Los vertebrados más antiguos

Los fósiles de dos criaturas con aspecto de peces encontrados en China llevan de golpe el origen de los vertebrados, los seres con columna vertebral, como los seres humanos, hasta el precámbrico. Los fósiles guardan parecido con las lampreas y los gastrobranquios modernos. En otras palabras, son vertebrados totalmente desarrollados. Y, sin embargo, con 540 millones de años de antigüedad, son 65 millones de años más antiguos que los fósiles claramente vertebrados más primitivos que se conocen, un intervalo de tiempo equivalente al que se extiende desde la extinción de los dinosaurios a la actua...

Los fósiles de dos criaturas con aspecto de peces encontrados en China llevan de golpe el origen de los vertebrados, los seres con columna vertebral, como los seres humanos, hasta el precámbrico. Los fósiles guardan parecido con las lampreas y los gastrobranquios modernos. En otras palabras, son vertebrados totalmente desarrollados. Y, sin embargo, con 540 millones de años de antigüedad, son 65 millones de años más antiguos que los fósiles claramente vertebrados más primitivos que se conocen, un intervalo de tiempo equivalente al que se extiende desde la extinción de los dinosaurios a la actualidad. Esto significa que los vertebrados tienen una considerable historia oculta que se adentra en el pasado mucho más de lo que se esperaba.

Los animales, descritos por Simon Conway Morris, de la Universidad de Cambridge, Reino Unido, y De-Gan-Shu, de la Universidad del Noroeste, Xi"an, China, y otros colaboradores en la revista Nature (4 de noviembre de 1999) proceden de la fauna fósil de Chengjiang, en el sur de China. Ésta conserva una muestra de la vida marina durante el primer florecimiento de animales multicelulares en la Tierra. La fauna de Chengjiang es muy parecida (pero algo más antigua) a la fauna fósil de las pizarras de Burgess, en el oeste de Canadá, que Stephen J. Gould hizo famosas en su libro La vida maravillosa. Como en el caso de las pizarras de Burgess, los animales de la fauna de Chengjiang quedaron conservados cuando el lecho marino en el que habitaban se vio inundado por aludes de fango submarinos.Uno de los dos nuevos fósiles, llamado Myllokunmingia fengjiaoa, es una tira de sólo 25 milímetros de longitud. Tiene huellas de bloques musculosos como los de un pez (exactamente igual que los peces que podemos ver en una pescadería), señales de branquias; una estructura de apoyo llamada notocordio (precursor de la columna vertebral); una aleta dorsal y un par de aletas plegadas a lo largo del vientre, y, sólo posiblemente, una cavidad para el corazón. Los investigadores creen que este animal es un vertebrado extremadamente primitivo; únicamente los gastrobranquios, que siguen merodeando en la actualidad, son más primitivos.

Como una lamprea

El otro fósil, Haikouichthys ercaicunensis, es más interesante todavía. También es pequeño (menos de 30 milímetros de longitud, aunque no se conserva el extremo trasero) y tiene una aleta dorsal, pero, a diferencia de la del Myllokunmingia, su aleta está sujeta por radios. Tiene branquias, bloques musculosos y unas intrincadas estructuras cerca de la parte frontal, que son interpretadas como las huellas de fosas nasales, oídos y ojos. Este animal es, en casi todos los aspectos, igual que una lamprea moderna, aunque carece de las ventosas bucales especializadas de la lamprea (relacionadas con el estilo de vida parasitario de la forma moderna).La presencia de miembros del linaje de la lamprea que se remontan a un periodo remoto del Cámbrico significa que la primera aparición de vertebrados debió de ser más temprana todavía. La existencia de Myllokunmingia, una criatura más avanzada que un gastrobranquio moderno, implica que el linaje del gastrobranquio debió de derivarse de la rama vertebrada en una etapa extremadamente antigua del Cámbrico, o incluso antes.

