¿Cómo desarrollaron los cangrejos su aspecto «cangrejil»?

¿Qué caracteriza a un cangrejo? Resulta que no es una pregunta fácil de responder: una nueva y rara especie de cangrejo fosilizado y un nuevo estudio genético arrojan luz sobre la evolución de los animales.

En un nuevo estudio de Science Advances, los investigadores revelan un nuevo yacimiento fósil en Colombia que se formó hace unos 90 millones de años. El asombroso nivel de conservación del yacimiento —con cuerpos de diminutos camarones fósiles preservados al milímetro— es extremadamente raro y se han descubierto muy pocos yacimientos como este en los trópicos.

Este yacimiento incluye decenas de especímenes de un cangrejo extraño que no se parece a nada hallado hasta la fecha. El cangrejo, denominado Callichimaera perplexa —la «quimera hermosa y asombrosa»—, parece contener una serie de rasgos observados en larvas de cangrejo y cangrejos adultos, como grandes ojos bulbosos, patas delanteras con forma de remos y piezas bucales que se parecen a patas. «Es como el ornitorrinco del mundo de los cangrejos», afirma Javier Luque, autor principal del estudio e investigador posdoctoral en la Universidad de Yale y la Universidad de Alberta.

El hallazgo destaca la asombrosa diversidad, pasada y presente, de los decápodos, el grupo de animales en el que se incluyen cangrejos, camarones y langostas. Este antiguo grupo se remonta a hace 350 o 370 millones de años e incluso hoy poseen una diversidad impresionante, con más de 15.000 especies.

«No se parece a nada observado antes en el plan corporal de los decápodos. Hace que nos reconsideremos qué significa ser cangrejo», afirma Heather Bracken-Grissom, bióloga de la Universidad Internacional de Florida que se especializa en la evolución de los decápodos. «El nombre es bastante adecuado».

Los braquiuros adultos modernos tienen cuerpos anchos y con forma ovalada, y sus ojos están montados en pedúnculos. Los cangrejos que excavan o nadan, como los cangrejos azules, podrían tener pares de patas traseras planas, con forma de remos. Es más, las colas de los braquiuros están metidas debajo del cuerpo.

El Callichimaera rompe todas estas normas. Tiene un cuerpo mucho más estrecho y con forma de fuselaje respecto al cuerpo estándar de los cangrejos, y sus ojos como pelotas de tenis de mesa no están en pedúnculos, un rasgo que se observa más habitualmente en larvas de cangrejo modernas que en adultos desarrollados. Además, su diminuta cola no está debajo del cuerpo y tiene dos pares de patas alargadas con forma de remos, pero están en la parte delantera y no en la trasera. Su caparazón también tiene un patrón único que nunca se ha observado en ningún otro cangrejo, vivo o muerto.

Basándose en la información con la que cuenta el equipo de Luque, los investigadores creen que el cangrejo era un depredador activo que nadaba en la columna de agua. Debido al tamaño de sus ojos, también es posible que el Callichimaera fuera nocturno.

«Es lo contrario a sus homólogos, los que viven en sedimentos», afirma Luque. «Imagínate un delfín volador. Eso es lo que tenemos aquí».

La diversidad y la antigüedad de los decápodos dificulta establecer las relaciones entre todos los decápodos, extintos y vivos. Cartografiar la biodiversidad del grupo es fundamental, según los investigadores. Son componentes ecológicamente fundamentales de las redes tróficas acuáticas y las pesquerías generan alimento y empleos, por un valor de hasta 21,5 millones de euros anuales en acuicultura.

La noticia del Callichimaera aparece junto a otro importante estudio que arroja luz sobre la evolución de los cangrejos. En Proceedings of the Royal Society B, un equipo dirigido por Bracken-Grissom y la paleontóloga Joanna Wolfe revela el árbol familiar genético de los decápodos más detallado hasta la fecha. Durante seis años, el equipo secuenció cientos de genes de 94 especies distintas y los comparó para dibujar las enmarañadas ramas del linaje de los decápodos. Estudios anteriores habían intentado conseguirlo con solo una serie de genes.

