Acanthostega

Acanthostega (que significa "techo espinoso") es un género extinto de tetrápodos de tallo, uno de los primeros animales vertebrados en tener extremidades reconocibles. Apareció a finales del período Devónico (era Famenniense), hace unos 365 millones de años, y era anatómicamente intermedio entre los peces con aletas lobuladas y aquellos que eran totalmente capaces de llegar a la tierra.

Descubrimiento

Los restos fosilizados están generalmente bien conservados; el famoso fósil mediante el cual se descubrió la importancia de esta especie fue encontrado por Jennifer A. Clack en el este de Groenlandia en 1987, aunque Gunnar Säve había descubierto fragmentos del cráneo en 1933. -Söderbergh y Erik Jarvik.

Descripción

El Acanthostega de 60 cm (24 pulgadas) tenía ocho dedos en cada mano (el número de dígitos en los pies no está claro) unidos por correas, carecía de muñecas y, en general, estaba mal adaptado para caminar. en tierra. También tenía un hombro y una extremidad anterior notablemente parecidos a los de un pez. Las extremidades delanteras de Acanthostega no podían doblarse hacia adelante a la altura del codo y, por lo tanto, no podían colocarse en una posición de soporte de peso, lo que parecía más adecuado para remar o para sostener plantas acuáticas. Acanthostega es el primer tetrápodo de tallo que muestra el cambio en el dominio locomotor de la cintura pectoral a la cintura pélvica.

Hay muchos cambios morfológicos que permitieron que la cintura pélvica de Acanthostega se convirtiera en una estructura que soporta peso. En estados más ancestrales los dos lados del cinturón no estaban unidos. En Acanthostega hay contacto entre ambos lados y fusión de la cintura con la costilla sacra de la columna vertebral. Estas fusiones habrían hecho que la región pélvica fuera más poderosa y equipada para contrarrestar la fuerza de la gravedad cuando no estaba sostenida por la flotabilidad de un ambiente acuático. Tenía branquias internas cubiertas como las de los peces. También tenía pulmones, pero sus costillas eran demasiado cortas para sostener la cavidad torácica fuera del agua.

Clasificación

Acanthostega se considera parte de una radiación evolutiva generalizada a finales del período Devónico, comenzando con tetrapodomorfos con aletas puramente acuáticas, y sus sucesores mostraron una mayor capacidad para respirar aire y adaptaciones relacionadas con las mandíbulas y las branquias. así como un cuello más musculoso que permite un movimiento más libre de la cabeza que el de los peces, y el uso de las aletas para elevar el cuerpo del pez. Estas características las muestra el anterior Tiktaalik, que al igual que Ichthyostega mostró signos de mayores habilidades para moverse en tierra, pero se cree que era principalmente acuático.

En la especiación de vertebrados del Devónico tardío, los descendientes de peces pelágicos con aletas lobuladas –como Eusthenopteron– exhibieron una secuencia de adaptaciones: Panderichthys, adecuado para aguas poco profundas fangosas; Tiktaalik con aletas en forma de extremidades que podrían llevarlo a tierra; tetrápodos de tallo en pantanos llenos de maleza, como Acanthostega, que tenía pies de ocho dedos; e Ichthyostega, con extremidades completas. Entre sus descendientes también se incluyeron peces pelágicos con aletas lobuladas, como las especies de celacanto.

Paleobiología

Estrategia de caza

Se ha inferido que Acanthostega probablemente vivía en pantanos poco profundos y llenos de maleza, y sus patas aparentemente estaban adaptadas a estos ecosistemas específicos. Aparte de la presencia de extremidades, no estaba adaptado de ninguna manera para caminar sobre tierra. Jennifer A. Clack interpreta esto como una muestra de que Acanthostega era principalmente un animal acuático descendiente de peces que nunca abandonaron el mar, y que las especializaciones del linaje de los tetrápodos eran exaptaciones: características que luego serían útiles para los animales terrestres. vida, incluso si se originaron con un propósito diferente. En ese período, las plantas de hoja caduca florecían y anualmente arrojaban hojas al agua, atrayendo pequeñas presas a aguas cálidas y pobres en oxígeno en las que era difícil nadar para los peces más grandes; Clack comenta cómo la mandíbula inferior de Acanthostega muestra un cambio respecto a la de los peces que tienen dos filas de dientes, con una gran cantidad de dientes pequeños en la fila exterior, y dos colmillos grandes y algunos dientes más pequeños. en la fila interior. Esta diferencia probablemente corresponde a un cambio en los tetrápodos de tallo de alimentarse exclusivamente en el agua a alimentarse con la cabeza fuera del agua o en la tierra.

