Los investigadores han descubierto un corazón de 380 millones de años, el más antiguo jamás encontrado, junto con un estómago, intestino e hígado fosilizados separados en un antiguo pez con mandíbula, arrojando nueva luz sobre la evolución de nuestros propios cuerpos.

La nueva investigación, publicada hoy en Science, encontró que la posición de los órganos en el cuerpo de los artrodiros, una clase extinta de peces acorazados que florecieron durante el período Devónico desde hace 419,2 millones de años hasta hace 358,9 millones de años, es similar a anatomía moderna del tiburón, que ofrece nuevas pistas evolutivas vitales.

El investigador principal John Curtin, la distinguida profesora Kate Trinajstic, de la Escuela de Ciencias Moleculares y de la Vida de Curtin y el Museo de Australia Occidental, dijo que el descubrimiento fue notable dado que los tejidos blandos de especies antiguas rara vez se conservaban y era aún más raro encontrar una preservación en 3D.

«Como paleontólogo que ha estudiado fósiles durante más de 20 años, me sorprendió mucho encontrar un corazón en 3D bellamente conservado en un ancestro de 380 millones de años», dijo el profesor Trinajstic.

«A menudo se piensa en la evolución como una serie de pequeños pasos, pero estos antiguos fósiles sugieren que hubo un salto más grande entre los vertebrados sin mandíbula y con mandíbula. Estos peces literalmente tienen el corazón en la boca y debajo de las branquias, al igual que los tiburones de hoy».

Esta investigación presenta, por primera vez, el modelo 3D de un corazón complejo en forma de S en un artrodire que se compone de dos cámaras con la cámara más pequeña sentada en la parte superior.

El profesor Trinajstic dijo que estas características se desarrollaron en estos primeros vertebrados, lo que ofrece una ventana única sobre cómo la región de la cabeza y el cuello comenzaron a cambiar para adaptarse a las mandíbulas, una etapa crítica en la evolución de nuestros propios cuerpos.

«Por primera vez, podemos ver todos los órganos juntos en un pez primitivo con mandíbulas, y nos sorprendió especialmente saber que no eran tan diferentes a nosotros», dijo el profesor Trinajstic.

«Sin embargo, había una diferencia crítica : el hígado era grande y permitía que los peces se mantuvieran flotantes, al igual que los tiburones de hoy. Algunos de los peces óseos de hoy en día, como los peces pulmonados y los abedules, tienen pulmones que evolucionaron a partir de vejigas natatorias, pero fue significativo que no encontró evidencia de pulmones en ninguno de los peces acorazados extintos que examinamos, lo que sugiere que evolucionaron de forma independiente en los peces óseos en una fecha posterior».

La Formación Gogo, en la región de Kimberley en Australia Occidental donde se recolectaron los fósiles, era originalmente un gran arrecife.

Con la ayuda de científicos de la Organización Australiana de Ciencia y Tecnología Nuclear en Sydney y la Instalación Europea de Radiación Sincrotrón en Francia, los investigadores utilizaron haces de neutrones y rayos X sincrotrón para escanear las muestras, aún incrustadas en las concreciones de piedra caliza, y construyeron estructuras tridimensionales. imágenes de los tejidos blandos en su interior en función de las diferentes densidades de minerales depositados por las bacterias y la matriz rocosa circundante.

Este nuevo descubrimiento de órganos mineralizados, además de los hallazgos previos de músculos y embriones, convierte a los artrodiros de Gogo en los vertebrados de tallo con mandíbula mejor comprendidos y aclara una transición evolutiva en la línea hacia los vertebrados con mandíbula vivos, que incluye a los mamíferos y los humanos.

El coautor, el profesor John Long, de la Universidad de Flinders, dijo : «Estos nuevos descubrimientos de órganos blandos en estos peces antiguos son realmente el sueño de los paleontólogos, porque sin duda estos fósiles son los mejor conservados del mundo para esta era. muestran el valor de los fósiles de Gogo para comprender los grandes pasos en nuestra evolución distante. Gogo nos ha brindado primicias mundiales, desde los orígenes del sexo hasta el corazón vertebrado más antiguo, y ahora es uno de los sitios de fósiles más importantes del mundo. Es momento en que el sitio fue considerado seriamente para el estatus de patrimonio mundial».

El coautor, el profesor Per Ahlberg, de la Universidad de Uppsala, dijo : «Lo realmente excepcional de los peces Gogo es que sus tejidos blandos se conservan en tres dimensiones. La mayoría de los casos de preservación de tejidos blandos se encuentran en fósiles aplanados, donde la anatomía blanda es poco más que una mancha en la roca. También somos muy afortunados porque las modernas técnicas de escaneo nos permiten estudiar estos frágiles tejidos blandos sin destruirlos. Hace un par de décadas, el proyecto hubiera sido imposible».

La investigación dirigida por Curtin fue una colaboración con la Universidad de Flinders, el Museo de Australia Occidental, la Instalación Europea de Radiación de Sincrotrón en Francia, el reactor nuclear de la Organización Australiana de Ciencia y Tecnología Nuclear, la Universidad de Uppsala, el Instituto de Medicina Regenerativa de Australia de la Universidad de Monash y el Museo de Australia del Sur.