¿Qué es el gusano de Yunnan? ¿Es el antepasado de los vertebrados?
Características morfológicas:
El chinche de Yunnan es plano y reptante, generalmente mide de 3 a 4 centímetros de largo, y el más grande puede crecer hasta los 6 centímetros. El fósil se conserva en una película de color gris oscuro. El gusano de Yunnan tiene una aleta dorsal y un par de pliegues ventrales en su cuerpo; la médula espinal es gruesa y está ubicada en la parte inferior del abdomen, atravesando la parte delantera y trasera. Hay 13 pares de gónadas bajo la notocorda del gusano de Yunnan, cada par de gónadas corresponde a un miotomo y el tamaño de un par de gónadas disminuye hacia atrás en relación con el sexto miotomo.
Los órganos digestivos de los gusanos de Yunnan incluyen la boca, la garganta, el intestino medio y el intestino posterior. La boca está ubicada en el extremo posterior del órgano anterior en forma de embudo y la laringe está ubicada en la parte posterior de la cavidad branquial; frente a la laringe hay más de dos pares de estructuras en forma de dientes, que también pueden estar; parte del aparato digestivo. El intestino posterior tiene forma de espiral y está ubicado en la superficie ventral de la notocorda.
La parte posterior del gusano de Yunnan está compuesta por 22-24 miómeros esqueléticos, separados por tabiques musculares aproximadamente rectos. Los gusanos de Yunnan tienen un tubo flexible que recorre todo su cuerpo y sirve como punto de unión para los músculos. Su cuerpo también tiene un par de pequeños pliegues laterales que luego evolucionaron hasta convertirse en extremidades de mamíferos. El gusano de Yunnan también tiene una ventosa en la parte delantera de su cuerpo, a través de la cual se adhiere a otros organismos y estabiliza la forma de su cuerpo.
La cavidad branquial del gusano de Yunnan es grande y desarrollada, con 7 pares de arcos branquiales y una columna central. Hay un poro peribranquial al final de la cavidad branquial. En la cavidad branquial se desarrollan estructuras agregadas de dientes faríngeos mineralizados. Estos dientes faríngeos son todos conos individuales pequeños y ligeramente curvados, siendo el más largo de casi 1 mm. El gusano Yunnan también tiene filamentos branquiales, pero la longitud es mucho más corta que la del gusano Haikou, que es aproximadamente igual al ancho del arco branquial y se vuelve significativamente ahusado hacia el final. Desde una perspectiva de conservación, es probable que estos filamentos branquiales estén dirigidos hacia la cavidad branquial para permitir una mejor filtración de los alimentos.
Estilo de vida:
El cuerpo del gusano de Yunnan tiene músculos bien desarrollados y su movimiento se basa en la contracción muscular para doblar el cuerpo y generar ondas para nadar. El método de circulación sanguínea es la circulación cerrada y la respiración se realiza a través de las branquias. Los insectos de Yunnan viven filtrándose a través de la superficie del fondo. Pequeñas partículas que inicialmente fueron filtradas en la boca ingresan a la cavidad branquial. Las partículas de alimento y el oxígeno fluyen en la cavidad branquial y se unen a los filamentos branquiales y ingresan al intestino a través de la faringe, mientras que el agua fluye hacia la cavidad peribranquial y se excreta a través de los poros peribranquiales en la superficie ventral del cuerpo medio. Esta estructura filamentosa en forma de lámina puede aumentar la superficie de filtración y respiración, lo cual es una manifestación de la función de filtración original.
El cordado del gusano de Yunnan;
La notocorda original del gusano de Yunnan es el predecesor de la columna, que es bastante blanda y susceptible a fuerzas externas. Al igual que el material blando de la médula espinal actual, las sensaciones de las extremidades pueden transmitirse por todo el cuerpo a través de la notocorda.
Historia del descubrimiento:
En 1991, el investigador Hou Xianguang descubrió insectos de Yunnan por primera vez en la montaña Maotian. Su cabeza no se conserva fácilmente en los fósiles e inicialmente se pensó que era un tipo especial de gusano. Más tarde, se descubrió el mismo género "Haikou Worm", y todos se centraron en esta nueva especie. El fósil del gusano de Yunnan, que representa el antepasado de todos los cordados, ha estado sobre el escritorio del instituto durante dos o tres años.
Los ejemplares fosilizados de insectos de Yunnan tienen una cualidad bastante curiosa, incluso la forma en que se conservan en las rocas es muy diferente. Siempre son de color gris azulado, lo que ha llamado la atención del investigador Chen durante mucho tiempo. Él cree que los fósiles de insectos en Yunnan deben contener algún tipo de "misterio", pero para descubrir este misterio, son necesarios nuevos descubrimientos de fósiles. Aunque algunos científicos extranjeros han sugerido que la estructura tubular que atraviesa el cuerpo de los gusanos de Yunnan es el tracto digestivo, Chen todavía cree que los gusanos de Yunnan pueden dejar sedimentos u otras cosas, y que todos los tubos de cable de los gusanos de Yunnan no están llenos de tierra.
