La aparición de los tetrápodos (vertebrados de cuatro extremidades) es una de las transiciones evolutivas icónicas conservadas en el registro fósil. Estos animales, que vivieron hace unos 385 a 320 millones de años durante los períodos Devónico y Carbonífero de la historia de la Tierra, allanaron el camino para la evolución y diversificación de todos los demás vertebrados terrestres tal como los conocemos hoy, incluidos anfibios, reptiles, aves y mamíferos. como humanos

Durante mucho tiempo se ha creído que estos primeros animales crecían muy lentamente a lo largo de sus vidas, haciéndose gradualmente más y más grandes, de forma similar a las salamandras modernas. Sin embargo, en un nuevo estudio en biología de la comunicación Investigadores del Departamento de Biología Orgánica y Evolutiva (OEB) de la Universidad de Harvard, el Comité de Biología Evolutiva (CEB) de la Universidad de Chicago y el Museo Field de Historia Natural han abierto huesos de fémur fósil para una variedad de desarrollo. etapas en los primeros tetrápodos, Deltas de WhatcheeriaY encontraron evidencia de que el animal creció rápidamente hasta la edad adulta, lo que cuestiona la sabiduría convencional sobre el crecimiento de los tetrápodos.

La autora principal Megan R. Whitney, ex investigadora postdoctoral de la OEB, y la autora principal, la profesora Stephanie E. Pearce (OEB), curadora de Paleontología de Vertebrados en el Museo de Zoología Comparada, han estado estudiando los primeros tetrápodos para comprender mejor cómo se desarrollaron, lo que ayuda para proporcionar mayor claridad en la historia de vida de los animales. “Examinar estos fósiles es como leer un libro de cuentos e intentamos leer tantos capítulos como podamos al observar cómo los juveniles crecen hasta la edad adulta”, dijo Whitney, “debido a dónde se encuentran. Vachería Sentado en el árbol genealógico de los primeros tetrápodos, queríamos apuntar a este animal y mirar su libro de cuentos en diferentes etapas de su vida».

La escasez de especímenes de tetrápodos tempranos en el registro fósil presenta un desafío para los científicos que a menudo trabajan a partir de colecciones de fósiles incompletas o grupos de especies. VacheríaSin embargo, es una excepción única porque está representado por cientos de huesos de varios individuos de varios tamaños, todos preservados en un solo lugar en Iowa. «Vachería “Una de las estrellas de nuestra colección de paleontología”, dijo el coautor Dr. Ken Angelchik, Curador de Paleontología de MacArthur en el Museo Field. «Es uno de los primeros tetrápodos mejor representados en el registro fósil, y su abundancia de material nos permite hacer preguntas sobre su biología que serían imposibles para casi todos sus contemporáneos».

Vachería Parecía una gran salamandra con piernas y brazos fuertes que soportaban su peso sobre la tierra, pero tenía otras características anatómicas que sugieren que todavía estaba asociada con el agua. Vachería Vivía en los márgenes de un lago terrestre bajo en la interfaz agua-tierra hace entre 331 y 326 millones de años, lo que indica que estos animales pasaban tiempo tanto en hábitats acuáticos como terrestres.

Los coautores Benjamin KA Otoo (CEB) y Angielczyk proporcionaron nueve muestras representativas que cubren clases de tamaño conocidas para Vachería De juveniles a adultos. Whitney y Peirce luego hicieron cortes delgados del fósil para examinar la estructura microscópica del tejido óseo en los fémures colocando las astillas bajo un microscopio de luz polarizada. Cuando abrieron las incisiones y examinaron la muestra de hueso juvenil, encontraron evidencia de hueso familiar fibroso, un tejido óseo subyacente asociado con un crecimiento rápido.

«Tengo un recuerdo muy claro de saltar el relevo con Stephanie [Pierce] Y decir esto rompe todas las reglas que pensamos sobre cómo evolucionó el crecimiento en estos primeros tetrápodos», dijo Whitney.

Pierce y Whitney recordaron uno de ellos. estudios previos en cuatro patas Greerrapton, un tetrápodo carbonífero ligeramente más joven, que mostró una estrategia de crecimiento muy diferente de crecimiento moderado con un período sin crecimiento durante un período prolongado. Ellos plantearon la hipótesis de que esto podría deberse a que el animal migra entre cuerpos de agua.

«Hemos visto esto en muchas personas Greerraptonasí que cuando miramos los huesos Vachería Y nuevamente encontramos algo muy diferente, aprendimos que estos animales y sus historias de vida deben haber sido influenciados por sus interacciones con su entorno y sus lugares en sus ecosistemas antiguos», dijo Pearce.

Vachería Es uno de los animales más grandes recuperados de un sitio fósil en Iowa. El gran tamaño combinado con evidencia de hueso fibroso delgado ha llevado a esta suposición. Vachería Es posible que haya crecido rápidamente para alcanzar rápidamente el gran tamaño necesario para ser un gran depredador en su entorno.

«Si vas a ser un gran depredador, o un animal muy grande, puede ser una ventaja competitiva crecer rápidamente porque es más fácil atrapar a otros animales, y más difícil para otros depredadores atraparte a ti», dijo Pearce. «También puede ser una estrategia de supervivencia útil cuando se vive en entornos impredecibles, como el sistema de lagos Vachería poblado, que ha sufrido períodos estacionales de muerte.

Durante mucho tiempo se ha asumido que solo los amniotas (reptiles, aves y mamíferos) depositan hueso fibromuscular compatible con un crecimiento rápido y que el crecimiento lento era ancestral de los tetrápodos. Pero como descubrieron Whitney y Peirce, este tipo de tejido óseo evolucionó cerca del origen de los primeros tetrápodos, mucho antes de lo que nadie hubiera esperado.

«Vachería Las altas tasas de crecimiento como evento, dijo Whitney, nos muestran que tal vez el crecimiento lento y constante a lo largo de la vida no es en realidad una condición ancestral para todos los tetrápodos, y este hallazgo contribuye a la diversidad de patrones que vemos a medida que continuamos muestreando más y más primeros tetrápodos. Vemos que no todos son animales lentos y perezosos, sino increíblemente diversos por derecho propio”.

Whitney, actualmente profesora asistente en la Universidad Loyola de Chicago, y Pierce planean continuar investigando la microestructura del tejido óseo de los primeros tetrápodos para revelar sus historias de vida y cómo se relacionaron con su nicho ecológico, apuntando específicamente a los animales encontrados anteriormente en el registro fósil. Vachería. «Recientemente recolectamos datos de tejido óseo en un pariente Vachería Usando tecnología avanzada de sincrotrón, dijo Pearce, «nuestros emocionantes resultados iniciales apuntan a otra estrategia de crecimiento inesperada».

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