform approach. Lethaia 39

-Bird, F.L., Poore, G.C.B., 1999. Functional burrow morphology of Biffarius arenosus (Decapod: Callianassidae) from southern Australia. Mar. Biol. 134

- Braga, J.C., Martín, J.M., Quesada, C., 2003. Patterns and average rates of late Neogene — recent uplift of the Betic cordillera, SE Spain. Geomorphology 50

- Branch, G.M., Pringle, A., 1987. The impact of the sand prawn Callianassa kraussi Stebbing on sediment turnover and on bacteria, meiofauna, and benthic microflora. J. Exp. Mar. Biol. Ecol. 107

-Bromley, R.G., 1990. Trace Fossils, Biology and Taphonomy. Unwin Hyman, London (280 pp.). Bromley, R.G., D'Alessandro, A., 1984. The ichnogenus Entobia from the Miocene, Pliocene and Pleistocene of southern Italy. Riv. Ital. Paleontol. Stratigr. 90

Como todo un buen padre

Unos científicos británicos han descubierto un antiguo animal que llevaba a sus crías en cápsulas conectadas por hilos al cuerpo del progenitor. La pequeña criatura es un artrópodo que vivió hace unos 430 millones de años y ha recibido el nombre de Aquilonifer spinosus ( «Aquila», significa «cometa» y el sufijo «fer» que es «llevar» ) (Figura 1) 

(Figira 1) Aquilonifer spinosus 

Este minúsculo animalito midió media pulgada de largo ( es decir unos aproximadamente 1,3 centímetros) y solo hay un fósil conocido en el mundo y se encuentra en Herefordshire , en Inglaterra. Investigadores de la Universidad de Yale en Oxford ( donde tengo que agradecer a unos de los autores de este articulo, al profesor de Geología y Geofísica Derek Briggs, por darme acceso a este articulo con tanta rápidez y amabilidad) y el Imperial College de Londres han descrito a esta nueva especie en un articulo publicado este mes de abril en la revista Proceedings of de National Academy of Sciences of the United States of America  (PNAS)
                                       
Se sabe que en la actualidad los crustáceos emplean varias estrategias para proteger sus huevos de los depredadores, sosteniéndolos bajo el caparazón o adjuntándolos a las extremidades y hasta encerrándolos dentro de una bolsa especial, hasta que logran tener una edad suficiente para ser liberados, pero este ejemplo es único, comenta en el articulo Derek Briggs

El fósil 'Cometas en el cielo' nos deja ver unas 10 crías, las pruebas sugieren que los individuos adjuntos son menores ya que tienen segmentos añadidos que deben ser de la transición a una morfología adulta, una estrategia que es utilizada también por los trilobites, los picnogónidos, entre otros, en definitiva grandes artrópodos del Cámbrico temprano. Si es así, el padre puede ser una hembra,  aunque en los picnogónidos los huevos suelen ser llevados por el macho

Para conocer en detalle a este individuo los científicos reconocen que tuvieron que hacer una reconstrucción virtual. Reconstruyeron al animal y a las crías unidas, mediante el apilamiento de imágenes digitales de las superficies fósiles reveladas al fraccionar el fósil en pequeñas cantidades( Figura 2) 
                               
(Figura 2) Como se cree que era su aspecto

Por lo cual se pudo observar que la cabeza del ejemplar adulto no tiene ojos y esta cubierto por una estructura de escudo. Se cree que vivía en el fondo del mar durante el periodo Silúrico con una variedad de otros animal, como esponjas, braquiópodos, gusanos, caracoles y otros moluscos  (Figura 3)
                                          
  (Figura 3) Algunos de los animales que habitaron en el Silúrico

La bolsa se conecta al adulto mediante hilos delgados y flexibles y su forma es parecida a la de limones aplanados. Los investigadores en un principio creían que se podía tratar de pequeños parásitos que se alimentaban  de este animal, pero decidieron que no era el caso, ya que era poco probable puesto que la posición no les dejaria obtener los suficientes nutrientes

Una vez más la ciencia nos demuestra la evolución , ya que los artrópodos tiene una variedad de estrategias para proteger a sus crías como he comentado anteriormente pero van más allá que la de este pequeñín,  tal vez esta estrategia tuvo menos éxito, por lo cual fue el por que se extinguieron

Referencias:

