Fósiles revelan la evolución temprana del sistema nervioso animal

Fósiles del Cámbrico han revelado cómo evolucionó el cordón nervioso ventral, un componente clave del sistema nervioso central, en los animales ecdisozoos, grupo que incluye a los insectos.

Un equipo de investigación, compuesto por el Dr. Deng Wang (Northwest University), el Dr. Jean Vannier (Université de Lyon), el Dr. Chema Martin-Durán (Queen Mary University of London) y la Dra. María Herranz (Rey Juan Carlos University), analizó fósiles excepcionalmente bien conservados de depósitos clave del Cámbrico en China y publica resultados en Science Advances.

Estos fósiles incluyen representantes de los Scalidophora de evolución temprana, un subgrupo de Ecdysozoa, que ofrecen una visión poco común de la arquitectura del sistema nervioso de los animales antiguos.

Los ecdisozoos incluyen artrópodos (como insectos y cangrejos), nematodos (gusanos redondos) y grupos más pequeños como los kinorrincos ("dragones de lodo") y los priapúlidos ("gusanos pene"). Sus sistemas nerviosos centrales, que incluyen el cerebro y el cordón nervioso ventral, han intrigado durante mucho tiempo a los científicos que buscan comprender las relaciones evolutivas entre estos grupos.

Por ejemplo, los priapúlidos presentan un solo cordón nervioso ventral, mientras que los loricíferos y los kinorrincos tienen cordones nerviosos pareados, y los kinorrincos también desarrollan ganglios pareados. ¿El ecdisozoo ancestral tenía un solo cordón nervioso ventral o un par?

Además, aunque los loricíferos y los kinorrincos comparten un diseño de sistema nervioso similar al de los artrópodos, son filogenéticamente distantes. ¿Son estas similitudes el resultado de una evolución convergente o reflejan un origen evolutivo compartido?

Los escalidoforos, que incluyen a los priapúlidos, loricíferos y kinorrincos, aparecieron por primera vez a principios del Cámbrico. Representan un linaje crucial para investigar la trayectoria evolutiva del cordón nervioso ventral en los ecdisozoos.

Al estudiar fósiles de la Formación Kuanchuanpu del Fortuniense (por ejemplo, Eopriapulites y Eokinorhynchus), la Biota de Chengjiang (por ejemplo, Xiaoheiqingella y Mafangscolex) y el Wuliuan Ottoia prolifica, los investigadores identificaron estructuras alargadas que recorren el lado ventral de estos antiguos organismos.

"Estas estructuras se parecen mucho a los cordones nerviosos ventrales que se ven en los priapúlidos modernos", explicaron el Dr. Deng Wang y el Dr. Jean Vannier. Su análisis indica que estos fósiles conservan impresiones de cordones nerviosos ventrales únicos, lo que arroja luz sobre la probable condición ancestral de los escalidoforos.

UN ÚNICO CORDÓN NERVIOSO VENTRAL

El análisis filogenético apoya la hipótesis de que un único cordón nervioso ventral era la condición ancestral de los escalidoforos. Además, la agrupación evolutiva de los nematoides y los panartrópodos (un clado que incluye a los artrópodos, tardígrados y onicóforos) sugiere que su ancestro común probablemente también tenía un único cordón nervioso.

"Esto nos lleva a proponer que el ancestro común de todos los ecdisozoos poseía un único cordón nervioso ventral", dijo el Dr. Chema Martin-Durán. "Los cordones nerviosos pareados observados en los artrópodos, loricíferos y kinorrincos probablemente evolucionaron de forma independiente, lo que representa rasgos derivados".