«Lo que me sorprendió fue que no existía un marco bien fundamentado de las relaciones de uno de los grupos de invertebrados marinos más emblemáticos», afirma Wolfe, autora principal del estudio e investigadora adjunta de la Universidad de Harvard.

Una quimera accidental

El hallazgo del Callichimaera fue una casualidad. En diciembre de 2005, Luque y algunos de sus compañeros de universidad intentaban cartografiar la geología de Pesca, una localidad al noreste de la capital colombiana, Bogotá. Agotados tras un largo día de un trabajo, un amigo y él se sentaron en un afloramiento rocoso. Por curiosidad, Luque empezó a romper las rocas y una se partió, revelando un animal de aspecto extraño. «Fue el mejor regalo de Navidad», afirma.

Luque no tenía pensado estudiar fósiles de invertebrados, ya que la paleontología le atraía por la promesa de dinosaurios y otros animales antiguos. Pero seis meses después, cuando Luque excavaba una franja de roca distinta en una zona cercana, descubrió un segundo fósil de la misma criatura. Cuantos más especímenes encontraba, más le picaba la curiosidad. Empezó a mandar fotos del fósil a expertos de todo el mundo, entre ellos Francisco Vega, de la Universidad Nacional Autónoma de México, y Rodney Feldmann, de la Universidad Estatal de Kent, que ahora son sus coautores.

Al principio, Luque pensaba que los fósiles representaban un tipo extinto de Ranina ranina o cangrejo rana. Pero cuanto más estudiaban los fósiles, más desafiaba este antiguo animal las listas de verificación modernas de los rasgos «cangrejiles».

El hallazgo sugiere que algunos rasgos avanzados del plan corporal de los cangrejos, como las patas para nadar y las grandes garras, se habían consolidado a nivel evolutivo hace unos 90 millones de años, lo que insinuaría que algunos grupos evolucionaron de forma independiente para perder los rasgos, en lugar de obtenerlos con el paso del tiempo.

Los decápodos de la antigüedad

Los Callichimaera enriquecerán el trabajo de Wolfe y Bracken-Grissom. Incluso ahora, combinar datos genéticos con fósiles deja claro cómo el pasado de la Tierra configuró a los decápodos modernos.

En sus primeros cien millones de años como linaje diferente, los decápodos fueron actores marginales en el ecosistema acuático, dominado por animales antiguos como trilobites y euriptéridos (invertebrados extintos apodados «escorpiones marinos»). Pero hace unos 252 millones de años, enormes erupciones volcánicas en la actual Siberia expulsaron cantidades enormes de gases de efecto invernadero a la atmósfera terrestre y provocaron un descenso repentino de los niveles de oxígeno en el océano.

Este revés fue suficiente para erradicar a más de 95 por ciento de toda la vida en la Tierra, en la denominada extinción del Pérmico-Triásico o «Gran Mortandad». Pero los supervivientes de esta catástrofe —entre ellos los decápodos— prosperaron en el periodo subsiguiente. En los millones de años posteriores, los linajes de los decápodos se diversificaron rápidamente.

Los cangrejos experimentaron un segundo auge de diversidad hace unos 145 millones de años, a finales del Jurásico. Wolfe y sus colegas especulan que el cambio tuvo lugar porque fue entonces cuando empezaron a aparecer los arrecifes de coral. A medida que se formaban los primeros arrecifes tal y como los conocemos, los hábitats que crearon podrían haberles aportado rincones y grietas ecológicos.

Ahora que se han publicado los estudios de Luque y Wolfe, los investigadores se han asociado. Luque y Wolfe quieren crear un árbol genético aún mayor de todos los crustáceos, que podría aportar más pruebas de la hipótesis de la diversidad y los corales.

Los autores creen que es seguro que encontrarán criaturas fosilizadas aún más extrañas y añadirán más ramitas al árbol de la vida.

«Es muy emocionante que hoy en día, en el siglo XXI, aún descubramos organismos (fosilizados) de los que no sabíamos nada», afirma Luque. «Hace que nos preguntemos cuántos tesoros, cuántos fragmentos valiosos de información sobre nuestro pasado distante, esperan a que los descubramos».

Este artículo se publicó originalmente en inglés en nationalgeographic.com.