Elegancia evolutiva: los científicos conectan belleza y defensa en conchas de ammonoideos

Publicado originalmente por la Universidad Tecnológica de Dresde, el 11 de agosto de 2023

Un fósil de Amonita (Ammonites) Kosmoceras. Representación gráfica de una imagen obtenida por tomografía computarizada. Crédito: Robert Lemanis

Los Ammonoideos son un grupo de moluscos marinos extintos que constituyen un grupo fósil icónico, a menudo coleccionado por aficionados. A lo largo de 350 millones de años de evolución, los ammonoideos desarrollaron conchas cada vez más elaboradas con geometría fractal. Durante casi 200 años, los científicos han debatido la razón por la cual estos animales muestran una tendencia de creciente complejidad en la estructura de su concha.

El Dr. Robert Lemanis y el Dr. Igor Zlotnikov del Centro B CUBE de Bioingeniería Molecular de la Universidad Tecnológica de Dresde, crearon simulaciones mecánicas de modelos teóricos, basados en imágenes obtenidas por tomografía computarizada, para revelar una posible explicación: la intrincada arquitectura de estas conchas puede haber sido la ingeniosa estrategia defensiva de la naturaleza contra una amplia gama de depredadores. Su artículo se ha publicado en la revista Science Advances.

"A lo largo de 350 millones de años de evolución, los Ammonoideos desarrollaron conchas con paredes internas cada vez más complejas. La persistencia y la repetición de esta tendencia implican cierta fuerza motriz; la pregunta que ha permanecido sin respuesta durante mucho tiempo es: ¿Qué fuerza motriz? Oposición a la presión del agua, inserciones musculares, respiración, demonios Cartesianos. Todos estos han sido propuestos como explicaciones para esta tendencia, pero la evidencia de ellos es escasa. Así que decidimos explorar una idea abandonada", explica el Dr. Robert Lemanis, investigador del grupo del Dr. Zlotnikov en el B CUBE.

Los hallazgos del equipo proponen una correlación fascinante entre la complejidad evolutiva de la cáscara de Ammonoideos y su resistencia contra las fuerzas externas. A medida que estas criaturas antiguas vagaban por los océanos, sus conchas les protegían contra los depredadores y otros factores ambientales. Las intrincadas estructuras internas proporcionaron un refuerzo crucial, lo que dificultaba progresivamente que los depredadores las rompieran.

"Hay que considerar que el caparazón de ammonoideos era una estructura relativamente delgada y una vez que se fracturaba, el animal no podía repararla. Una concha robusta, una que puede resistir el daño, proporcionó mayores posibilidades de supervivencia", explica el Dr. Lemanis.

En esencia, la evolución de la concha podría ser una historia de supervivencia contra viento y marea. A través de incontables años de adaptación e innovación, estas antiguas criaturas crearon y refinaron su defensa con notable precisión. Esta nueva visión de los investigadores de B CUBE nos ofrece una visión del pasado distante, donde la belleza de la naturaleza se entrelaza con las implacables presiones de la supervivencia.

"Nuestro trabajo une biología e ingeniería, subrayando cómo los animales aprovechan el poder de la morfología fractal para diseñar biomateriales más robustos. Puede proporcionar inspiración para diseños estructurales resistentes", resume el Dr. Zlotnikov, líder del grupo de investigación en el B CUBE.

Más información: Robert Lemanis et al, Fractal-like geometry as an evolutionary response to depredation? Avances científicos (2023). DOI: 10.1126/sciadv.adh0480

Información de la revista: Science Advances

Proporcionado por la Universidad Tecnológica de Dresde

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