El origen de los animales con columna vertebral o vertebrados -el grupo de animales en el que estamos incluidos nosotros- es una de las cuestiones más antiguas de la biología y una de las más difíciles de resolver. La razón es que los vertebrados son tan distintos de todos los demás animales que, en gran medida, definir sus relaciones más extensas ha sido históricamente objeto de educadas conjeturas. A lo largo de los siglos, los científicos han afirmado que los vertebrados proceden de prácticamente todos los grupos de animales invertebrados. La cuestión ha captado la atención de las mentes más agudas: Aristóteles reflexionó sobre el tema y éste fue objeto de las cavilaciones del inmenso intelecto de Goethe.

A principios del siglo XIX, el gran sabio francés Etienne Geoffroy Saint-Hilaire (cuyo genio es tardíamente reconocido por una nueva generación de biólogos interesados en la evolución del crecimiento y la forma) creía que los vertebrados eran como langostas, vueltas del revés; o quizá (si se doblaban por la mitad) como una especie de calamar. Pero las ideas de Geoffroy eran más estéticas que evolutivas, ya que para la obra de Darwin todavía faltaba medio siglo.

El biólogo alemán Anton Dohrn (1840-1909), que fundó la Estación Zoológica de Nápoles, que sigue llevando su nombre, afirmaba que los vertebrados descendían de gusanos segmentados (anélidos). Por otro lado, el biólogo holandés Ambrosius Hulbrecht (1853-1915) pensaba que todos procedíamos de gusanos nemertinos (no segmentados), opinión que todavía tiene partidarios. En EE UU, William Patten (1861-1932) creía que descendíamos de las arañas, y el combativo fisiológo británico Walter Gaskell (1847-1914) hizo lo imposible por convencernos de que todos procedíamos de las langostas, pero, a diferencia de la teoría de Saint-Hilaire, no había que volverlas del revés.

La cuestión parecía tan inextricable que algunos estudiantes del tema, como William Bateson y Thomas Hunt Morgan, le dieron la espalda disgustados y dedicaron sus energías a tareas menos complicadas. Bateson rehabilitó la obra de Mendel sobre genética y Morgan fundó un laboratorio dedicado a la genética de la mosca de la fruta, la Drosophila. Por consiguiente, Bateson y Morgan se convirtieron en los antecesores intelectuales directos del actual proyecto sobre el genoma humano.

Entre bastidores

Pero, como ocurre muy a menudo, los auténticos progresos tuvieron lugar entre bastidores. En la década de 1860, un joven ruso llamado Alexandr Kovalevskii (1840-1901) hizo el sorprendente descubrimiento de que dos modestas criaturas marinas eran el pariente invertebrado más próximo a los vertebrados y, de esta manera, se aseguró la inmortalidad zoológica.Entre los vertebrados se incluyen todos los animales corrientes con los que estamos familiarizados, desde los perros hasta los dinosaurios. Pero la mayor parte de los vertebrados son peces: durante mucho tiempo, los zoólogos consideraron los gastrobranquios y las lampreas como los vertebrados más primitivos porque, a diferencia de los demás vertebrados, carecen de mandíbulas. Los gastrobranquios quizá sean los más primitivos de los dos, ya que son incapaces de tolerar el agua dulce, un indicio de un pasado en el que nunca abandonaron el mar ancestral.

Todos los vertebrados tienen, por definición, columna vertebral. Ésta empieza por una sencilla estructura llamada notocordio, un cordón de tejido que se extiende desde la parte trasera de la cabeza hasta la punta de la cola. El notocordio es básicamente una bolsa de resistente tejido conectivo. En la mayor parte de los vertebrados, el notocordio está rodeado, desde mucho antes del nacimiento o de la salida del cascarón, por los huesos que se convertirán en la columna vertebral, y el notocordio es finalmente sustituido en su totalidad. La excepción son los gastrobranquios, en cuyo caso el notocordio se mantiene en su estado simple durante toda la vida