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Durante casi dos siglos, los científicos han intentado resolver un misterio perdurable sobre un animal gigante parecido a un milpiés llamado Arthropleura, que utilizó sus numerosas patas para vagar por la Tierra hace más de 300 millones de años.

Ahora, dos fósiles bien conservados de la criatura descubierta en Francia finalmente han revelado cómo era la cabeza de Arthropleura, proporcionando información sobre cómo vivía el artrópodo gigante.

Hoy en día, los artrópodos son un grupo que incluye insectos, crustáceos, arácnidos como las arañas y sus parientes, y la extinta Arthropleura sigue siendo el artrópodo más grande conocido que jamás haya vivido en el planeta.

Los científicos en Gran Bretaña encontraron por primera vez fósiles de Arthropleura en 1854, y algunos especímenes adultos alcanzaban los 2,6 metros de longitud. Pero ninguno de los fósiles incluía una cabeza, lo que ayudaría a los investigadores a determinar detalles importantes sobre la criatura, como si era un depredador parecido a un ciempiés o un animal que solo se alimentaba de material orgánico en descomposición, como los milpiés.

En un intento por encontrar la primera cabeza completa, los investigadores analizaron fósiles de Arthropleura pertenecientes a dos individuos juveniles descubiertos en la década de 1970 en Francia. Los hallazgos fueron publicados el 9 de octubre en la revista. Avances científicos.

La extraña historia de Arthropleura dio un nuevo giro cuando el equipo de estudio escaneó los fósiles, que todavía están atrapados en la piedra.

La cabeza de cada animal muestra características que pertenecen tanto a los ciempiés como a los ciempiés, lo que sugiere que los dos tipos de artrópodos están más estrechamente relacionados de lo que se creía anteriormente, según los autores del estudio.

“Al combinar en este estudio los mejores datos disponibles de cientos de genes de especies vivas, junto con las características físicas que nos permiten ubicar fósiles como Arthropleura en árboles evolutivos, hemos podido cuadrar este círculo. Los milpiés y los ciempiés son en realidad parientes más cercanos entre sí”, dijo en un comunicado el coautor del estudio y paleontólogo Dr. Greg Edgecombe, experto en invertebrados antiguos en el Museo de Historia Natural de Londres.

A partir de los fósiles y las huellas que dejó Arthropleura, los científicos han determinado que la enorme criatura vivió hace entre 290 y 346 millones de años en lo que hoy es América del Norte y Europa, y fue solo uno de los muchos gigantes que deambulaban por el planeta.

La abundancia de oxígeno atmosférico hizo que criaturas como los escorpiones y los insectos ahora extintos parecidos a libélulas llamados grifos alcanzaran tamaños enormes que eclipsaban a sus homólogos modernos, dijeron los autores del estudio. Pero Arthropleura aún sobresalía, alcanzando aproximadamente la misma longitud que los cocodrilos modernos, dijo el autor principal del estudio, Mickaël Lhéritier.

Lhéritier está haciendo un doctorado sobre miriápodos antiguos, un grupo de artrópodos que incluye milpiés y ciempiés, en la Universidad Claude Bernard de Lyon 1, Francia, para comprender cómo los artrópodos se adaptaron a vivir en la tierra hace millones de años.

Después de que los animales murieron y fueron enterrados en capas de sedimentos con el tiempo, algunos de ellos fueron enterrados en un mineral conocido como siderita, que se solidificó y formó un nódulo alrededor de los restos. Estar encerrado en piedra ayudó a preservar incluso los aspectos más delicados de las criaturas fosilizadas.

Estos nódulos se detectaron por primera vez en una mina de carbón en Montceau-les-Mines, Francia, en la década de 1970, y luego fueron transferidos a colecciones de museos franceses.

«Tradicionalmente, abrimos los nódulos y tomamos moldes de las muestras», dijo Edgecombe. “Hoy en día podemos investigarlos mediante escáneres. Utilizamos una combinación de microCT (tomografía microcomputada) e imágenes de sincrotrón para examinar el interior de la artropleura, revelando los detalles de su anatomía”.

Los escaneos 3D han revelado dos especímenes casi completos de Arthropleura que vivieron hace 300 millones de años. Ambos animales fosilizados todavía tenían la mayor parte de sus patas, y uno de ellos tenía una cabeza completa, incluidas antenas, ojos, mandíbulas y su aparato alimentario: la primera cabeza de Arthropleura jamás documentada, dijo Lhéritier.

