Un nuevo hallazgo muestra que la vida animal pudo haber existido millones de años antes de lo que se pensaba

(CNN) – La vida animal simple puede haber existido en los océanos de la Tierra hace 890 millones de años, según una nueva investigación.

Los fósiles recientemente descubiertos que pertenecen a esponjas antiguas podrían ser los primeros restos conocidos de un cuerpo animal y son anteriores a otros fósiles de esponjas en 350 millones de años.

Elizabeth Turner, profesora de paleontología y geología sedimentaria en la Universidad Laurentian en Ontario, descubrió lo que cree que son posiblemente las estructuras fosilizadas de esponjas que alguna vez existieron en los arrecifes hace millones de años. Fueron encontrados en muestras de rocas en el noroeste de Canadá.

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Un estudio sobre los hallazgos de Turner publicado el miércoles en la revista Nature.

Se sabe poco sobre los primeros días de la aparición de la vida animal en la Tierra porque el registro fósil es escaso. Si bien los científicos han utilizado evidencia genética para sugerir que las esponjas aparecieron por primera vez hace entre 541 millones y 1,000 millones de años durante la era neoproterozoica temprana, la falta de esponjas fosilizadas ha creado una brecha de conocimiento. El descubrimiento de Turner puede ayudar a llenar ese vacío y proporcionar un vistazo a la vida animal marina más antigua de la Tierra.

“Me encontré por casualidad con algunos ejemplos muy raros del material durante mi investigación de doctorado no relacionada, hace mucho tiempo, en arrecifes microbianos fósiles”, dijo Turner. “Cuando me convertí en profesor y obtuve mis propias becas, pude regresar a los sitios de campo y recopilar más material para tener una colección más sólida para trabajar”.

Esta es una pequeña muestra de microestructura bien conservada en una esponja antigua, como se comparte en el estudio de Turner.

Lo que encontró en las muestras de rocas antiguas fueron estructuras fosilizadas que se parecían a los esqueletos como los que existen dentro de las esponjas córneas, del tipo que se usa para una esponja de baño. Las esponjas calientes, también llamadas demosponjas de queratosa modernas, tienen un esqueleto con ramificaciones tridimensionales hechas de una sustancia orgánica resistente llamada esponja.

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Las redes ramificadas de estructuras en forma de tubo estaban cubiertas por cristal mineral de calcita. Estos también parecían similares a las estructuras que se encuentran en las rocas de carbonato de calcio que probablemente se crearon cuando los cuerpos de esponja córnea se descompusieron.

“Este esqueleto orgánico es muy característico y no se conocen estructuras comparables”, dijo Joachim Reitner, profesor del departamento de geobiología de la Universidad de Goettingen que revisó el estudio de Turner antes de su publicación.

La vida como una esponja antigua

Las antiguas esponjas vivían en “rincones y recovecos oscuros” sobre y debajo de grandes arrecifes hechos de bacterias que habitan en el agua y que estaban fotosintetizando o convirtiendo la energía de la luz en energía química.

“Es posible que se hayan agachado y vivido una vida dulce sin tener que evolucionar mucho durante unos cientos de millones de años”, dijo Turner.

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El “oasis de oxígeno” y las posibles fuentes de alimento producidas por las bacterias habrían sido un lugar de Ricitos de Oro para las esponjas.

Estas esponjas aparecieron 90 millones de años antes de eventos que se consideraban necesarios para apoyar la aparición y diversificación de la vida animal.

Hace unos 800 millones de años, los niveles de oxígeno de la Tierra aumentaron durante lo que los científicos denominan el evento de oxigenación neoproterozoica, cuando hubo un aumento sustancial en la cantidad de oxígeno en los océanos y la atmósfera.

Las esponjas pueden haber sido tolerantes a los niveles bajos de oxígeno, por lo que lo que les proporcionaron las bacterias podría haber sido suficiente.

Luego, también estuvieron los episodios glaciares criogénicos, durante los cuales gran parte de la Tierra probablemente experimentó edades de hielo severas entre hace 635 millones y 720 millones de años. Las esponjas probablemente tampoco se vieron afectadas por esto.

El hallazgo en el artículo de Turner “es un hito en la comprensión“ del árbol genealógico de los animales y revela que su origen fue mucho antes de lo que se pensaba, dijo Reitner.

