Tullimonstrum

Tullimonstrum
Clasificación científica

Tullimonstrum, coñecido coloquialmente como monstro Tully ou monstro de Tully, é un xénero extinto de animais bilaterianos de corpo brando que viviu en augas costeiras tropicais pouco profundas de estuarios lamacentos durante o período xeolóxico de Pensilvania, hai uns 300 millóns de anos.

Clasificación taxonómica

Coñécese unha única especie, o Tullimonstrum gregarium. Só se atoparon exemplos de Tullimonstrum na biota de Essex, unha sección menor dos leitos fósiles de Mazon Creek en Illinois, Estados Unidos. A súa clasificación foi obxecto de controversia e as interpretacións do fósil comparárono con moluscos, artrópodos, conodontos, vermes, tunicados e vertebrados.

Descrición

Esta criatura tiña un corpo en forma de puro, cunha aleta caudal triangular, dous pedúnculos oculares longos e unha probóscide coa punta dun apéndice semellante á boca. Segundo os fósiles, parece que esta criatura era un carnívoro nectónico que cazaba na columna de auga do océano. Cando o Tullimonstrum estaba vivo, Illinois era unha mestura de ecosistemas como estuarios lamacentos, ambientes mariños e ríos e lagos. Xunto a Tullimonstrum atopáronse fósiles doutros organismos como o crustáceo Belotelson, o cnidario Essexella e o peixe elasmobranquio Bandringa.

Descrición

O Tullimonstrum probabelmente alcanzou lonxitudes de até 35 centimetres (14 in); os individuos máis pequenos son uns 8 centimetres (3,1 in) de longo.

Tiña un par de aletas ventrais verticais (aínda que a fidelidade da conservación dos fósiles do seu corpo brando fai que isto sexa difícil de determinar) situadas no extremo da cola do seu corpo, e normalmente presentaba unha probóscide longa con até oito dentes pequenos e afiados en cada "mandíbula", co que podía buscar activamente pequenas criaturas e detritos comestibles no fondo lamacento. Formaba parte da comunidade ecolóxica representada no grupo infrecuentemente rico de organismos de corpo brando atopados entre o conxunto chamado fósiles de Mazon Creek no condado de Grundy, Illinois.

A ausencia dunha parte dura no fósil implica que o animal non posuía órganos compostos por óso, quitina ou carbonato de calcio. Hai evidencias de estruturas internas repetidas en serie. A súa cabeza está pouco diferenciada. Unha estrutura transversal en forma de barra, que era dorsal ou ventral, remata en dous órganos redondos que están asociados con material escuro que foron identificados como melanosomas (que conteñen o pigmento melanina). A súa forma e estrutura suxiren un ollo tipo cámara. Tullimonstrum posuía estruturas que foron interpretadas como branquias, e unha posible notocorda ou medula espiñal rudimentaria.

Historia do descubrimento

Fósil de T. gregarium (parte e contraparte)

O coleccionista afeccionado Francis Tully atopou o primeiro destes fósiles en 1955 nun leito fósil coñecido como formación Mazon Creek. Levou á estraña criatura ao Museo Field de Historia Natural, pero os paleontólogos estaban desconcertados sobre a que filo pertenceu Tullimonstrum. A especie Tullimonstrum gregarium ("monstro común de Tully"), como máis tarde se chamaron estes fósiles, toma o nome do xénero de Tully, mentres que o nome da especie, gregarium, significa "común", e reflicte a súa abundancia. O termo monstrum ("monstro") refírese á aparencia estraña e ao estraño plan corporal da criatura.

O fósil segue sendo un 'crebacabezas', e as interpretacións paréxano a un verme, un molusco, un artrópodo, un conodonte ou un vertebrado. Dado que parece carecer das características dos coñecidos filos modernos, algúns especulan con que era representativo dun grupo de talos para un dos moitos filos de vermes que hoxe están mal representados. Observáronse semellanzas cos organismos fósiles do Cámbrico. Chen et al. suxeriu semellanzas con Nectocaris pteryx. Outros sinalaron unha semellanza xeral entre Tullimonstrum e Opabinia regalis, aínda que Cave et al. sinalaron que eran demasiado morfoloxicamente diferentes para poder relacionarse.

Clasificación

A clasificación de Tullimonstrum foi un debate continuo desde que se describiu por primeira vez a criatura, con moitos científicos que presentaron evidencias dunha afinidade cos vertebrados e outros dunha afinidade con invertebrados.

Argumentos a favor das afinidades dos vertebrados

Reconstrución especulativa de Tullimonstrum como animal parecido á lamprea.

