El enigmático Dickinsonia fue uno de los primeros animales de la Tierra

Esta extraña forma de vida lleva años desconcertando a los científicos. Por eso un equipo de investigadores ha empleado análisis modernos para mirar con nuevos ojos sus restos primitivos.

Friday, September 21, 2018,
Por Maya Wei-Haas - National Geographic
Dickinsonia
¿Qué era la criatura que dejó estas huellas? ¿Un animal, un protista o un hongo? Los análisis químicos aportan nuevas pruebas.
Fotografía de O. Louis Mazzatenta

Los ediacaranos eran un grupo de lo más extraño: con discos anillados, manchas con patrones, bultos y frondas onduladas. Estas rarezas blandas y esponjosas, que llegaron a los mares cálidos y poco profundos hace 570 millones de años, fueron las primeras formas de vida complejas de la Tierra.

Uno de los más famosos del grupo es el Dickinsonia. Este óvalo acanalado y aplanado puede superar los 120 centímetros de ancho y luce una cresta distintiva en el centro de su cuerpo. Sin embargo, la incógnita de qué era exactamente el Dicksonia ha desconcertado a los científicos durante años. En varios momentos de la historia, han asignado estos curiosos organismos a casi todos los reinos de la vida. En las últimas décadas, el debate se ha centrado en tres grupos: algunos investigadores proponen fungi, otros dicen protistas, mientras que otros siguen apostando por los animales.

En un nuevo estudio publicado esta semana en Science, los investigadores han empleado técnicas modernas para observar con nuevos ojos a estas criaturas antiguas. Sus resultados se suman a un creciente conjunto de pruebas que sugieren que el Dickinsonia es una de las primeras formas de vida animal descubiertas hasta la fecha, previa a la explosión cámbrica, que tuvo lugar hace 541 millones de años y supuso el surgimiento de la mayoría de los grupos principales de animales que todavía existen en la actualidad.

«En realidad, este ya era uno de nosotros. Era un animal», afirma el autor del estudio Jochen Brocks, paleobiogeoquímico de la Universidad Nacional Australiana. Aunque los Dickinsonia acabaron extinguiéndose, el animal es uno de los primeros experimentos de vida multicelular que acabaron dando lugar a nuestro zoológico moderno.

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«Creo que, de algún modo, completa el puzle de nuestra comprensión del Dickinsonia», afirma Mary Droser, paleontóloga de la Universidad de California, Riverside, que no participó en la investigación.

Explica que, en los últimos años, los paleontólogos han alcanzado un consenso respecto a que el Dickinsonia era un animal, basándose en estudios de sus huellas. Sin embargo, la nueva investigación se basa en estas pruebas, empleando la química para respaldar la hipótesis animal. «Contribuye a colocar al Dickinsonia como parte de la historia de la evolución animal en el planeta Tierra», afirma Droser.

¿Qué eran los ediacaranos?

Estas rarezas evolutivas, descubiertas por primera vez en 1946 en las montañas Ediacara de la sierra de Flinders, en Australia meridional, solo se parecen vagamente a las formas de vida modernas. Los ediacaranos son «tan raros como la vida en otro planeta, pero más fáciles de alcanzar», describió el paleontólogo Adolf Seiclacher en un artículo científico de 2007 para la Geological Society of London, Special Publications.

Su aparición marca un cambio desde la vida diminuta a la enorme, a medida que la evolución probaba planes físicos para aumentar el tamaño de sus criaturas. Hoy en día conocemos más de 50 tipos de ediacaranos y se han descubierto en todos los continentes, salvo en la Antártida.

Estudiando la gran explosión de vida, los científicos pueden entender mejor los ingredientes necesarios para generar criaturas complejas. La investigación también podría aportar pistas sobre cómo aparece la vida en mundos lejanos. Y en comparación con la difícil investigación en otros planetas, «es mucho más barato retroceder en el tiempo y analizar cómo se desarrolló la vida en la Tierra», afirma Droser.

Cómo estudiar lo que no está ahí

Un reto a la hora de estudiar los ediacarianos es su preservación. Sus cuerpos esponjosos llevan mucho tiempo descompuestos y carecen de huesos o caparazones que permanezcan en el registro fósil. Esto significa que la mayoría de estas formas solo se conocen a partir de huellas o restos de antiguos habitantes, y muchos de sus delicados rasgos se habrán perdido. Estas criaturas también son miembros muy primitivos del árbol evolutivo, difiriendo mucho de las formas de vida modernas, lo que dificulta asignarlos a una u otra rama. En los años 80, los investigadores propusieron que los ediacarianos deberían tener su propio reino extinto.

Investigaciones anteriores se han centrado en el análisis físico de los restos de Dickinsonia: crecimiento y desarrollo, pruebas de su movimiento, tamaño y complejidad. En el estudio más reciente, los científicos recurrieron a los biomarcadores moleculares conocidos como esteroles para obtener nuevas pruebas. Los producen muchos organismos, pero son ligeramente diferentes en cada grupo.

Los animales elaboran una versión conocida como colesteroles, «como los que están presentes en los McNuggets de pollo», bromea Brocks. Sin embargo, los ediacarianos no se alimentaban de pollo frito. En realidad, estos compuestos químicos desempeñan un papel importante en las membranas celulares de casi todos los animales, ayudando a regular lo que entra y sale.

