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Los primeros peces

Evolución de los peces en los mares paleozoicos

Los peces son los primeros vertebrados y de ellos evolucionaron todos los demás. Los primeros peces tenían cabeza, una espina vertebral, no tenían aletas y respiraban por aperturas branquiales. El primer fósil de pez es Pikaia apareciendo sus fósiles en los niveles cámbricos del yacimiento de Burguess Shale. A continuación, se desarrollaron diferentes tipos de escamas y aletas. Eran peces sin mandíbulas, pero con dientes, como las actuales lampreas, que son peces sin mandíbulas actuales. Los primeros arcos branquiales se osificaron dando lugar a las mandíbulas, y las escamas aumentaron de tamaño para generar placas dérmicas, apareciendo los peces recubiertos por placas, los placodermos. Eran peces acorazados, lo que probablemente impedía que fueran buenos nadadores. De ellos van a surgir los dos grandes grupos de peces actuales, los de esqueleto óseo, la mayoría, y los de esqueleto cartilaginoso como los tiburones. La diversificación de los peces tuvo lugar durante el Devónico, que es conocido como la edad de los peces. De estos últimos, al principio evolucionaron dos grandes grupos, uno el que ahora conocemos y los otros, eran los tiburones con aletas espinosas (como la mayoría de los peces óseos actuales), que se extinguieron en al final del Paleozoico. De los peces óseos también se originaron aparte de los de aletas espinosas otro grupo con aletas lobuladas, cuyo representante actual es el fósil viviente celacanto, a partir de los cuales evolucionaron los anfibios y el resto de los vertebrados terrestres.  

Cuando sucedió

Comenzó en el Cámbrico, durante la explosión cámbrica, y continua hasta la actualidad. 

Qué sucedió

Durante la explosión cámbrica aparecen los primeros cordados por el desarrollo de una zona craneal y una espina dorsal. Origen de todos los vertebrados. Los primeros desarrollos eran los peces sin mandíbulas, llamados “Agnatos”, que llegan a la actualidad en forma de dos grupos de peces sin relación entre ellos, polifiléticos, las lampreas y los mixines o peces brujas. Ambos son peces con forma de “anguila”, con aparatos bucales, “extraños”. Las lampreas utilizan sus dientes en hileras circulares para fijarse a otros peces, ya que son vertebrados parásitos, que se alimentan de sangre de otros peces. Por su parte, los mixines son carroñeros de las grandes profundidades oceánicas, son muy resbaladizos porque generan una baba especial, que utilizan para introducirse en el cuerpo de los animales moribundos para devorarlos desde dentro.

Los primeros agnatos del cámbrico eran parecidos al amphioxus actual, animal marino costero de forma de gusano semitransparente de varios centímetros, pero sin una cabeza desarrollada. 

En la fauna de Burguess Shale, Pikaia es un agnato primitivo con una columna vertebral primitiva. A partir de él se desarrollan una amplia variedad de estos, primero sin aletas y luego con aletas. Se clasifican por las diferentes formas de sus escamas. De todos ellos destacaremos los ostracodermos que tienen una cabeza acorazada pero sin mandíbulas. También en el Cámbrico, apareció un grupo particular de cordados, los conodontos, de forma también de anguila y con dientes esofágicos de fosfato. Dichos dientes van a ser muy abundantes en los sedimentos hasta su extinción al final del Triásico. 

En el Silúrico tiene lugar la aparición de las mandíbulas a partir de los primeros arcos branquiales y la división entre los dos grandes grupos de peces que tenemos en la actualidad, los peces de esqueleto óseo, con espinas, y los peces con esqueleto cartilaginoso, los tiburones y rayas. Al final, del Silúrico los ostracodermos evolucionan a los peces con mandíbulas de cabeza acorazada, llamados placodermos, supuestamente malos nadadores, pero muy protegidos por placas dérmicas y junto a ellos aparecen los primeros peces de esqueleto cartilaginoso, los acantodios, conocidos como tiburones espinosos. Se trata de formas que se parecen a los tiburones actuales pero que, en vez de la famosa aleta de tiburón carnosa, tenían aletas espinosas como los peces óseos actuales. 

El siguiente periodo es el Devónico, también conocido como “la edad de los peces” porque se produce la diversificación de los peces. De la línea de los peces óseos se produce la diversificación de los placodermos, y su evolución hacia los peces óseos de aletas espinosas, la mayoría de los peces actuales, los osteoictios, y los peces de aletas lobuladas, los sarcopterigios, cuyo representante actual es el celacanto. De la línea de los peces cartilaginosos aparecen los condrictios, los tiburones y rayas actuales, y se diversifican los acantodios. Además, continúan diferentes formas de peces sin mandíbulas, agnatos. 

El Carbonífero, se caracteriza por la aparición de condrictios de formas bizarras. Los placodermos decaen y son residuales hasta desaparecer al principio del Carbonífero. En la extinción del final del Pérmico desaparecen los acantodios, en la extinción de final del Triásico los conodontos, y al final del Cretácico, parecían haber desaparecido los sarcopterigios, pero el pez celacanto actual se pescó en 1938 en las aguas del Índico. 

Figura 1. El amphioxus actual no muestra cabeza marcada pero si una incipiente espina vertebral. 

Figura 2. Reconstrucción de los animales conodontos.

Figura 3. Diagrama esquemático de la evolución de los peces y otros vertebrados, basado en Benton.

Figura 4. Stethacanthus productus

Por qué sucedió

No hay un claro motivo, pero la evolución fue avanzando hacia formas más elaboradas, aparición de escamas, aletas, mandíbulas y osificación. De los peces de aletas lobulados evolucionaron los anfibios conquistando la tierra para los vertebrados. 

Cómo lo sabemos

Por el yacimiento de Burguess shale conocemos los primeros Pikaia. Sin embargo, el yacimiento que permite tener una idea de la evolución temprana de los peces es el de Gogo del Devónico de Australia Oriental, donde destaca los peces fosilizados en sílice dentro de nódulos carbonatados. Dicha fosilización permite una preparación con ácidos débiles para disolver el carbonato, sin atacar al fósil silíceo. Cada nódulo necesita unos 2 años de preparación ácida para obtener los fósiles tridimensionales y perfectamente conservados de placodermos, acanthodios (tiburones espinosos), sarcopterigios y tiburones cartilaginosos.

El 22 de diciembre de 1938 se descubrió el primer ejemplar contemporáneo de este grupo fósil. Fue capturado por pescadores a unos 60 m de profundidad ante la desembocadura del río Chalumna, en el Sur de África. Medía 1,5 m de longitud y pesaba unos 50 kg. Fue desembarcado en el puerto de East London, en la República de Sudáfrica. En 1952 se capturaron en las Islas Comoro. Desde 1938 hasta 1974, se habían capturado y registrado 84 especímenes de esta especie nombrada como Latimera chalumnae. Una segunda especie de Celacanto fue descrita en Indonesia en 1999, de un ejemplar que se encontraron en un mercado local a la que se le dio el nombre de Latimera menadoensis. 

Los celacantos actuales llegan a crecer cerca de los 2 m y pesar alrededor de 90 kilogramos, y según se estima, llegar a vivir hasta 100 años basándose en las marcas de crecimiento de sus escamas. La gestación de sus huevos puede tardar 5 años. 

Figura 5. Celacanto, Latimera chalumnae, del Museo de Historia Natural de Nantes. Pescado el 26 de septiembre de 1968 en las Islas Comoras.