Kimberella

Kimberella es un género extinto de bilateral conocido únicamente en rocas del período Ediacárico. El organismo parecido a una babosa se alimentaba rascando la superficie microbiana en la que habitaba de manera similar a los gasterópodos, aunque su afinidad con este grupo es controvertida.

Los especímenes se encontraron por primera vez en las colinas de Ediacara en Australia, pero las investigaciones recientes se han concentrado en los numerosos hallazgos cerca del Mar Blanco en Rusia, que cubren un intervalo de tiempo desde Hace 555 a 558 millones de años. Como ocurre con muchos fósiles de esta época, sus relaciones evolutivas con otros organismos son objeto de acalorados debates. Los paleontólogos inicialmente clasificaron a Kimberella como un tipo de cubozoo, pero, desde 1997, las características de su anatomía y su asociación con marcas de raspado parecidas a las de una rádula se han interpretado como signos de que pudo haber sido un molusco.. Aunque algunos paleontólogos cuestionan su clasificación como molusco, generalmente se acepta que es al menos bilateral.

La clasificación de Kimberella es importante para la comprensión científica de la explosión del Cámbrico; si fuera un molusco, o al menos un protostoma, esto significaría que los dos linajes nefrozoarios dominantes habrían divergido significativamente antes de hace 555 millones de años, y si fuera al menos bilateral, su edad indicaría que los animales se estaban diversificando mucho antes del comienzo del Cámbrico.

Etimología

El género lleva el nombre en honor al Sr. John Kimber, estudiante, maestro y coleccionista; quien perdió la vida durante una expedición a Australia Central en 1964. Originalmente, el género recibió el nombre Kimberia, sin embargo, el nombre Kimberia ya estaba en uso como un subgénero de Turritella (Gastropoda), según el Dr. N. H. Ludbrook; y Mary Wade propuso un nuevo género, Kimberella, en 1972.

Ocurrencia

Kimberella ha sido encontrada en las colinas de Ediacara en el sur de Australia, en el Ust' Formación Pinega en la región del Mar Blanco de Rusia y la Serie Kushk del centro de Irán. Los fósiles del Mar Blanco a menudo se asocian con los "animales" Tribrachidium y Dickinsonia, senderos fósiles serpenteantes, posiblemente realizados por Kimberella; y algas. Los lechos de la sucesión del Mar Blanco se han fechado en hace 555,3 ± 0,3 millones de años y hace 558 millones de años mediante datación radiométrica, utilizando proporciones de uranio-plomo en circones encontrados en capas de ceniza volcánica intercaladas entre capas que contienen fósiles de Kimberella. También se conocen fósiles de Kimberella de yacimientos tanto más antiguos como más jóvenes que este rango fechado con precisión. Los fósiles de las colinas de Ediacara no han sido fechados con precisión.

Descripción

Se han encontrado más de 1.000 especímenes, que representan organismos de todos los estados de madurez, en la zona del Mar Blanco, en el fondo de capas de arenisca de grano fino. La gran cantidad de especímenes, el pequeño tamaño de grano de los sedimentos y la variedad de circunstancias en las que se conservaron los especímenes proporcionan información detallada sobre la forma externa, la anatomía interna, la locomoción y el estilo de alimentación de Kimberella.

Todos los fósiles tienen un contorno ovalado. Los especímenes alargados ilustran que el organismo era capaz de estirarse en dirección anteroposterior, quizás hasta en un factor de dos. Como muchos otros especímenes encontrados en el Mar Blanco, el tipo de simetría más común observado parece ser bilateral; con poca o ninguna señal de alguno de los tipos de simetría radial que se encuentran en los cnidarios, el grupo que incluye medusas, anémonas de mar e hidras. Los fósiles australianos fueron descritos originalmente como un tipo de medusa, pero esto es inconsistente con la simetría bilateral observada en los fósiles. Los fósiles del Mar Blanco y los sedimentos circundantes también muestran que Kimberella vivió en la superficie del fondo marino.

Kimberella tenía una cubierta dorsal que se ha descrito como una "cáscara blanda" (no mineralizada); en ejemplares más grandes, alcanzaba hasta 15 cm de largo, 5 a 7 cm de ancho y 3 a 4 cm de alto; con una longitud mínima de 2 a 3 mm.