La investigación basada en el análisis de la morfología de la sutura en el cráneo de Acanthostega indica que la especie podía morder a sus presas en la orilla del agua o cerca de ella. Markey y Marshall compararon el cráneo con los cráneos de los peces, que utilizan la alimentación por succión como método principal de captura de presas, y con criaturas que se sabe que utilizaron la mordida directa de las presas típica de los animales terrestres. Sus resultados indican que Acanthostega se adaptó a lo que ellos llaman alimentación de estilo terrestre, lo que respalda firmemente la hipótesis de que el modo de alimentación terrestre surgió por primera vez en animales acuáticos. Si es correcto, esto muestra un animal especializado en cazar y vivir en aguas poco profundas en la línea entre la tierra y el agua.

Estilo de vida

Aunque normalmente se considera más basal que Ichthyostega, es posible que Acanthostega fuera en realidad más derivado. Dado que Acanthostega se parece al Ichthyostega juvenil y muestra muchas menos diferencias entre los juveniles y los adultos que estos últimos, se ha sugerido que Acanthostega podría descender de un linaje neoténico. Aunque parece haber pasado toda su vida en el agua, su húmero también exhibe rasgos que se asemejan a los de los tetrápodos de tallo terrestres posteriores (el húmero en Ichthyostega es algo derivado y homólogo de la pectoral). y huesos de las aletas pélvicas de peces anteriores). Esto podría indicar que los vertebrados evolucionaron rasgos terrestres antes de lo que se suponía anteriormente, y en numerosas ocasiones de forma independiente unos de otros. Las cicatrices musculares en las extremidades anteriores de Acanthostega eran similares a las de los tetrápodos de corona, lo que sugiere que evolucionó a partir de un ancestro que tenía más adaptaciones terrestres que él mismo.

Desarrollo

Un estudio histológico de Acanthostega humeri, asistido por exploraciones sinchotrón, indica que el animal maduró lentamente. Algunos individuos alcanzaron la madurez sexual (basada en un húmero completamente osificado) a más de seis años de edad, y los fósiles adultos son mucho más raros que los juveniles. La osificación tardía del húmero favorece un estilo de vida totalmente acuático para Acanthostega. Apenas existe correlación entre el tamaño del húmero y la madurez, lo que sugiere que hubo una variación de tamaño significativa entre individuos de la misma edad. Esto puede deberse a presiones competitivas, diferentes estrategias adaptativas o incluso dimorfismo sexual. Sin embargo, el pequeño tamaño de la muestra impide el reconocimiento de una distribución bimodal que podría confirmar esta última hipótesis.

Fuentes

• Boisvert, C. A. (2005). "La aleta pélvica y el cinto de Panderichthys y el origen de tetrapod locomotion". Naturaleza. 438 (7071): 1145–1147. Código: 2005Natur.438.1145B. doi:10.1038/nature04119. PMID 16372007. S2CID 4412211.
• Clack, J. A. (2006). "El surgimiento de tetrapodos tempranos". Palaeogeografía, Palaeoclimatología, Palaeoecología. 232 (2–4): 167–189. Código:2006PPP...232..167C. doi:10.1016/j.palaeo.2005.07.019.
• Clack, J. A. (2009). "La transición de la aleta a la extremidad: nuevos datos, interpretaciones e hipótesis de paleontología y biología del desarrollo". Annual Review of Earth and Planetary Sciences. 37 (1): 163–179. código:2009AREPS...37..163C. doi:10.1146/annurev.earth.36.031207.124146.
• Laurin M. 2010. Cómo Vertebra Dejó el Agua. Berkeley: Universidad de California Press.
• Steyer J-Sb. 2012. Tierra Antes de los dinosaurios. Bloomington: Indiana University Press.