Un veterano de Vietnam recolectó fósiles durante 66 años. Uno, erróneamente etiquetado como ‘lamprea bebé’, hizo que los paleontólogos reconsideraran cómo los vertebrados se trasladaban del agua a la tierra |

Richard Rock, veterano de la guerra de Vietnam, maestro jardinero y coleccionista de fósiles, lleva 66 años recogiendo piedras. Su sitio favorito es Mazon Creek, un prolífico yacimiento de fósiles ubicado a unas 70 millas al suroeste de Chicago. Es famoso no sólo por sus fósiles sino también por su dedicada comunidad de científicos aficionados que desafiaron el calor, la hiedra venenosa y las garrapatas infestadas de Lyme para recolectar y catalogar artefactos de uno de los reservorios paleontológicos más grandes del mundo.

En 2023, otros entusiastas de los fósiles andres joven le preguntó a Rock si podía tomar una foto de su colección. Rock “tenía vitrinas por toda la casa y áreas de almacenamiento abarrotadas en el garaje”, recordó Young. «Entré a su estudio, miré los estantes de vidrio, comencé a recoger especímenes y vi uno que tenía una pequeña etiqueta laminada que decía ‘lamprea bebé’. Y pensé: ‘Esto no es una lamprea'».

Resulta que el fósil era algo mucho más importante. En un estudio publicado hoy en CienciaInvestigador del Museo Field Arjan Mann Y Jason Pardo describió el espécimen como una cría tetrápodosmiembro del linaje de cuatro patas que dio origen a todos los seres vivos: anfibios, reptiles, aves y mamíferos. Junto con fósiles similares que ya se encuentran en archivos de museos y análisis de docenas de fósiles de sus parientes, esta cría desbarata la idea generalizada de que la metamorfosis fue fundamental para ayudar a sacar del agua a los primeros vertebrados terrestres.

Probablemente hayas visto fotografías de tetrápodos en la clase de biología de la escuela secundaria. Son criaturas antiguas, parecidas a lagartos, que precedieron al inicio de los vertebrados. transición del agua a la tierra. Durante décadas, los científicos asumieron ampliamente que los tetrápodos orquestaban estos cambios a través de metamorfosis: comenzando con renacuajos que vivían en el agua, como las ranas modernas, y luego reorganizando toda la forma de su cuerpo para convertirse en renacuajos adultos que viven parcialmente en la tierra.

Esta hipótesis surgió en parte porque los animales modernos que más se parecen a los primeros tetrápodos son salamandras que sufrieron una metamorfosis. Pero Florian WitzmannEl curador de la colección de peces y anfibios fósiles del Museo de Historia Natural de Berlín, que no participó en la nueva investigación, argumentó que la analogía siempre fue errónea. Tiene sentido, dijo, que la metamorfosis haya ocurrido más tarde.

Antes de que se descubriera el fósil de roca, Mann y Pardo pasaron varios años analizando otros especímenes de la colección del Museo Field. Mientras trabajaba hasta altas horas de la noche en el laboratorio, Mann notó que el misterioso fósil tenía extremidades pequeñas y en crecimiento. Para descubrir qué criaturas estaban observando, los investigadores, como dice Mann, «revisaron una lista de animales candidatos en función de su morfología, eliminando lentamente animales en función de características anatómicas, excluyendo grupos, hasta que obtuvimos un diagnóstico».

En última instancia, las imágenes con un microscopio electrónico permitieron a los científicos identificar a los animales como embolomeros: depredadores parecidos a los cocodrilos que dominaron el ecosistema hace entre 280 y 350 millones de años. Los fósiles de piedra parecen ser de la misma especie. «Las muestras mostraron más partes externas del cuerpo a una edad más temprana», dijo Mann. «Por lo tanto, contribuye significativamente a la historia».

Es importante destacar que estas dos crías no mostraron signos de estar en la fase de vida parecida a un renacuajo. Por ejemplo, los embolomeros conservados por el fósil de roca tenían patas en miniatura y no tenían branquias externas: los apéndices peludos que utilizan las larvas de salamandra para respirar bajo el agua antes de reabsorberlos durante la metamorfosis. Estos dos fósiles son “básicamente versiones en miniatura” de los adultos, explicó Mann. «Se hacen cada vez más grandes hasta que se obtienen animales gigantes del tamaño de caimanes».

Esto es típico del desarrollo directo: la misma estrategia de crecimiento que utilizan hoy en día los mamíferos, las aves, los reptiles e incluso muchos anfibios. Este estudio sugiere que los primeros tetrápodos siguieron este plan en lugar de metamorfosearse, de modo que la transición del agua a la tierra inicialmente tomó un camino diferente. De acuerdo a Nadia FrobischComo biólogo evolutivo del Museo de Historia Natural de Berlín que no participó en la investigación, algunos expertos en tetrápodos han predicho que surgirán crías fósiles con características de desarrollo directas. «Todos lo estábamos esperando», dijo. «Nunca hemos tenido pruebas directas, y ahora Arjan Mann y Jason Pardo han encontrado pruebas directas».