El caparazón era rígido pero flexible, y parece no haber sido mineralizado, volviéndose más duro a medida que crecía (y presumiblemente más grueso) en especímenes más maduros. La deformación observada en ejemplares alargados y plegados ilustra que la concha era muy maleable; quizás, en lugar de un solo tegumento, consistía en un agregado de escleritos mineralizados. En el punto más alto había una estructura parecida a una capucha, que formaba lo que se cree que es el frente. En algunos especímenes, la superficie interior del caparazón tiene rayas que abarcan todo el ancho de la criatura; estos pueden representar puntos de inserción muscular. Es posible que rayas similares alrededor del borde del caparazón hayan estado conectadas a músculos que retraían el pie dentro del caparazón.

El eje longitudinal del organismo está marcado por una cresta elevada; el eje medio está ligeramente jorobado. El cuerpo de Kimberella no tenía segmentación visible pero tenía una serie de "módulos" repetidos. Cada módulo incluía una banda bien desarrollada de músculos dorso-ventrales que se extendían desde la parte superior hasta el único, ancho y musculoso "pie", y músculos ventrales transversales más pequeños que se extendían lateralmente a lo largo de la parte inferior del cuerpo. La combinación de estas bandas musculares dorsoventrales y ventrales transversales permitió a Kimberella moverse ondulando su pie.

El cuerpo también tenía una franja con volantes que pudo haber sido parte del sistema respiratorio del animal, realizando una función similar a la de las branquias. El hecho de que la franja se extendiera mucho más allá del caparazón puede indicar que las "branquias" eran ineficientes y necesitaban un área grande, o que no había depredadores efectivos en Kimberella y la función principal del caparazón era proporcionar una plataforma para los músculos.

Ecología

Kimberella vivía en aguas poco profundas (hasta decenas de metros de profundidad), compartiendo el fondo marino tranquilo y bien oxigenado con organismos fotosintéticos y esteras microbianas. Los conjuntos que contienen Kimberella a menudo también contienen fósiles de Andiva, Yorgia, Dickinsonia, Tribrachidium. y Charniodiscus, lo que sugiere que vivía junto a estos organismos.

Kimberella probablemente pastaba en alfombras microbianas, pero no se puede descartar un hábito depredador selectivo. El contenido intestinal fosilizado parece confirmar que se alimentaba de bacterias y algas bentónicas, estas últimas habiendo experimentado su propio "big bang" ecológico. Hace 650 millones de años en el ecosistema marino, proporcionando una dieta más rica en nutrientes para los primeros animales. Fedonkin calcula que mientras comía se movía “hacia atrás”; el sendero así creado fue destruido por la actividad de pastoreo posterior. Por el contrario, Gehling et al. afirman que avanzó 'hacia adelante'. Los abanicos de surcos a menudo se encuentran irradiando desde la "cabeza" fin del organismo; esto indica que el organismo permaneció en un lugar y rastrilló la superficie de la estera microbiana hacia él mediante la extensión de su cabeza, que tenía dos "dientes". Gehling et al. reconstruir Kimberella con un cuello largo que funcionaba como el brazo de una excavadora, girando alrededor de un eje perpendicular al fondo del mar para producir el barrido del ventilador y girando hacia y alejándose del animal. para raspar la comida desde el sustrato hasta la boca. En una comunidad, se ha demostrado que Kimberella evita sus huellas de pastoreo, demostrando un comportamiento sensorial complejo.

La falta de evidencia de reproducción asexual sugiere que los organismos se reproducían sexualmente. Nunca se ha observado gemación o fisión.

Las aguas en las que habitaba Kimberella eran ocasionalmente perturbadas por corrientes arenosas, causadas cuando los sedimentos fueron levantados por tormentas o descargas de agua de deshielo y arrastrados sobre las criaturas. En respuesta a este estrés, los organismos parecen haber retraído sus partes blandas dentro de sus caparazones; aparentemente no podían moverse lo suficientemente rápido como para escapar de las corrientes. Algunos organismos sobrevivieron a la corriente e intentaron excavar en la arena que se había depositado sobre ellos; Se pueden observar algunos intentos fallidos en los que los juveniles fueron fosilizados al final de una madriguera de unos pocos centímetros de largo.

Conservación

Kimberella generalmente se conservan sobre lechos ricos en arcilla y debajo de lechos arenosos. Todos los fósiles se conservan como depresiones en las bases de los lechos, lo que implica que el organismo, aunque no mineralizado, era lo suficientemente firme como para resistir ser aplastado a medida que los sedimentos se acumulaban sobre él; a medida que las partes blandas del organismo se descomponían, los lodos blandos que se encontraban debajo serían comprimidos dentro del caparazón, preservando la forma del organismo.