El equipo se sorprendió al descubrir que Arthrorpleura tenía características corporales vistas en los milpiés modernos, como dos pares de patas por segmento del cuerpo, así como las características de la cabeza de los primeros ciempiés, como la posición de sus mandíbulas y la forma de su aparato de alimentación. . La criatura también tenía ojos curiosos, como los de los crustáceos, dijo Lhéritier.

Además de ayudar a los investigadores a comprender mejor cómo era Arthropleura, el descubrimiento también establece un vínculo evolutivo más estrecho entre los milpiés y los ciempiés modernos.

Anteriormente, los científicos pensaban que los dos artrópodos estaban relacionados más lejanamente, pero en los últimos años, los estudios genéticos han demostrado que los milpiés y los ciempiés están más estrechamente relacionados.

“Este nuevo escenario ha sido (criticado) debido a que no existe ningún argumento 'fósil' o anatómico para defender este grupo, pero nuestros nuevos descubrimientos sobre Arthropleura que combinan características de ambos grupos tienden a confirmar este nuevo escenario”, escribió Lhéritier en un correo electrónico.

Los investigadores creen que los dos fósiles de Arthropleura pertenecían a juveniles porque alcanzaban sólo 25 milímetros (0,9 pulgadas) y 40 milímetros (1,5 pulgadas) de longitud.

Los estudios de especímenes de Arthropleura han demostrado que los animales varían en el número de segmentos corporales que tienen, similar a la mayoría de los milpiés que agregan segmentos corporales hasta alcanzar un máximo fijo. Pero los ciempiés ya tienen todos los segmentos de su cuerpo instalados al nacer, según los autores del estudio.

Este hallazgo sugiere que Arthropleura alcanzó su pico de segmentación en la edad adulta y no al nacer. Pero los investigadores sienten curiosidad por determinar si encontraron verdaderos especímenes juveniles o una especie más pequeña previamente desconocida, así como la tasa de crecimiento a lo largo del tiempo de dicho animal.

«Las huellas encontradas en otras partes de Montceau-les-Mines sugieren que estas Arthropleura probablemente medían alrededor de 40 centímetros (1,3 pies) de largo», dijo Edgecombe. «Si bien no hay nada que diga que no podrían ser más grandes, actualmente no tenemos evidencia de ello».

Qué comió Artropleura y otros misterios

Ahora que los investigadores han descubierto una cabeza completa de Arthropleura, esperan que el descubrimiento pueda ayudarlos a resolver otros enigmas sobre el animal gigante, incluido qué comía y cómo respiraba. Pero será necesario encontrar otros fósiles que conserven aspectos adicionales del cuerpo del artrópodo, incluida una cabeza adulta.

«Aunque aún no se ha encontrado el contenido intestinal definitivo, otros detalles de estos fósiles contribuyen al debate sobre la dieta de Arthropleura», dijo Edgecombe. “No tienen colmillos ni patas venenosas (especializadas) para capturar presas, lo que sugiere que probablemente no era un depredador. Debido a que sus piernas se adaptan mejor a los movimientos lentos, probablemente se parecían más a los milpiés que se alimentan de detritos y que viven hoy en día”.

Lhéritier, que está estudiando otro grupo de miriápodos antiguos que pueden haber sido anfibios, dijo que sentía curiosidad por los ojos penetrantes de Arthropleura.

«Hoy en día, los ojos furtivos son una característica típica de los artrópodos acuáticos como los cangrejos o los camarones», dijo. “¿Podría esto significar que Arthropleura podría haber sido anfibia? Para responder a esto, necesitamos encontrar el sistema respiratorio de Arthropleura. Encontrar estos órganos puede ayudarnos (comprender) la conexión entre artropleura y agua. Las branquias como los crustáceos significarían un estilo de vida acuático/anfibio, mientras que las tráqueas (como los insectos u otros miriápodos) o los pulmones (como las arañas) significarían un estilo de vida terrestre”.

Pero desentrañar cómo era la cabeza de Arthropleura resuelve un misterio fundamental, dijo en un estudio James C. Lamsdell, profesor asociado de geología en la Universidad de West Virginia. artículo relacionado que apareció en Science Advances. Lamsdell no participó en el nuevo estudio.

«(Estos) descubrimientos notables, basados ​​en dos individuos juveniles casi completos, presentan una nueva visión de este enigmático artrópodo», escribió Lamsdell.

“(El) descubrimiento más emocionante proviene de las cabezas de los especímenes que muestran un mosaico de características de milpiés y ciempiés. …A medida que se resuelve el misterio de las afinidades del artrópodo más grande conocido, finalmente puede comenzar el trabajo de reconstruir la historia de vida de esta criatura excepcional”.