Sin embargo, estos dos fósiles por sí solos no descartan la metamorfosis en los tetrápodos. Quizás los embolomeros sean una rama que evolucionó hacia el desarrollo directo. Pero Mann y Pardo examinaron miles de fósiles juveniles de otros parientes tetrápodos tempranos y no encontraron evidencia de metamorfosis. «No es una sola especie», dijo Pardo. «Podemos observar cada grupo de troncos de tetrápodos, cada animal que fue parte de esta transición de aleta a extremidad; cada animal que encontramos en el conjunto de Mazon Creek que cayó en esa categoría no tenía nada que sugiriera metamorfosis».

Fröbisch sostiene que hay poco debate sobre las conclusiones de Mann y Pardo. «No se me ocurre nadie que diría que esto… no encaja en absoluto con el panorama evolutivo», dijo. Witzmann está de acuerdo. «Los fósiles son muy hermosos», dijo. «Hay tantas partes blandas conservadas: cartílagos, huesos, piel. Yo haría la misma interpretación».

Esta preservación prístina es una característica rara de los hallazgos de fósiles. Río Mazón. En la mayoría de los demás lugares, es difícil o incluso imposible encontrar especímenes del animal nacidos. Los bebés son pequeños y sus esqueletos están hechos en parte de cartílago, que se descompone rápidamente después de la muerte. Se necesitan un conjunto especial de condiciones para preservar los pequeños tejidos blandos que dejan los juveniles.

Por suerte, Mazon Creek está a la altura. Apenas Hace 309 millones de añosla región es un vasto delta de un río, barrido por inundaciones estacionales que arrastran lodo espeso y rico en hierro hacia los sedimentos y entierran muchas plantas y animales desafortunados debajo. En otros lugares, las bacterias destruirán estos organismos por completo. Pero allí, el hierro disuelto en el barro alrededor del cadáver reacciona con el dióxido de carbono liberado por las bacterias. Esto convierte el barro en sideritamineral de carbonato de hierro. A los pocos días o semanas de la muerte de un organismo, éste quedará encerrado en nódulos minerales duros, a veces antes de que el tejido blando haya tenido tiempo de pudrirse.

Este procesos geoquímicos dejando millones concreto: “una pequeña roca con forma de huevo”, como la describe Young, que los coleccionistas pueden aplastar o congelar para revelar los fósiles en su interior. Por lo general, los recolectores tienen que cavar en el suelo para recuperar las bolas. Pero a mediados del siglo XX, la industria minera del carbón comenzó a explotar en Mazon Creek, lo que hizo que el concreto fuera fácilmente accesible en el esquisto expuesto.

Durante las últimas ocho décadas, Mazon Creek ha atraído la atención de coleccionistas y científicos ciudadanos. «Había un sitio de minería de carbón cerca de una gran población durante un período en el que la gente socializaba en intercambios de piedras y tenía una tendencia a coleccionar cosas», dijo Young, quien sirvió como puente entre la comunidad de científicos ciudadanos de Mazon Creek y los investigadores profesionales en el Museo Field. Hoy en día, algunos de estos entusiastas visitan Mazon Creek varias veces por semana para recolectar más concreto. «Son personas inteligentes y educadas», dijo Pardo. «A veces ellos saben más que yo sobre lo que están viendo».

Desde 1960, Rock ha sido un miembro destacado de la comunidad de científicos ciudadanos. Inspirado por un fósil de helecho en una feria de ciencias, fue a Mazon Creek por primera vez en la escuela secundaria, con su padre. Él “me mostró lo bueno que era el concreto y que se podía romper con un martillo”, dijo Rock. “Así que comencé a coleccionar”.

Varios años después, su padre decidió contar cuántos fósiles había traído Rock a casa. «Tenía que ir a alguna parte», recordó Rock. “Regresé cuatro o cinco horas después, y mi papá estaba sentado en mi escritorio y le dije: ‘¿Terminaste?’ Y él dijo: ‘No… me detuve en 50.000’. Y dijo que había creado un monstruo”.

Rock no recuerda haber recogido al bebé tetrápodo. Pero una vez que escuchó los pensamientos de Mann y Pardo sobre el espécimen, supo que necesitaba donarlo a un museo. «Inmediatamente me di cuenta de que era un fósil muy importante», dijo Rock. Como colección de museo, no propia, añadió, los objetos pueden «ayudarnos a aprender algo sobre el pasado que no sabíamos».

Si la metamorfosis no formó el puente evolutivo del agua a la tierra, debe haber habido otro conjunto de rasgos que sí lo hicieron. Por ahora nadie conoce la historia completa. «A veces hay que destruir para crear», dijo Mann. «Acabamos de destruir una hipótesis de larga data. Ahora tenemos que empezar de cero».

En cuanto a Rock, está feliz de que sus 66 años de coleccionismo puedan contribuir a la empresa. El fósil que encontró “era del tamaño de una moneda de diez centavos”, recordó. «Mi esposa dijo: ‘¿Cómo puedes tomarlo?’ Y como le dije, lo tomo todo, sin importar lo que sea, porque no sabrás lo que es hasta que tengas tiempo de verlo”.