La preservación de la mayoría de los especímenes fue posible gracias a la rápida sedimentación que rápidamente aisló al organismo del agua de mar; también puede haber sido potenciado por los productos de descomposición del organismo en descomposición, lo que podría haber ayudado a que el sedimento suprayacente se mineralizara y endureciera. Se ha sugerido que un rastro de moco producido por el organismo puede haber ayudado a su conservación, pero los experimentos sugieren que el moco se desintegra con demasiada facilidad para desempeñar un papel en la unión de los sedimentos.

Clasificación

Todos los fósiles de Kimberella encontrados hasta ahora están asignados a una especie, K. cuadrado. Los primeros especímenes fueron descubiertos en Australia en 1959. Inicialmente fueron clasificadas como medusas por Martin Glaessner y Mary Wade en 1966, y luego como medusas de caja por Wade en 1972, una visión que siguió siendo popular hasta que se descubrieron los fósiles de la región del Mar Blanco.; estos provocaron una reinterpretación. La investigación sobre estos especímenes realizada por Mikhail A. Fedonkin, inicialmente con Benjamin M. Waggoner en 1997, llevó a que Kimberella fuera reconocida como el organismo bilateral triploblástico bien documentado más antiguo: no es una medusa en absoluto.

Hasta ahora, los fósiles de Kimberella no muestran signos de una rádula, la "lengua" quitinosa dentada; ésta es la característica diagnóstica de los moluscos modernos, excluidos los bivalvos. Dado que las rádulas rara vez se conservan en moluscos fósiles, su ausencia no significa necesariamente que K. quadrata no tenía uno. Las rocas en las inmediaciones de los fósiles de Kimberella tienen marcas de arañazos que se han comparado con las que dejan las rádulas de los moluscos cuando pastan sobre alfombras microbianas. Estos rastros, denominados Radulichnus y Kimberichnus, se han interpretado como evidencia circunstancial de la presencia de una rádula. Junto con la concha univalva, esto se ha tomado para indicar que Kimberella era un molusco o estaba muy estrechamente relacionada con los moluscos. En 2001 y 2007, Fedonkin sugirió que el mecanismo de alimentación podría ser una trompa retráctil con órganos en forma de gancho en su extremo. El aparato de alimentación de Kimberella parece diferir significativamente de la típica rádula de molusco, y esto demuestra que Kimberella es, en el mejor de los casos, un molusco del grupo de tallos. En particular, las marcas de rasguños indican que los 'dientes' fueron arrastrados hacia el organismo, no empujados como en los moluscos, y que el máximo impacto sobre el sedimento se produjo cuando el aparato bucal estaba más alejado del organismo. La dirección del pastoreo también es hacia atrás, a diferencia de hacia adelante como en el caso de los moluscos. Además, el ancho constante de los surcos implica estereoglosa, un rasgo muy derivado de los moluscos. Se ha argumentado que la forma de los rastros de alimentación es incompatible con una rádula y que, a pesar de la forma del cuerpo de los moluscos, la falta de una rádula coloca a Kimberella muy fuera del grupo de la corona de los moluscos. Butterfield señala que muchos otros grupos de organismos tienen estructuras capaces de dejar marcas similares.

En conjunto, los escépticos dudan de que la evidencia disponible sea suficiente para identificar de manera confiable a Kimberella como un molusco o casi molusco, y sugieren que es presuntuoso llamarlo algo más que un " posible" molusco, o incluso simplemente un "probable bilateral".

Importancia teórica

La explosión del Cámbrico es un aumento aparentemente rápido en la variedad de estructuras corporales básicas de los animales en el período Cámbrico temprano, que comenzó después de 543 millones de años. hace y terminando antes de hace 518 millones de años. Algunos de los fósiles del Cámbrico temprano ya se conocían a mediados del siglo XIX, y Charles Darwin vio la aparición y diversificación aparentemente repentina de los animales como una de las principales objeciones que se podían hacer contra su teoría de la evolución por selección natural.

La mayoría de los animales más complejos que las medusas y otros cnidarios se dividen en dos grupos, los protostomos y los deuterostomos. Las características de molusco de Kimberella sugieren fuertemente que era miembro de los protóstomos. Si es así, esto significa que los linajes de protostoma y deuterostoma deben haberse dividido algún tiempo antes de que apareciera Kimberella: al menos 558 millones hace años y, por tanto, mucho antes del inicio del Cámbrico hace 538,8 millones de años. Incluso si no es un protostoma, es ampliamente aceptado como miembro del clado bilateral más inclusivo. Dado que se han encontrado fósiles de cnidarios de aspecto bastante moderno en Doushantuo lagerstätte, los linajes de cnidarios y bilaterales habrían divergido hace más de 580 millones de años.