Un fósil excepcionalmente conservado de Captorhinus aguti preservó piel, cartílago y restos moleculares de proteínas. Su anatomía muestra el ejemplo más antiguo conocido de un sistema respiratorio basado en el movimiento de las costillas, similar al que utilizan hoy reptiles, aves y mamíferos.
Hace 289 millones de años, mucho antes de la aparición de los dinosaurios, un pequeño reptil murió en una cueva de lo que hoy es Oklahoma.
Su cuerpo quedó enterrado en unas condiciones extraordinarias. El resultado fue una especie de momificación natural capaz de conservar no solo huesos, sino también piel, cartílago y rastros moleculares que normalmente desaparecen poco después de la muerte.
Ahora, ese fósil está ofreciendo una ventana inesperada a uno de los grandes cambios de la evolución de los vertebrados terrestres: la forma de respirar.
Un aparato respiratorio que se parecía al nuestro
Los investigadores estudiaron ejemplares de Captorhinus aguti, un pequeño amniota del Pérmico temprano.
Los amniotas son el grupo evolutivo que incluye reptiles, aves y mamíferos.
Una de sus grandes innovaciones fue abandonar la dependencia de ambientes acuáticos para reproducirse. Pero conquistar definitivamente la tierra también exigió cambios en la respiración. Muchos anfibios actuales utilizan movimientos de la boca y la garganta para impulsar aire hacia los pulmones.
En cambio, reptiles, aves y mamíferos dependen en gran medida del movimiento de la caja torácica para modificar el volumen interno del cuerpo y ventilar los pulmones. El fósil de Captorhinus muestra que este mecanismo ya estaba presente hace al menos 289 millones de años.
El fósil conservó estructuras que casi nunca sobreviven
La clave del descubrimiento está en su extraordinaria preservación.
Los investigadores identificaron un esternón cartilaginoso, costillas esternales, extensiones de las costillas y estructuras relacionadas con la cintura escapular. Estas partes blandas y cartilaginosas normalmente desaparecen durante la fosilización. Su conservación permitió reconstruir cómo encajaban las costillas, el esternón y los hombros formando una estructura torácica flexible.
Eso sugiere que Captorhinus podía expandir y contraer la caja torácica para introducir aire en los pulmones.
Una tomografía con neutrones permitió mirar dentro
Para estudiar los fósiles sin destruirlos, los científicos utilizaron tomografía computarizada con neutrones.
La técnica funciona de manera similar a una tomografía médica, pero permite diferenciar materiales que pueden resultar difíciles de observar con rayos X convencionales. Así pudieron reconstruir tridimensionalmente huesos, cartílagos y otras estructuras ocultas dentro de la roca.
La preservación se atribuye a las particulares condiciones de las cuevas de Richards Spur, donde filtraciones de hidrocarburos, aguas altamente mineralizadas y sedimentos finos ayudaron a conservar los cuerpos.
También encontraron rastros moleculares extraordinariamente antiguos
El estudio reveló otro resultado inesperado.
Mediante técnicas espectroscópicas, el equipo detectó señales moleculares asociadas con proteínas originales en tejidos fosilizados.
Según los investigadores, estas evidencias son cerca de 100 millones de años más antiguas que otros ejemplos conocidos de proteínas preservadas en vertebrados terrestres.
El hallazgo amplía considerablemente lo que se creía posible conservar a escalas de tiempo geológicas tan largas.
Respirar con las costillas fue una ventaja enorme
Un sistema basado en el movimiento de la caja torácica permite ventilar los pulmones de una manera diferente al bombeo bucal utilizado por muchos anfibios.
Esa innovación probablemente ayudó a los primeros amniotas a adoptar una vida cada vez más independiente del agua y a explotar ambientes terrestres más secos. Pero el fósil no demuestra que Captorhinus fuera el primer animal en respirar de esta manera.
Lo que sí proporciona es la evidencia anatómica más antigua conocida hasta ahora de un aparato respiratorio amniota de este tipo. Casi 300 millones de años después, cada respiración de un reptil, un ave o un mamífero conserva parte de aquella antigua transición evolutiva.
También cambiaría tu título original: “revoluciona todo lo que sabíamos sobre respirar” es demasiado fuerte. El estudio adelanta y documenta con mucha más precisión el origen de la respiración costal, pero no obliga a rehacer toda la fisiología respiratoria.
