El origen de los moluscos, oculto en una babosa espinosa de hace 500 millones de años

Fósiles excepcionales con partes blandas conservadas revelan que los primeros moluscos eran planos, acorazados y sin conchas.

Por la Universidad de Oxford

Espinas cónicas que cubren el cuerpo de Shishania aculeata (izquierda). Imagen de microscopio electrónico de una espina cónica que muestra los canales microscópicos conservados en su interior (derecha). Crédito: G. Zhang / L. Parry

Un equipo de investigadores, entre los que se encuentran científicos de la Universidad de Oxford, en el Reino Unido, ha realizado el asombroso descubrimiento de una nueva especie de molusco que vivió hace 500 millones de años. El nuevo fósil, llamado Shishania aculeata, revela que los moluscos más primitivos eran babosas planas, sin concha y cubiertas de una armadura protectora espinosa. Los resultados de la investigación han sido publicados en la revista Science.

La nueva especie se encontró en fósiles excepcionalmente bien conservados de la provincia oriental de Yunnan, en el sur de China, que datan de un periodo geológico denominado Cámbrico temprano, hace aproximadamente 514 millones de años. Todos los ejemplares de Shishania miden solo unos centímetros y están cubiertos de pequeños conos espinosos (escleritos) hechos de quitina, un material que también se encuentra en los caparazones de los cangrejos modernos, los insectos y algunos hongos.

Los moluscos (Mollusca) actuales presentan una vertiginosa variedad de formas, e incluyen caracoles y almejas e incluso grupos muy inteligentes como los calamares y los pulpos. Se calcula que pueden existir cerca de 100.000 especies vivientes —y 35.000 especies extintas—.

Los primeros antepasados de los moluscos eran babosas con una coraza de espinas

Esta diversidad de moluscos evolucionó muy rápidamente hace mucho tiempo, durante un acontecimiento conocido como la Explosión Cámbrica o radiación evolutiva del Cámbrico, cuando hace unos 540 millones de años todos los grandes grupos de animales se diversificaron con rapidez. Este veloz período de cambio evolutivo, que duró unos 40 millones de años, significa que han quedado pocos fósiles que relaten la evolución temprana de los moluscos.

"Tratar de desentrañar cómo era el antepasado común de animales tan diferentes como el calamar y la ostra es un gran reto para los biólogos evolutivos y los paleontólogos, que no puede resolverse estudiando sólo las especies vivas en la actualidad —dice el autor principal del estudio, el profesor asociado Luke Parry, del Departamento de Ciencias de la Tierra de la Universidad de Oxford. Y añade—: Shishania nos ofrece una visión única de una época de la evolución de los moluscos de la que tenemos muy pocos fósiles, y nos informa de que los primeros antepasados de los moluscos eran babosas espinosas acorazadas, anteriores a la evolución de las conchas que vemos en los caracoles y almejas actuales".

Espécimen completo de Shishania aculeata, visto desde la parte dorsal (izquierda). A la derecha, espinas cubren el cuerpo de un fósil de este molusco. Crédito: G. Zhang / L. Parry.

Dado que el cuerpo de Shishania era muy blando y estaba formado por tejidos que no suelen conservarse en los registros fósiles, el estudio de los especímenes fue todo un reto, ya que muchos de ellos estaban mal conservados.

"Al principio pensé que los fósiles, que solo tenían el tamaño de mi pulgar, apenas se apreciaban a simple vista, pero con la ayuda de una lupa vi que parecían seres extraños, espinosos y completamente distintos de cualquier otro fósil que había visto has ese momento, confiesa Guangxu Zhang, descubridor de los ejemplares de Shishania y autor principal del trabajo de la Universidad de Yunnan (China). Y añade—: Al primer ejemplar lo llamé bolsas de plástico, porque parecía una bolsita de plástico podrida. Cuando encontré más fósiles y los analicé en el laboratorio, me di cuenta de que eran moluscos".

"Hemos encontrado detalles microscópicos en el interior de las espinas cónicas que cubren el cuerpo de Shishania que muestran cómo se secretaban en vida. Este tipo de información es increíblemente rara, incluso en fósiles excepcionalmente conservados", advierte Parry.

Impresoras 3D naturales de la Era Primaria

Las espinas de Shishania muestran un sistema interno de canales de menos de una centésima de milímetro de diámetro. Estas características demuestran que los conos fueron secretados en su base por microvellosidades, diminutas protuberancias de células que aumentan la superficie, como en nuestros intestinos, donde ayudan a la absorción de los alimentos.

Este método de secreción de partes duras es similar a una impresora 3D, lo que permite a muchos animales invertebrados secretar partes duras con una enorme variación de formas y funciones, desde para proporcionar defensa hasta facilitar la locomoción.

Se conocen espinas y cerdas duras en algunos moluscos actuales, como es el caso de los quitones o poliplacóforos, pero están hechas de carbonato cálcico mineral y no de quitina orgánica, como ocurre en el género Shishania. Otros grupos de animales más desconocidos, como los braquiópodos y los briozoos, que junto con los moluscos y los anélidos —lombrices de tierra y sus parientes— forman el supergrupo de los lofotrocozoos (Lophotrochozoa), presentan cerdas orgánicas quitinosas similares.

Reconstrucción artística del molusco Shishania aculeata, visto desde diferentes ángulos. Imagen: M. Cawthorne.

"Shishania nos dice que las espinas y espículas que vemos hoy en los quitones y aplacóforos —una antigua clase de moluscos sin concha— evolucionaron en realidad a partir de escleritos orgánicos como los de los anélidos —sostiene Parry. Y continúa—: Estos animales son muy diferentes entre sí en la actualidad, por lo que fósiles como el de Shishania nos dicen sobre 0cómo eran en el pasado lejano, poco después de haber divergido de sus antepasados comunes".

"Los moluscos actuales son extraordinariamente dispares, y se diversificaron muy rápidamente durante la Explosión Cámbrica, por lo que nos resulta difícil reconstruir su historia evolutiva temprana —explica Jakob Vinther, coautor del estudio y profesor de la Universidad de Bristol. Y añade—: Sabemos que el antepasado común de todos los moluscos actuales tenía una sola concha, por lo que Shishania nos habla de una época muy temprana de la evolución de los moluscos, anterior a la evolución de la concha".

"Este nuevo descubrimiento pone de relieve el tesoro de fósiles de animales primitivos que se conservan en las rocas cámbricas de la provincia de Yunnan —dice Xiaoya Ma, de las universidades de Yunnan y Exeter. Y concluye—: Los moluscos de cuerpo blando tienen un registro fósil muy limitado, por lo que estos descubrimientos tan raros nos dicen mucho sobre estos animales tan diversos”. ▪️

• Información facilitada por la Universidad de Oxford -Adaptación: Enrique Coperías / RexMolón Producciones

• Fuente: Guangxu Zhang et al. A Cambrian spiny stem mollusk and the deep homology of lophotrochozoan scleritomes. Science (2024). DOI: 10.1126/science.ado0059