Durante casi dos siglos, los científicos han intentado resolver un misterio persistente sobre un animal gigante parecido a un milpiés llamado Arthropleura, que usaba sus múltiples patas para deambular por la Tierra hace más de 300 millones de años.
Ahora, dos fósiles bien conservados de la criatura desenterrados en Francia finalmente reveló cómo era la cabeza de Arthropleura, proporcionando información sobre cómo vivía el gigante artrópodo.
Hoy, los artrópodos son un grupo que incluye insectos, crustáceos, arácnidos como las arañas y sus parientes, y el extinto Arthropleura sigue siendo el artrópodo más grande conocido que haya vivido en el planeta.
Científicos en el Reino Unido encontraron por primera vez fósiles de Arthropleura en 1854, con algunos especímenes adultos alcanzando los 2,6 metros de largo. Sin embargo, ninguno de los fósiles incluía una cabeza, lo que ayudaría a los investigadores a determinar detalles clave sobre la criatura, como si era un depredador similar a los ciempiés o un animal que simplemente se alimentaba de material orgánico en descomposición, como los milpiés.
En una búsqueda por encontrar la primera cabeza completa, los investigadores realizaron un análisis de fósiles de Arthropleura pertenecientes a dos individuos juveniles descubiertos en la década de 1970 en Francia. Los hallazgos se publicaron el 9 de octubre en la revista Science Advances.
La extraña historia de Arthropleura tomó un nuevo giro cuando el equipo de estudio escaneó los fósiles, que aún están atrapados en piedra.
La cabeza de cada animal muestra características pertenecientes tanto a milpiés como a ciempiés, lo que sugiere que los dos tipos de artrópodos están más estrechamente relacionados de lo que se creía anteriormente, según los autores del estudio.
“Al combinar los mejores datos disponibles de cientos de genes de especies vivas en este estudio, junto con las características físicas que nos permiten colocar fósiles como Arthropleura en árboles evolutivos, hemos logrado resolver este enigma. Los milpiés y los ciempiés son en realidad los parientes más cercanos entre sí”, dijo el coautor del estudio y paleontólogo, el doctor Greg Edgecombe, quien es experto en invertebrados antiguos en el Museo de Historia Natural de Londres, en un comunicado.
Una época de gigantes
A partir de los fósiles y las huellas similares a hilos que dejó Arthropleura, los científicos determinaron que la enorme criatura vivió entre hace 290 millones y 346 millones de años en lo que ahora es América del Norte y Europa, y era solo uno de muchos gigantes que deambulaban por el planeta.
Una abundancia de oxígeno atmosférico hizo que criaturas como escorpiones e insectos ahora extintos similares a libélulas llamados griffinflies alcanzaran tamaños enormes que empequeñecen a sus contrapartes modernas, dijeron los autores del estudio. Sin embargo, Arthropleura aún se destacaba, alcanzando aproximadamente la misma longitud que los caimanes modernos, dijo el autor principal del estudio, Mickaël Lhéritier.
Lhéritier está cursando su doctorado en miriápodos antiguos, un grupo de artrópodos que incluye milpiés y ciempiés, en la Universidad Claude Bernard Lyon 1 de Francia para comprender cómo los artrópodos se adaptaron para vivir en tierra hace millones de años.
Una vez que los animales murieron y quedaron enterrados en capas de sedimento con el tiempo, algunos de ellos quedaron sepultados en un mineral conocido como siderita, que se solidificó y formó un nódulo alrededor de los restos. Quedar encerrados en piedra ayudó a preservar incluso los aspectos más delicados de las criaturas fosilizadas.
Tales nódulos se detectaron por primera vez en una mina de carbón en Montceau-les-Mines, Francia, en la década de 1970 y luego se transfirieron a colecciones de museos franceses.
“Tradicionalmente, abríamos los nódulos y tomábamos moldes de los especímenes”, dijo Edgecombe. “Hoy podemos investigarlos con escaneos. Usamos una combinación de microCT (microtomografía computarizada) e imágenes de sincrotrón para examinar el interior de Arthropleura, revelando los detalles finos de su anatomía.”
Un intrigante ancestro artrópodo
Los escaneos en 3D revelaron dos especímenes casi completos de Arthropleura que vivieron hace 300 millones de años. Ambos animales fosilizados aún tenían la mayoría de sus patas, y uno de ellos tenía una cabeza completa, incluyendo antenas, ojos, mandíbulas y su aparato de alimentación, dijo Lhéritier, siendo la primera cabeza de Arthropleura documentada.