Los científicos han empleado durante mucho tiempo el análisis de biomarcadores para buscar algas en sedimentos en bruto. «En este caso, obtenemos una composición media del ecosistema presente entonces», explica Ilya Bobrovskiy, autora principal del nuevo estudio y estudiante de doctorado en la Universidad Nacional Australiana.

Como los cuerpos de los ediacarianos son huellas en su mayoría, nadie había intentado estudiar los biomarcadores de estos organismos antiguos. Sin embargo, algunas huellas de ediacarianos todavía conservan una fina capa de material orgánico. Bobrovskiy pensó que quizá los enlaces carbonáceos en esta película orgánica contenían la identidad secreta de estas extrañas formas de vida.

Brocks, tutor de Bobrovskiy, se mostró escéptico. «Al principio me pareció una locura», afirma. Pero sin querer desalentar a su ambiciosa alumna, le dio luz verde.

¿Qué demostró el análisis?

Bobrovskiy desarrolló un método para analizar esteroles fósiles en los restos de ediacarianos, comparando los resultados con biomarcadores extraídos de la roca circundante.

Para poner a prueba su método, Bobrovskiy recurrió a la criatura ediacariana Beltanelliformis, antes considerada emparentada con algas, hongos y hasta medusas. En lugar de eso, los biomarcadores apuntaban a que se trataba de colonias esféricas de cianobacterias. Publicaron su análisis a principios de este año en Nature Ecology and Evolution.

A continuación, el equipo recurrió al Dickinsonia, tomando muestras en la región del mar Blanco, en el noroeste de Rusia.

«La composición molecular del fósil y la composición molecular del lecho marino alrededor de este era blanca y negra», explica Brocks. La abundancia de colesteroles antiguos —hasta un 93 por ciento— en los restos apuntaban a un animal. Por su parte, el lecho submarino circundante tenía muy pocos y contenía lo que se conoce como ergoesteroides, sugiriendo la presencia de algas verdes.

La hermosa simplicidad del análisis es en parte lo que convierte esta investigación en algo impresionante. «Es una forma muy creativa de intentar responder a esta pregunta. Es una de esas situaciones en las que te preguntas por qué nadie pensó en hacer esto antes», afirma Paula Welander, microbióloga de la Universidad de Stanford que no participó en el estudio.

Es probable que el método resulte útil para comprender otros ediacarianos enigmáticos, según afirma por email Renee Hoekzema, paleontóloga y matemática de la Universidad de Oxford que no participó en la investigación. Le interesaría particularmente el análisis químico de los rangeomorfos con aspecto de plumas, que podrían estar emparentados con los Dickinsonia. Es una de las formas que Brocks y su grupo quieren estudiar a continuación.

«Es un momento emocionante», afirma Hoekzema. «Tras 70 años de debate, empezamos a entender la enigmática naturaleza de la biota del periodo Ediacárico».

¿Cómo se conservan durante tanto tiempo los biomarcadores?

Con el tiempo, todas las sustancias orgánicas se descomponen. Brocks señala que el colesterol no es una excepción, pero explica que los productos de su descomposición son muy específicos y «el esqueleto original del colesterol» queda conservado en estos fósiles moleculares.

Welander, que estudia la creación y función de esteroles modernos para ayudar a interpretar mejor los restos antiguos, alaba la rigurosidad del trabajo, señalando que el equipo «ha puesto todos los puntos sobre las íes».

Claro está, nada es totalmente cierto en el mundo de la ciencia. El estudio se basa en la hipótesis de que solo los animales crean colesteroles, algo que Welander considera justo con los datos actuales, pero que tiene la posibilidad de cambiar a medida que sabemos más sobre las numerosas formas de vida de la Tierra.

«Hay mucha incertidumbre. Pero aplicar biomarcadores quita gran parte de esa incertidumbre», afirma Bobrovskiy sobre el estudio de la vida primitiva.

Droser añade que «combinado con el resto [de pruebas], es difícil discutir que no fuera un animal».

¿Fue el Dickinsonia el primer animal?

Aunque los científicos no pueden determinar cuándo apareció exactamente el primer animal, antiguos restos sugieren que fue hace más de 600 millones de años. Sin embargo, el Dickinsonia, con su nueva clasificación confirmada, se encuentra dentro del grupo de los animales más antiguos descubiertos hasta la fecha. El Kimberella, un animal primitivo similar a un molusco, compite con el Dickinsonia en edad. Ocurre lo mismo con la criatura con aspecto de gusano conocida como Helminthoidichnites.

Hace unos 541 millones de años, los esponjosos ediacarianos dejaron paso a los fantásticos organismos de la explosión cámbrica, ataviados con picos y armaduras.

Este espectacular abanico de vida nos ayuda a entender mejor la colección de criaturas que nadan, saltan, vuelan, galopan y se contonean por el mundo actual. «Nos sorprende la diversidad de vida y cómo la vida se ha adaptado a varios entornos del planeta», afirma Droser. «Pero esta es una pieza de los últimos mil millones de años en este planeta de evolución y extinción... Y la biota del periodo Ediacárico es el inicio de todo».

Este artículo se publicó originalmente en inglés en nationalgeographic.com.

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