En 2016 publicáronse dous estudos simultaneamente que mostraban que Tullimonstrum puido ser un vertebrado basal, polo tanto un membro do filo Chordata. McCoy et al. realizou un estudo morfolóxico de varios exemplares; a súa análise indicaba que Tullimonstrum pode estar estreitamente relacionado coas lampreas modernas. Esta afinidade foi atribuída en base a estruturas vertebrais cartilaxinosas pronunciadas coñecidas como arcualia, unha aleta dorsal e aleta caudal asimétrica, dentes queratinosos, unha única fosa nasal e cartilaxes tectais como nas lampreas. Mentres que McCoy et al. levantaron a posibilidade de que Tullimonstrum pertenza ao grupo ancestral da lamprea, tamén ten moitas características que non se atopan en Cyclostomes (lampreas e mixíns).

Un segundo estudo, realizado por Clements et al. (2016), chegou á conclusión de que Tullimonstrum era un vertebrado de talo baseado na súa anatomía ocular. Un exame detallado revelou que o animal tiña un ollo parecido a unha cámara, con lentes conservadas e a presenza de melanosomas cilíndricos e esferoides dispostos en distintas capas. Estes pigmentos oculares e a súa estrutura única interpretouse como un epitelio pigmentado da retina (retinal pigmented epithelium, RPE), que ofrece un forte apoio que os órganos de barra eran realmente ollos. Probáronse químicamente os pigmentos escuros do ollo e descubriuse que eran melanina fosilizada, en oposición aos ommocromos ou pterinas (que son pigmentos oculares utilizados por moitos grupos de invertebrados). Aínda que os autores admitiron que os pigmentos oculares de moitos grupos de invertebrados foron mal investigados, no momento da publicación a presenza de RPE e dous melanosomas distintos é un trazo único de vertebrados.

En 2020, McCoy, Wiemann e os seus colegas utilizaron a espectroscopia de Raman para identificar os enlaces moleculares presentes no material orgánico conservado con Tullimonstrum. Baseándose en mostras de múltiples puntos do corpo, identificaron que o material orgánico representaba os produtos de descomposición dos tecidos de cordados en oposición á quitina baseada en polisacáridos (como se observa nos artrópodos), ofrecendo evidencia independente e bastante inequívoca para a interpretación de que Tullimonstrum é un cordado ou vertebrado. En 2022, Wiemann e os seus colegas replicaron estes sinais espectrais en colaboración con laboratorios independentes utilizando espectroscopia infravermella de transformada de Fourier. Detectáronse sinaturas de tecidos comparables en restos carbonáceos conservados dunha diversidade doutros animais.

Argumentos a favor das afinidades non vertebradas

En 2017 Sallan et al . rexeitou a identificación do monstro de Tully como vertebrado. En primeiro lugar, sinalaron que incluso a presenza dos dous tipos de melanosomas é variable entre os vertebrados; Os peixes de mirena carecen deles, e os tiburóns existentes, así como as formas extintas que se atopan na zona de Mazon Creek, como Bandringa, só teñen melanosomas esferoides. Ademais, a suposta notocorda esténdese por diante do nivel dos ollos, o que non ocorre en ningún outro vertebrado, aínda que se ve nas lancelas. Aínda que a estrutura fose unha notocorda, a presenza de notocordas tampouco se limita aos vertebrados.

Criticaron máis a identificación dos bloques do corpo como bolsas branquiais e bloques musculares (miómeros), a pesar da falta de diferenciación na estrutura destes bloques. Nos vertebrados, os miómeros tamén son máis delgados e esténdense por toda a lonxitude do corpo en lugar de pararse antes da cabeza. Mentres tanto, as bolsas branquiais das lampreas son extensións pareadas en lugar de estruturas segmentadas, e adoitan estar incrustadas nun complexo esqueleto branquial, ningún dos cales é o caso de Tullimonstrum.

Outras identificacións de estruturas de tecidos brandos foron consideradas igualmente problemáticas. O suposto cerebro non ten tecido nervioso asociado e non está conectado cos ollos, e o suposto fígado estaba situado debaixo das branquias en lugar de estar máis atrás como noutros vertebrados. A "boca" na parte dianteira da probóscide foi descrita como posuidora de filas de dentes distintas tipo gnatostomas, a pesar de que as lampreas tiñan "campos de dentes" no interior da boca. Isto faría necesaria a reevolución converxente das mandíbulas de agarre.

Unha dificultade adicional é que a trompa delgada e articulada non é compatible cos métodos de alimentación que se usan normalmente para os vertebrados de augas abertas: alimentación de carneiro ou de succión. As bolsas branquiais obstaculizarían aínda máis o fluxo da auga.