-Derek E.G.Briggs, Derek J Siveter, David J Siveter, Mark D.Sutton, and David Legg Tiny individuals attached to a new Silurian arthropod suggest a unique mode of brood care; Revista PANS (abril del 2016)
-Silveter DJ, Silveter DJ, Sutton MD, Briggs DEG (2007) Brood care in a Silurian ostracod. Proc R Soc B 274 (1609) 465-469
-Zhang X-G, Mass A, Haug JT, Siveter DJ, Waloszek D (2010)A eucrustacean meta-nauplius from the Lower Cambrian. Curr Biol 20(12);1075-1079
-Hughes NC, Minelli A, Fusco G (2006) The ontogeny of trilobite segmentation: A comparative approach, Paleobiology 32(4);602-627
-Cohen AC, Morin JG (1990) Patterns of reproduction in ostracodes: A review. Crust Biol 10(2) 184-211
-Nixon KC (1999) The Parsimony Ratchet, a new method for rapid parsimony analysis.Cladistics 15 (4);407-414
-Goloboff PA, Farris JS, Nixon KC (2008) TNT, a free program for phylogenetic analysis.Cladistics 24(5);774-786

La visión de los ártropos del Júrasico

Introducción.

Desde siempre muchos paleóntologos se han preguntado cómo percibirían los animales del pasado su entorno. Pues bien, esto era extremadamente complicado de saber ya que las estrcuturas oculares casi nunca fosilizan al ser blandas, y suponía un gran problema.

Recientemente se ha podido reconstruir la estrcutura tridimensional del ojo de un crustáceo (Dollocoris) de la familia Thylacocephalans, cuya antiguedad es de 160 millones de años y habitaba en el sur de Francia. Este animal tenía una estructura ocular más compleja que todas las especies de ártropodos de la actualidad, y de otras ya extintas (18.000 lentes), tan solo superado por la las libélulas modernas. Este artrópodo se extinguió al final del Cretácico, hace 66 millones de años.

Discusión.

La evolución visual de las especies a lo largo de la historia ha sido fundamental a la hora de que estas prevalecieran. Una buen desarrollo de las estructuras oculares suponía reconocer presas facilmente, evitar a los depredarores, estrategias para conseguir alimento, etc...

Como hemos mencionado antes es muy poco probable que algun sistema visual se pueda encontrar en el registro fósil. Por este motivo, se lleva a cabo una recontrucción de como serían estas estructuras celulares. La primera se hizo con las células receptoras de los triblobites del Devónico. Pero recientemente se ha podido hacer una reconstrucción completa de la estructura del ojo en tres dimensiones del Dollocaris, una especie de crustáceo primitivo del Jurásico que fue descubierta en La Voulte-sur-Rhône (Sudeste de Francia).

Este artrópodo de 5-20 cm poseía unos enormes ojos frontales con ¡18.000 lentes!, un record que actualemente solo lo supera las libélulas de hoy en día. Tenía un campo de visión panorámica y resolución de imágenes extremadamente altos, lo cual le otorgaba una visión altamente sofisticada que le permitían detectar a sus presas y capturarlas gracias a sus tres pares de apéndices. Poseía un caparazón (en el cual tenían lugar la mayor parte de sus funciones corporales), cuya estructura aerodinámica hizo que su resistencia con el agua disminuyera, aunque no fuera un nadador espcialmente rápido. Entre los órganos vitales de este animal podemos distinguir: ocho pares de branquias unidas, un corazón tubular con un miocardio y un sistema circulatorio complejo que requiere altos intercambios de oxígeno, lo cual le proporciona un estilo de vida activo. Además, el intestino anterior tenía un estómago conectado a la boca a través de un esófago tubular. Dicho aparato digestivo era semajante al de los crustáceos actuales y su funcionamiento era el siguiente:
 

1. Almacenamiento de alimentos en el estómago
2. Tranferencia de alimentos más finos al hepatopáncreas 
3. Excreción de productos de desecho procendentes del inestino, excepto los restos de mayor tamaño que eran almacenados en el estómago

A continuación hablaremos de las relaciones filogenéticas de la familia del Dollocaris (Thylacocephalans), en la cual numerosos muchos crustáceos han sido asignados. Recientemente se ha dicho que la familia Thylacocephalans guarda relación con Remipedia, ya que los yacimientos de Thylacares de la fauna Silúrico Waukesha encontrados en Wisconsin y los remipeds actuales presentan semajazas morfológicas, aunque esta colocación cercana entre ambas familias ha sido cuestionada debido a diferencias entre el cuerpo y exoesqueleto de ambos. Para resolver estas simlitudes de parentesco de la familia thylacocephalans con otras, se debe observar los apendices anteriores y establecer similutudes con los apéndices de los artrópodos existentes comparándolos.

