Reconstrucción de la amonita ortocona <em data-lazy-src=

El registro fósil está repleto de restos fosilizados de caparazón en espiral ammonoides, cuyas formas recuerdan a los cuernos de carneros. Pero había otro tipo de ammonoide con conchas largas, rectas y desenrolladas, conocido como ortocones, que floreció particularmente durante los primeros Paleozoico. Las reconstrucciones anteriores han representado a estas criaturas como nadadores horizontales, similares al calamar actual.

Pero una nueva investigación que involucró dejar caer modelos impresos en 3D en tanques de agua revela que la mayoría de las especies de ortoconas no habrían podido nadar bien horizontalmente. En cambio, es probable que las criaturas llevaran un estilo de vida orientado verticalmente, moviéndose lentamente hacia arriba y hacia abajo a través de la columna de agua para cazar y, a veces, ejecutando esquivas rápidas hacia arriba según sea necesario para evitar a los depredadores, según un artículo reciente publicado en la revista PeerJ.

Los coautores David Peterman y Kathleen Ritterbush son paleontólogos de la Universidad de Utah. Anteriormente desarrollaron modelos digitales de ammonoides con conchas en espiral para investigar la evolución y el estilo de vida de estas criaturas. Esta vez, han centrado su atención en una especie de cefalópodos ortoconos (Baculitis compressus) que vivió durante el Período Cretácico. Los autores plantearon la hipótesis de que debe haber algún beneficio adaptativo al tener un caparazón recto, ya que el caparazón en espiral de los ammonoides ortocónicos ha evolucionado varias veces en diferentes linajes encontrados en el registro fósil.

Hay cientos de géneros de ortoconas. Se sabe poco sobre sus características de cuerpo blando, pero estudios anteriores han concluido que su masa se habría distribuido hacia el frente de la cámara del cuerpo. También se sabe que los primeros cefalópodos expulsaron chorros de agua de la cavidad de su manto para moverse en el agua. Tenían depósitos minerales que pueden haber servido como contrapesos, influyendo así en la hidrostática de las criaturas de alguna manera. “Eran componentes importantes de los ecosistemas marinos, pero sabemos muy poco sobre su capacidad para nadar”, agregó. dijo Peterman.

Moldes de concha de ortoconos internos de dos ortoconos, Período Devónico.
Agrandar / Moldes de concha de ortoconos internos de dos ortoconos, Período Devónico.

Imágenes de DeAgostini / Getty

Peterman y Ritterbush postularon que habría sido difícil para tales criaturas nadar horizontalmente, limitándolas a vivir vidas orientadas verticalmente. Para probar esa hipótesis, los paleontólogos construyeron cuatro modelos hidrostáticos impresos en 3D de ortoconas prehistóricas, basándose en escaneos 3D de fósiles para informar su diseño. Todos los modelos de 2 pies de largo tenían los mismos centros de flotabilidad, ya que los volúmenes externos eran los mismos, pero sus centros de masa y los contrapesos de bismuto eran diferentes para explorar los equilibrios de los tejidos blandos y los vacíos llenos de aire que el ortocono probablemente habría mantenido en vida.

Se realizaron cuatro carreras experimentales en el extremo más profundo de la llamada “laguna carmesí”, la piscina de entrenamiento de 50 metros de la Universidad de Utah. El equipo sostuvo los modelos con pinzas extensibles y luego los arrojó al agua. Los investigadores instalaron una plataforma de cámara submarina para registrar los movimientos de los modelos a medida que se movían en el agua. Una vez lanzados, los modelos se movieron principalmente en direcciones verticales, además de una ligera desviación en la dirección horizontal debido a las pequeñas corrientes creadas cuando los investigadores quitaron el mecanismo de liberación.

Peterman y Ritterbush se sorprendieron de la estabilidad de todos los modelos a la hora de mantener la orientación vertical. “Cualquier cantidad de rotación que se aleje de su orientación vertical se encuentra con un fuerte momento de restauración, por lo que muchas especies de ortoconas vivientes probablemente no pudieron modificar sus propias orientaciones”. dijo Peterman. “Además, la fuente de empuje del chorro está situada tan baja que, durante el movimiento lateral, se perdería mucha energía debido al balanceo”.

Los autores encontraron que los cefalópodos podían hundirse lentamente por la columna de agua. “Esta condición habría permitido el movimiento y la alimentación de baja energía para los migrantes verticales, al mismo tiempo que habría proporcionado velocidades adecuadas para abalanzarse sobre [slower] bentónicos desde arriba “, escribieron. Además, las ortoconas pueden haber sido capaces de empujarse hacia arriba con bastante rapidez en ocasiones, alcanzando un máximo de 1,2 m / s, o 2,1 longitudes corporales por segundo.

Los autores piensan que el empuje ocasional hacia arriba de alta velocidad podría haber ayudado a estos animales de baja energía a evadir a los depredadores, por lo que compararon sus resultados experimentales con el tiempo que pensaron que sería necesario para escapar de los depredadores modernos similares a las variedades ahora extintas que probablemente se alimentaron en ortocones. Para evadir con éxito a la mayoría de los depredadores (como las ballenas o los cocodrilos, por ejemplo), un ortocono tendría que esperar hasta el último momento posible para ejecutar un empuje hacia arriba. De lo contrario, el depredador atacante podría ajustar fácilmente su trayectoria a tiempo para capturar el ortocono. (El análisis de los investigadores no consideró los ataques repetidos de un depredador).

Para los depredadores con velocidad y maniobrabilidad rápida, similar a los delfines y algunos tiburones de hoy, incluso la evasión hacia arriba probablemente sería insuficiente. En tales casos, “quizás era más favorable para un cefalópodo ortocónico esconderse en su caparazón en lugar de intentar escapar verticalmente”, escribieron. “Por lo tanto, escapar verticalmente de depredadores más grandes que marcan una muerte segura es probablemente el último recurso para los cefalópodos ortocónicos”.

El equipo de Utah también realizó experimentos similares en tanques de agua con modelos impresos en 3D de cefalópodos más pequeños conocidos como torticones, que tienen conchas largas en forma de sacacorchos. Estas criaturas probablemente también llevaban vidas orientadas verticalmente, aunque los experimentos revelaron que esas conchas de sacacorchos les permitían ser “maestros de la rotación”. por Peterman. Esa idea contradice una suposición anterior de que los torticones se arrastraban por el fondo del océano, al igual que los moluscos de hoy en día.

Según Peterman, incluso el acto de respirar (también conocido como “ventilación de las branquias”) habría sido suficiente para iniciar un suave giro en una torticona. Los modelos de torticona rotarían en un sentido mientras ascendían y en el otro mientras descendían. Los autores sugieren que un descenso en rotación suave habría ayudado a los animales a alimentarse de plancton y organismos similares.

“Estos experimentos transforman nuestra comprensión de los ecosistemas antiguos”, dijo Peterman. “En lugar de arrastrarse por el lecho marino como caracoles, o nadar rápidamente como los calamares modernos, estos animales estaban asumiendo estilos de vida bastante únicos. Estos experimentos refinan nuestra comprensión de estos animales al pintar una imagen de paisajes marinos antiguos salpicados de cefalópodos helicoidales que hacen piruetas y ortocones orientados verticalmente. “

DOI: PeerJ, 2021. 10.7717 / peerj.11797 (Acerca de los DOI).



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