Sallan et al . sinalan que os ollos pedunculares, as aletas caudais e os cerebros tamén están presentes nos anomalocarídidos, e que Opabinia tamén ten unha probóscide similar. Anteriormente, as afinidades con artrópodos foron rexeitadas baixo a presunción de que outros artrópodos de Mazon Creek se conservan en tres dimensións, con carbonización do exoesqueleto, pero os artrópodos non se conservan realmente desa forma. Tamén suxeriron que os moluscos evolucionaron de forma converxente con complexos ollos parecidos a cámaras que conteñen melanosomas, pero os defensores da interpretación dos vertebrados argumentan que non se coñece ningún molusco que teña ou tivese melanosomas en dúas formas distintas. Outras semellanzas (como o cerebro lobulado, as bandas musculares, a aleta caudal, a probóscide e os "dentes") poderían apoiar posibles afinidades con moluscos.

Independentemente, Rogers et al. (2019) demostraron que certas especies de luras (Loligo vulgaris) e chocos (Sepia officinalis) teñen de feito dúas formas de melanosomas diferentes que poden descompoñerse até parecer unha capa de RPE, similar á observada en vertebrados e fósiles de Tullimonstrum. Nunha parcela de sinaturas metálicas traza nos ollos dos fósiles de Mazon Creek, Tullimonstrum distínguese claramente de ambos os vertebrados (que teñen unha maior concentración de zinc) e as manchas oculares do putativo cefalópodo Pohlsepia (porén, non se atoparon evidencias de melanosomas en Pohlsepia) - aínda que hai que ter en conta que estes sinais están influenciados polo proceso de fosilización. Os autores dubidan de que Tullimonstrum fose un cefalópodo (a falta doutros trazos de apoio), argumentan que a estrutura dos ollos e a química só non poden refutar as afinidades dos invertebrados.

Aínda que o ollo de Tullimonstrum sexa homólogo cos vertebrados, non é necesariamente un membro de Vertebrata. Tamén se observan moitos trazos parecidos aos vertebrados nos tunicados (cuxas larvas teñen os ollos pigmentados e as aletas caudais), as lancelas e os vermes landra ou enteropneusta (ambos teñen aberturas branquiais e estruturas de soporte axiais) e nos extintos vetulicolianos.

Paleoecoloxía

Tullimonstrum probablemente era un carnívoro que nadaba libremente que vivía en augas mariñas abertas, e ocasionalmente era levado até preto da costa. É dicir, nadaba libremente na auga e non estaba suxeito a unha superficie dura nin a un ambiente bentónico.

Tafonomía

A formación dos fósiles de Mazon Creek destaca pola súa infrecuente preservación. As criaturas, ao morrer, foron enterradas velozmente en augas limosas, e as bacterias descompuxeron os restos, producindo dióxido de carbono. Este combinouse co ferro das augas subterráneas, formando nódulos de siderita que preservaron os organismos. Aínda que se coñecen algúns mecanismos de preservación, a investigación continúa. A combinación de enterramento rápido e formación de siderita resultou en excelente conservación, convertendo os fósiles de Mazon Creek nun dos Lagerstätten (conxuntos de fósiles concentrados) máis importantes do mundo. O rápido enterramento causou deformacións nos cadáveres, e a trompa conservouse en poucos casos. Porén, algunha parte do órgano consérvase en cerca do 50% dos casos. Atopáronse moitos fósiles únicos xunto a Tullimonstrum como a medusa Essexella, o malacostracan Belotelson, o euriptérido Adelophthalmus mazonensis, os cangrexos ferraduras, o peixe elasmobranquio Bandringa e o cefalópodo coleoide Jeletzkya.

Brincadeira de paleontólogo

Unha broma de entre 1966 e 1968 promulgada polo paleontólogo Bryan Patterson suxeriu que poderían atoparse representantes modernos en lagos remotos de Kenya, coñecidos co nome local de "Ekurut Loedonkakini". Estes "vermes danzantes de Turkana" supostamente podían matar a un home cunha mordedura, producían algún tipo de leite e eran coñecidos mesmo polos nenos en idade escolar.

Patterson enviou varias cartas desde Kenya con varios alias a Eugene Richardson, o conservador de invertebrados fósiles do Field Museum. Patterson fora anteriormente o conservador de paleontoloxía de vertebrados do museo e mantivo alí a un cómplice que era consciente da broma (e impediu que fose demasiado lonxe). Unha expedición planificada foi cancelada despois de que o engano fose revelado nunha amable carta de Nadal.

Richardson máis tarde contou a historia e publicou as cartas orixinais, os poemas e as fotos manipuladas nun libro baixo o pseudónimo de E. Scumas Rory.

Na cultura popular

En 1989, Tullimonstrum gregarium foi designado oficialmente como fósil estatal de Illinois. As obras de paleoarte aparecen nos vehículos de alugueiro de U-Haul do estado.

Véxase tamén

• Burgess Shale
• Paleontoloxía

Ligazóns externas

• "Tully: Monster vs Method", un vídeo do Field Museum of Natural History
• "The Tully Monster", un vídeo do Field Museum of Natural History
• Referencias de paleobotánica de Mazon Creek polo Field Museum of Natural History