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Descubren un cerebro de 319 millones de años que podría ser el más antiguo de su tipo

Rocío Muñoz-Ledo

(CNN) — Una tomografía del cráneo de un pez fosilizado de 319 millones de años llevó al descubrimiento del ejemplar más antiguo de un cerebro vertebrado bien conservado, lo cual arroja nueva información sobre la evolución temprana de los peces óseos.

El fósil del cráneo perteneciente al extinto Coccocephalus wildi fue encontrado en una mina de carbón en Inglaterra hace más de un siglo, según los investigadores del estudio publicado este miércoles en la revista Nature.

El fósil es el único espécimen conocido de la especie de pez, por lo que científicos de la Universidad de Michigan en EE.UU. y la Universidad de Birmingham en el Reino Unido utilizaron la técnica de imágenes no destructivas de tomografía computarizada (TC) para mirar dentro de su cráneo y examinar su estructura corporal interior.

Al hacerlo, vino una sorpresa. La imagen de TC mostró una “mancha no identificada”, según un comunicado de prensa de la Universidad de Michigan.

El objeto 3D distinto tenía una estructura claramente definida con características que se encuentran en los cerebros de vertebrados: era bilateralmente simétrico, contenía espacios huecos de apariencia similar a los ventrículos y tenía filamentos que se extendían y se asemejaban a los nervios craneales.

Se encontró que una tomografía computarizada del cráneo fosilizado del pez tenía un cerebro bien conservado en su interior. (Crédito: Jeremy Marble/University of Michigan News)

“Este es un hallazgo tan emocionante e inesperado”, dijo este jueves a CNN el coautor del estudio Sam Giles, paleontólogo de vertebrados e investigador principal de la Universidad de Birmingham, y agregó que “no tenían idea” de que había un cerebro adentro cuando decidieron estudiar el cráneo.

“Fue tan inesperado que nos tomó un tiempo estar seguros de que en realidad era un cerebro. Además de ser solo una curiosidad de conservación, la anatomía del cerebro en este fósil tiene grandes implicaciones para nuestra comprensión de la evolución del cerebro en los peces”, agregó.

Llena “vacíos importantes” en el conocimiento

C. wildi era uno de los primeros peces con aletas radiadas — que poseía una columna vertebral y aletas sostenidas por varillas óseas llamadas “rayas” — que se cree que medía de 6 a 8 pulgadas de largo, nadaba en un estuario y comía pequeños animales e insectos acuáticos, según los investigadores.

Los cerebros de los peces vivos con aletas radiadas muestran características estructurales que no se ven en otros vertebrados, sobre todo un cerebro anterior que consiste en tejido neural que se pliega hacia afuera, según el estudio. En otros vertebrados, este tejido neural se pliega hacia adentro.

C. wildi carece de esta característica distintiva de los peces con aletas radiadas, con la configuración de una parte de su cerebro anterior llamada “telencéfalo” que se asemeja más a la de otros vertebrados, como anfibios, aves, reptiles y mamíferos, según los autores del estudio.

La estructura cerebral del cerebro anterior de C. wildi se parece más a la de otros vertebrados que a la de otros peces con aletas radiadas, dijeron los autores del estudio. (Crédito: Figueroa et al. en Nature)

“Esto indica que la configuración del telencéfalo que se ve en los peces vivos con aletas radiadas debe haber surgido mucho más tarde de lo que se pensaba”, dijo el autor principal del estudio, Rodrigo Tinoco Figueroa, estudiante de doctorado en el Museo de Paleontología de la Universidad de Michigan.

Agregó que “nuestro conocimiento sobre la evolución del cerebro de los vertebrados se limita principalmente a lo que sabemos de las especies vivas”, pero “este fósil nos ayuda a llenar vacíos importantes en el conocimiento, que solo podrían obtenerse de fósiles excepcionales como este”.

Preservación del cerebro

A diferencia de los huesos y dientes duros, los científicos rara vez encuentran tejido cerebral, que es blando, conservado en fósiles de vertebrados, según los investigadores.

Sin embargo, el estudio señaló que el cerebro de C. wildi estaba “excepcionalmente” bien conservado. Si bien se han encontrado cerebros de invertebrados de hasta 500 millones de años, todos están aplanados, dijo Giles, quien agregó que este cerebro de vertebrado es “el cerebro fósil tridimensional más antiguo que conocemos”.

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El cráneo fue encontrado en capas de esteatita. La baja concentración de oxígeno, el entierro rápido por sedimento de grano fino y una caja craneana muy compacta y protectora jugaron un papel clave en la preservación del cerebro de los peces, según Figueroa.

La caja craneana creó un microambiente químico alrededor del cerebro cerrado que podría haber ayudado a reemplazar su tejido blando con un mineral denso que mantuviera los detalles finos de las estructuras 3D del cerebro.

Giles dijo: “Los próximos pasos son descubrir exactamente cómo se pueden preservar características tan delicadas como el cerebro durante cientos de millones de años, y buscar más fósiles que también preserven el cerebro”.

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