Dios ayuda a quien se ayuda a sí mismo. Durante el trabajo de campo en el verano de 1992, Chen finalmente descubrió dos especímenes completos de insectos de Yunnan, los cuales contenían estructuras en forma de tubos que recorrían sus cuerpos. En el invierno de 1993, Chen y Dzik, un académico visitante de la Academia de Ciencias de Polonia, realizaron más observaciones y debates sobre especímenes de gusanos de Yunnan. Finalmente, creían que la estructura tubular que recorre el cuerpo es la notocorda, es decir, el gusano de Yunnan es la notocorda. Este argumento aún está en sus inicios debido a que no hay pruebas suficientes.
Durante el trabajo de campo invernal de 1994, Chen descubrió más de una docena de especímenes completos de insectos de Yunnan. Después de la investigación, descubrieron que los gusanos de Yunnan tienen siete pares de arcos branquiales que les permiten respirar y mantener la comida en la boca, lo cual es una característica importante de los cordados. El descubrimiento de estos especímenes les hizo estar más seguros de que los gusanos de Yunnan son cordados. Al mediodía del día antes de que terminara el trabajo de campo, Chen tuvo una fructífera discusión con sus nuevos colaboradores L. Ramskokd y C. Edgecombe, y concluyó que los insectos de Yunnan pertenecen a los cordados, y creía que había evidencia suficiente para respaldar este punto de vista.
Así que en 1995, Chen y otros publicaron un artículo en la revista británica Nature, proponiendo que Yunnanensis y Haikouensis deberían pertenecer a animales inferiores entre los cordados, es decir, los cefalocordados.
Antes de esto, se consideraba que el cordado más antiguo del mundo era el pika que se encuentra en la fauna de Burgess Shale del Cámbrico medio en Columbia Británica, Canadá, hace unos 515 millones de años, y en Yunnan Worms. Apareció hace 530 millones de años. El descubrimiento del gusano de Yunnan adelantó la aparición de los cordados en la Tierra en 654.385 millones de años.
La publicación de "Chordata" encendió la antorcha de la exploración del origen de los vertebrados, y la comunidad internacional rápidamente respondió y comentó este descubrimiento. En 1995, el New York Times publicó un artículo titulado "De los insectos de Yunnan a usted", que decía: "Si los insectos de Yunnan mueren, el sistema nervioso central de los animales nunca podrá desarrollarse y la Tierra parecerá un lugar distante". Se considera que "Tan solitario y desolado como la luna" abrió una ventana para explorar el origen de la vida temprana en la Tierra, y se publicó un artículo de portada titulado "El camino hacia la columna vertebral" en el "Science News Weekly" estadounidense. , promocionando gradualmente los resultados de Chengjiang Fauna en el mundo, convirtiéndose en un punto destacado para la comunidad científica y el público. Por esta razón, un científico estaba tan emocionado que escribió un poema en inglés específicamente para el gusano de Yunnan: "El largo camino, desde el gusano de Yunnan hasta nosotros/Ese es el camino que deben pasar el Yin y el Yang, desde el gusano de Yunnan hasta los humanos". /Adiós a las branquias y las aletas, Qué lejos y difícil es dar paso al pelo y los pulmones/la vida, pero finalmente nos hemos convertido en una generación exitosa..."
Debate sobre la clasificación:
< En abril de 1995 se celebró el influyente "Simposio Internacional sobre la Explosión Cámbrica" en el Instituto de Geología y Paleontología de Nanjing de la Academia de Ciencias de China. En la reunión hubo un animado debate sobre las propiedades de los insectos de Yunnan. En ese momento, había dos opiniones principales diferentes sobre el primero: uno creía que estaba cerca de los cordados, y el otro creía que los gusanos de Yunnan no formaban verdaderos cordados ni miotomas, por lo que pueden estar relacionados con los hemicordados inferiores. A pesar de las diferencias anteriores, todos coincidieron en que este extraño animal debería pertenecer a la categoría de metazoos basándose en la obvia estructura de arco branquial del gusano de Yunnan.Sin embargo, en 1996, Shu Deqian y sus colaboradores volvieron a estudiar los fósiles de insectos de Yunnan y creyeron que los insectos de Yunnan eran hemivertebrados más primitivos. Publicaron un artículo titulado "Reinterpretación de los insectos de Yunnan como el semi-Xenopus más antiguo conocido" en la revista británica Nature, publicado el 4 de abril de 1996. El artículo señala que la hemiacantina es un tipo de transición importante entre cordados e invertebrados y, por tanto, ocupa una posición muy importante en la biología evolutiva.