El equipo se sorprendió al descubrir que Arthropleura tenía características corporales vistas en los milpiés modernos, como dos pares de patas por segmento corporal, así como características de la cabeza de los primeros ciempiés, como la posición de sus mandíbulas y la forma de su aparato de alimentación. La criatura también tenía ojos pedunculados, como los crustáceos, dijo Lhéritier.
Además de ayudar a los investigadores a comprender mejor cómo era Arthropleura, el descubrimiento también establece una conexión evolutiva más cercana entre los milpiés y ciempiés modernos.
Anteriormente, los científicos pensaban que los dos artrópodos tenían una relación más distante, pero en los últimos años, los estudios genéticos han demostrado que los milpiés y los ciempiés están más estrechamente relacionados.
“Este nuevo escenario fue criticado por el hecho de que no había un argumento ‘fósil’ o anatómico para defender esta agrupación, pero nuestros nuevos hallazgos sobre Arthropleura que combinan características de ambos grupos tienden a confirmar este nuevo escenario”, escribió Lhéritier en un correo electrónico.
Los investigadores creen que los dos fósiles de Arthropleura pertenecían a juveniles porque alcanzan solo 25 milímetros y 40 milímetros de largo.
Los estudios de especímenes de Arthropleura han mostrado que los animales varían en la cantidad de segmentos corporales que tienen, similar a la mayoría de los milpiés que agregan segmentos corporales hasta alcanzar un máximo fijo. No obstante, los ciempiés ya tienen todos sus segmentos corporales en su lugar al nacer, de acuerdo con los autores del estudio.
Este hallazgo sugiere que Arthropleura alcanzaba su máxima segmentación como adulto, en lugar de al nacer. Pero los investigadores están interesados en determinar si encontraron verdaderos especímenes juveniles o una especie más pequeña previamente desconocida, así como la tasa de crecimiento a lo largo del tiempo para tal animal.
“Las huellas encontradas en otros lugares de Montceau-les-Mines sugieren que estos Arthropleura probablemente medían alrededor de 40 centímetros en su longitud máxima”, dijo Edgecombe. “Aunque no hay nada que diga que no podrían ser más grandes, actualmente no tenemos evidencia de esto”.
Lo que comía Arthropleura y otros misterios
Ahora que los investigadores han descubierto una cabeza completa de Arthropleura, esperan que el descubrimiento pueda ayudarles a resolver otros enigmas sobre el animal gigante, incluyendo qué comía y cómo respiraba. Sin embargo, se necesitarán encontrar otros fósiles que preserven aspectos adicionales del cuerpo del artrópodo, incluida la cabeza de un adulto.
“Aunque aún no se han encontrado contenidos definitivos del intestino, otros detalles de estos fósiles contribuyen al debate sobre la dieta de Arthropleura”, dijo Edgecombe. “No tienen colmillos venenosos ni patas especializadas para atrapar presas, lo que sugiere que probablemente no era un depredador. Como sus patas están mejor adaptadas para el movimiento lento, probablemente eran más como los milpiés que comen detritos que viven actualmente”.
Lhéritier, quien está estudiando otro grupo de miriápodos antiguos que pudieron ser anfibios, dijo que está interesado en los ojos pedunculados de Arthropleura.
“Hoy, los ojos pedunculados son una característica típica de los artrópodos acuáticos como los cangrejos o los camarones”, dijo. “¿Significaría que Arthropleura pudo ser anfibio? Para responder a esto, necesitamos encontrar el sistema respiratorio de Arthropleura. Encontrar estos órganos puede ayudarnos a entender la relación de Arthropleura con el agua. Branquias como los crustáceos significarían un estilo de vida acuático/anfibio, mientras que tráqueas (como insectos u otros miriápodos) o pulmones (como las arañas) significarían un estilo de vida terrestre”.
Sin embargo, desentrañar cómo es la cabeza de Arthropleura resuelve un misterio clave, dijo James C. Lamsdell, profesor asociado de geología en la Universidad de West Virginia, en un artículo relacionado que apareció en Science Advances. Lamsdell no participó en el nuevo estudio.
“Estos notables hallazgos, basados en dos individuos juveniles casi completos, presentan una nueva visión de este enigmático artrópodo”, escribió Lamsdell.
“El descubrimiento más emocionante proviene de las cabezas de los especímenes que presentan un mosaico de características de milpiés y ciempiés… A medida que el misterio de las afinidades del artrópodo más grande conocido se resuelve, el trabajo de reconstruir la historia de vida de esta criatura excepcional puede finalmente comenzar”.