Otra cuestión frecuente que nos hacemos sobre este crústaceo es cual era su hábitat, si se trataba de un organismo que pudiesemos encontrar en aguas marinas superficiales y más luminosas, o por el contrario en aguas profundas y menos luminosas. Pues bien, abundantes especies típicas en La Voulte se corresponden a un habitat de aguas profundas lo que implicaría baja luminosidad. Este hecho nos llevaría a pensar que el Dollocaris habitaria en las mismas zonas que la actual fauna de La Voulte, pero esto podría ser debido a cambios de pendiente a lo largo del tiempo, que hace que los crustacéos que antes habitaban en aguas superficiales ahora lo hagan en aguas profundas. Además, los ojos del Dollocaris estaban adaptados a ambientes marinos luminosos. 

Conclusión.
Para concluir, quiero dejar huella de unas serie de curiosidades y cuestiones que me he hecho sobre este peculiar artrópodo.

• ¿cómo sería tener un ojo que fuese un cuarto del tamaño total de tu cuerpo? 
•  ¿cómo debe ser tener una vista panorámica y extremadamente detallada de tu entorno? 
•  ¿por qué razón se extinguiría este animal?

Todas estas preguntas son un misterio, pero espero que la ciencia siga avanzando tan rápido como hasta ahora, y tras reconstruir tridimensionalmente el ojo del Dollocaris llegue el día en el que podamos llegar ver a través de los ojos de este crustáceo.
Referencias.

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2. Parker, A. In the blink of an eye: how vision kick-started the big bang of evolution Simon and Shuster (2003).
3. Paterson, J. R. et al. Acute vision in the giant Cambrian predator Anomalocaris and the origin of compound eyes. Nature 480, 237–240 (2011).
4. Schoenemann, B. & Clarkson, E. N. K. The eyes of Isoxys – Eye morphology indicates the ecological habitat of an a half million year old animal. Lethaia 44, 223–230 (2011).
5. Schoenemann, B. & Clarkson, E. N. K. At first sight – functional analysis of lower Cambrian eye systems. Palaeontographica A 297, 123–149 (2012).
6. Schoenemann, B. & Clarkson, E. N. K. Discovery of some 400 million year-old sensory structures in the compound eyes of trilobites. Sci. Rep. 3, 1429 (2013).
7. Cong, P.-Y., Ma, X.-Y., Edgecombe, G. D. & Strausfeld, N. Brain structure resolves the segmental affinity of anomalocaridid appendages. Nature 513, 538–542 (2014).
8. Tanaka, G., Parker, A. R., Siveter, D. J., Maeda, H. & Furutani, M. An exceptionally well-preserved Eocene dolichopodid fly eye: function and evolutionary significance. Proc. R. Soc. B 276, 1015–1019 (2009).
9. Charbonnier, S. Le Lagerstätte de La Voulte: un environnement bathyal au Jurassique. Mémoires du Muséum National d'Histoire Naturelle 199, 1–272 (2009).
10. Charbonnier, S., Vannier, J., Hantzpergue, P. & Gaillard, C. Ecological significance of the arthropod fauna from the Jurassic (Callovian) La Voulte Lagerstätte. Acta Palaeontol. Polonica 55, 111–132 (2010).
11. Bowman, T. E. & Gruner, H.-E. The families and genera of Hyperiidea (Crustacea: Amphipoda). Smithsonian Contributions Zool. 146, 1–64 (1973).
12. Land, M. F. The eyes of hyperiid amphipods: relations of optical structure to depth. J. Comparat. Physiol. 164, 751–762 (1989).
13. Rolfe, W. D. I. Form and function of Thylacocephala, Conchyliocarida and Concavicarida (Crustacea): a problem of interpretation. Trans. R. Soc. Edinburgh 76, 391–399 (1985).
14. Schram, F. R., Hof, C. H. J. & Steeman, F. Thylacocephala (Arthropoda: Crustacea?) from the Cretaceous of Lebanon and implications for thylacocephalan systematics. Palaeontology 42, 769–797 (1999). 
15. Lange, S., Hof, C. H. J., Schram, F. R. & Steeman, F. A. New genus and species from the Cretaceous of Lebanon links the Thylacocephala to Crustacea. Palaeontology 44, 905–912 (2001).