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Línea de tiempo de la vida animal

Muchos fósiles se remontan a la explosión del Cámbrico, un período de hace 540 millones de años cuando floreció la vida animal diversa en el planeta, según David Bottjer, profesor de ciencias de la Tierra, ciencias biológicas y estudios ambientales en la Universidad del Sur de California. Bottjer no participó en este estudio.

“El registro fósil de la vida animal es algo en lo que muchas personas están interesadas y, en particular, cuando los animales evolucionaron por primera vez en la Tierra”, dijo. “La gran discusión ha sido si había vida animal de manera significativa en el precámbrico antes de la explosión cámbrica o no”.

Los investigadores utilizan dos fuentes de datos para abordarlos, dijo. Uno es el registro fósil. Luego, están los relojes moleculares, que se utilizan para ayudar a los científicos a estimar cómo se ha producido la evolución en diferentes organismos a lo largo del tiempo. La idea es que el ADN evoluciona a un ritmo constante dentro de los organismos y la evidencia genética puede llenar los vacíos donde el registro fósil es escaso o completamente desnudo.

“Este enfoque del reloj molecular dice que los animales estaban en la Tierra mucho antes que el Cámbrico”, dijo Bottjer.

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Anteriormente, muchos científicos creían que las espículas, la estructura esquelética mineralizada de las esponjas, eran necesarias para mostrar la existencia de las esponjas. Pero algunas esponjas no tienen esqueletos mineralizados.

Este es un fragmento tridimensional de esqueleto de esponja de una esponja de baño moderna.

Si aparecen fósiles diversos y de estructura compleja en el registro de rocas durante y antes del período Cámbrico, sugiere que los animales tuvieron que evolucionar antes de eso, dijo Turner.

Esto también sugiere una época en la que los animales existían, pero no estaban bien conservados o preservados en absoluto, antes de los esqueletos, conchas y exoesqueletos, dijo Turner. Ella comprende que la línea de tiempo anterior sugerida por su investigación “puede ser un poco alarmante para algunos investigadores“.

Bottjer cree que Turner ha escrito “un artículo muy bien fundado”. También reconoce que sus hallazgos sin duda provocarán discusiones entre los investigadores.

“Les digo a mis estudiantes que todos los fósiles precámbricos son cuestionados por alguien porque es muy temprano en la evolución“, dijo Bottjer. “Estos animales comúnmente no tienen todas las características que evolucionan más adelante, por lo que puede ser un poco complicado. Espero ver cuál es la respuesta, pero creo que es un caso muy sólido”.

Lo que no es sorprendente es que los primeros animales evolutivos probablemente fueran esponjosos, dijo Turner. Las esponjas son animales simples y básicos con una larga historia en el registro fósil, y la investigación anterior sugiere que probablemente aparecieron en esta época.

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Investigando el pasado lejano

Ahora, Turner quiere investigar cuándo surgieron realmente las esponjas si ya estaban presentes hace 890 millones de años.

“La evolución temprana de los animales sigue siendo turbia, independientemente de lo que tenga que ofrecer en este artículo”, dijo. “Lo que se necesita es mucho trabajo realmente enfocado en rocas de la misma edad cuidadosamente elegidas, así como rocas más jóvenes y más viejas, para buscar otra posible evidencia física de los primeros animales, como esponjas y posiblemente otros tipos más complejos. de animales.”

También sugiere mantener la mente abierta durante la búsqueda. Cuando se trata de la vida animal temprana, los investigadores realmente no tienen idea de lo que encontrarán.

Turner también dijo que el estándar académico actual y el sistema de becas de investigación apoyan menos el tipo de trabajo que requiere mucho tiempo, lo que a menudo resulta en hallazgos no publicables, que serán necesarios para comprender e investigar a fondo el registro de rocas de la evolución temprana de los animales.

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“Si nos encontramos buscando algo que parezca familiarmente animal, fallaremos, porque lo familiar es demasiado complejo para los primeros animales“, dijo. “Necesitamos hacer un verdadero examen de conciencia sobre cómo podría haber sido la preservación temprana de los animales”.

Esta investigación podría incluso ayudar en la búsqueda de vida más allá de nuestro planeta. Mientras que el rover Perseverance busca evidencia de vida microbiana antigua en Marte en el lecho de un antiguo lago, el antiguo registro de rocas en la Tierra podría ayudar a los científicos a detectar objetivos intrigantes.

“Si vamos a encontrar cosas en otros planetas, probablemente se parecerá más al material precámbrico que a algo que tiene un millón de años y tiene huesos de mamut”, dijo Bottjer.