Chen y Li Jiawei presentaron en 1997 evidencia adicional de que los gusanos de Yunnan son en realidad cordados. Los gusanos Haikou y los gusanos Yunnan tienen muchas características similares. Son aproximadamente del mismo tamaño y ambos tienen notocordas gruesas, miotomas rectos y cavidades faríngeas anchas. Sin embargo, la cabeza, los ojos, el cerebro, el corazón y la cola del gusano Haikou están claramente diferenciados, y los arcos branquiales están densamente cubiertos con filamentos branquiales, algo que no se encuentra en el gusano Yunnan. También muestra que Haikou Worm evolucionó a partir de Yunnan Worm y ha logrado grandes avances en sentidos y movimientos.
Sin embargo, recientemente esta teoría ha sido puesta en duda. En 2006, Shu Deqian y sus colaboradores creían que el estado evolutivo de los insectos de Yunnan debería ser equivalente al de los hemiodontos, o deberían ser un grupo hermano de arqueas.
Ese mismo año, investigadores de la Academia de Ciencias de China recolectaron y estudiaron especímenes fósiles de insectos de Yunnan del esquisto precámbrico de Maotianshan en Xiaolantian, Chengjiang, Yunnan, hace 530 millones de años. Descubrieron que los insectos de Yunnan tenían filamentos branquiales transparentes en sus placas branquiales. Confirmación de la identidad de los insectos de Yunnan El estado taxonómico demuestra que los insectos de Yunnan son un vertebrado muy primitivo, lo que proporciona una nueva base fósil para la relación entre este tipo de animales y el origen y la evolución temprana de los vertebrados.
En la actualidad, sólo hay 6 artículos que estudian específicamente las características biológicas de los insectos de Yunnan en "Naturaleza" y "Ciencia". Se considera que tres de ellos pertenecen a cordados o incluso vertebrados (Chen et al., 1995, 1999, Mallatt y Chen, 2003), y se considera que los otros tres no tienen los atributos básicos de los cordados. En particular, la observación cuidadosa de miles de individuos de Haikou Worm mostró que este animal no tiene ni puede tener el cerebro y los ojos de los vertebrados y, por lo tanto, es más probable que esté relacionado con semialgas o arqueas inferiores (Shu et al., 1996a, 2003b). , 2003c; Shu, 2003, 2004).
Aunque actualmente no hay consenso sobre el estatus de los insectos en Yunnan, el pensamiento dominante en la comunidad académica ha apoyado claramente la visión de los "no cordados". El famoso teórico de la explosión cámbrica J. Valentine señaló en su monografía resumida "El origen de la fauna": Los insectos de Yunnan "no pueden tener estructuras cordadas... Pueden representar cordados Los no cordados que son parte de un grupo ancestral o forman la columna vertebral de un linaje animal."
Las características básicas del sistema nervioso son uno de los principales símbolos de la clasificación animal. En los animales vivos, la notocorda de los cordados se ubica dorsalmente, mientras que en la mayoría de los cordados se ubica ventralmente. Sólo los hemisaurios tienen cordones nerviosos dorsal y ventral, mientras que los especímenes de insectos de Yunnan conservan claramente ambos cordones nerviosos dorsal y ventral. Por lo tanto, este grupo extinto, que posee tanto la forma corporal básica de una arquea como la estructura única del sistema nervioso de los hemisaoloides, nos trae esperanza al explorar los orígenes tempranos de los hemisaoloides.
En la actualidad, todavía existen diferencias en el estado de clasificación de los gusanos de Yunnan. Algunos investigadores lo clasifican generalmente como un metazoo (Shuetal., 2003b), mientras que otros lo clasifican como un tipo difícil cuya posición taxonómica se desconoce (Houetal., 2004).
Importancia biológica:
Yunnanensis es el antepasado de todos los reptiles y mamíferos, el antepasado de los humanos y los primeros habitantes cordados de la tierra.
El gusano de Yunnan tiene una notocorda en su cuerpo, que es la primera vez en su vida. La presencia de la notocorda mejoró la capacidad del animal para controlar su cuerpo y adaptarse a su entorno. El descubrimiento de los insectos de Yunnan demuestra que la fauna de Chengjiang contiene el origen de los vertebrados, lo que supone un gran avance en la historia de la evolución de la vida.
El descubrimiento del gusano de Yunnan no sólo adelantó 150.000 años la aparición de los cordados en la Tierra. Al mismo tiempo, resuelve uno de los problemas más difíciles de la evolución biológica, es decir, la relación evolutiva entre vertebrados e invertebrados. Esto también tiene una importancia extraordinaria.
El gusano de Yunnan es el animal de transición más típico entre invertebrados y vertebrados, y ocupa una posición muy importante en la biología evolutiva. Su descubrimiento proporciona más pistas para que los científicos puedan rastrear las raíces de los vertebrados.