Cómo la fosilización conservó el cerebro de un cangrejo de 310 millones de años

Los paleontólogos pueden pasar años dividiendo rocas cuidadosamente en busca del fósil perfecto. Pero con un cerebro de cangrejo herradura de 310 millones de años, la naturaleza hizo el trabajo, rompiendo el fósil de la manera correcta para revelar el sistema nervioso central del antiguo artrópodo.

De todos los tejidos blandos, los cerebros son muy difíciles de preservar en cualquier forma. Tropezar con un espécimen tan detallado puramente por casualidad fue “un hallazgo de uno en un millón, si no más raro”, dice el paleontólogo evolutivo Russell Bicknell de la Universidad de Nueva Inglaterra en Armidale, Australia en un artículo de Science News.

El cerebro fosilizado es notablemente similar al cerebro de los cangrejos herradura modernos, lo que da pistas sobre la evolución de los artrópodos, informan Bicknell y sus colegas en la revista especializada Geology. Y el peculiar modo de conservación del cerebro podría orientar a los paleontólogos hacia nuevos lugares para buscar fósiles de tejidos blandos difíciles de encontrar.

Los cangrejos herradura tienen un registro fósil que abarca aproximadamente 445 millones de años. Para muchos animales, incluidos los cangrejos, los fósiles de sus tejidos blandos son extremadamente raros porque los tejidos tienden a degradarse mucho más rápido de lo que puede ocurrir la fosilización. Es especialmente raro encontrar las delicadas estructuras grasas que forman un cerebro preservado en la roca. Hasta la fecha, solo se han identificado unas 20 muestras de tejido neural de artrópodos fosilizados.

El cerebro recién descrito, parte de un fósil más grande del extinto Euproops danae que Bicknell encontró en el Museo de Historia Natural de Yale Peabody, fue originalmente desenterrado de los yacimientos de fósiles de Mazon Creek aproximadamente a una hora al suroeste de Chicago. Ese sitio es uno de los únicos lugares conocidos en el mundo que podría haber salvado la estructura del cerebro, dice la paleontóloga Victoria McCoy de la Universidad de Wisconsin-Milwaukee.

“La fosilización en Mazon Creek es realmente excepcional”, explica McCoy. “Es interesante porque los fósiles se conservan dentro de concreciones”, que son rocas esféricas que se forman alrededor de una pepita central de material, como un cangrejo muerto hace mucho tiempo. La mayoría de las concreciones en otros lechos fósiles no tienen fósiles o fósiles que son solo huesos y partes duras, pero “Mazon Creek tiene una muy buena preservación de tejidos blandos dentro de estas concreciones”, dice ella. Esto se debe a que las concreciones están hechas en parte de un mineral de carbonato de hierro llamado siderita que solo se forma en ambientes con poco oxígeno. Esa configuración de bajo oxígeno casi con certeza ralentizó la descomposición del tejido, dicen los científicos, lo que le dio tiempo para ser preservado. En un ambiente oxigenado, la descomposición podría haber ocurrido en semanas, y el cerebro probablemente se habría consumido demasiado rápido.

El proceso real de preservación fue una prueba de varios pasos, dice Bicknell. “Primero, por supuesto, el cangrejo herradura tenía que morir”. A medida que el cangrejo se descomponía, rodeado de lodo y sin mucho oxígeno, esa siderita cubrió el cuerpo del cangrejo, lo que permitió que él y su frágil estructura cerebral se conservaran. Después de que el cerebro se degradara, el “molde” de siderita se rellenó con un mineral de arcilla pálido llamado caolinita, creando una estructura cerebral blanca que se destaca claramente en el fósil de otro modo bronceado. Con el tiempo, se formó una esfera de roca alrededor del fósil antes de finalmente abrirse de manera fortuita.

Según estudios en entornos modernos similares, como las marismas del norte de Norfolk en Inglaterra, todo el proceso de conservación probablemente tomó menos de 50 años, dice McCoy. Eso es mucho más rápido que otros procesos de fosilización, que pueden llevar miles de años o más. “El tejido neural se degrada con bastante rapidez. No tenemos ninguna razón para pensar que sería estable”, dice. “Si bien no entendemos completamente cómo se forman las concreciones, toda la evidencia hasta ahora es que es la concreción misma la que es la fuerza de preservación que evita que las cosas se descompongan”.

La alta calidad de conservación de estas concreciones de siderita puede orientar a los paleontólogos en nuevas direcciones para encontrar fósiles de tejidos blandos. Hasta ahora, solo se han identificado varios entornos capaces de producir concreciones de siderita en el registro de rocas, pero los sitios podrían ser objetivos prácticos para futuras búsquedas de fósiles.

“La parte más importante aquí es que, puramente por casualidad, el fósil se dividió a lo largo de su cerebro”, dice Bicknell. La concreción se rompió en la orientación correcta para revelar una sección transversal casi perfecta de la estructura del cerebro. “Si no se hubiera roto de esa manera, no tendríamos este nivel de información. En última instancia, fue bastante afortunado”.

El sistema nervioso central preservado da una idea del comportamiento del antiguo cangrejo, dicen los investigadores. “Debido a que el cerebro fósil es tan similar al cerebro de los cangrejos herradura modernos, es seguro decir que los hábitos de caminar, respirar e incluso alimentarse del antiguo animal eran probablemente similares a los de los cangrejos herradura de hoy, incluso comer con las patas. “Imagínese comiendo una hamburguesa con los codos”, concluye Bicknell.

SEGUIR LEYENDO: