Encuentran embrión de tortuga gigante prehistórica en un huevo fosilizado

Parados en la casa de un granjero en la provincia china de Henan en el verano del 2018, los paleontólogos Fenglu Han y Haishui Jiang miraron hacia abajo una caja de rocas redondeadas. El granjero había recogido el tesoro cerca de su casa en el condado de Neixiang, que es famoso por sus huevos de dinosaurio. Un orbe pedregoso en particular llamó la atención de los científicos. Con el tamaño y la forma de una bola de billar, el fósil no se parecía a ningún huevo de dinosaurio que hubieran visto antes.

Han y Jiang, que trabajan en la Universidad de Geociencias de China en Wuhan, inicialmente pensaron que el huevo podría provenir de una nueva especie de dinosaurio. Pero un análisis minucioso reveló algo aún más raro. Enterrados en las fronteras rocosas junto al huevo se encuentran los restos de una tortuga gigante extinta.

El fósil recién descubierto pertenece a un grupo extinto de tortugas terrestres conocidas como Nanhsiungchelyids, según un nuevo estudio publicado en Proceedings of the Royal Society B. Este grupo creció a tamaños trascendentales y caminó por la Tierra junto a los dinosaurios durante el Cretácico, un período que se extendió desde hace 145 a 66 millones de años. La tortuga que puso el huevo fósil, que se encuentra entre las más grandes conocidas de esta época, era excepcionalmente grande y probablemente lucía un caparazón tan largo como la altura de una persona, estima el equipo.

"Estas no eran tortugas pequeñas de ninguna manera", afirma Darla Zelenitsky, autora del nuevo estudio y paleontóloga de la Universidad de Calgary en Alberta, Canadá.

Descubrir embriones fósiles de cualquier criatura no es común. Los delicados tejidos y huesos de los animales en desarrollo se descomponen fácilmente con el tiempo. Los embriones de tortuga son incluso menos comunes que los de los dinosaurios, quizás en parte porque la mayoría de los huevos de tortuga son pequeños y tienen caparazones delgados, señala Zelenitsky. Solo se han descubierto pocos embriones fósiles de tortugas, ninguno de los cuales se conserva lo suficientemente bien como para que los científicos los coloquen en el árbol genealógico de las tortugas.

Este último embrión fósil ayudó al equipo a identificar otros huevos de tortuga que pertenecen al mismo grupo, proporcionando una ventana a sus antiguos comportamientos de anidación y adaptaciones evolutivas. 

Si bien solo se pueden sacar algunas conclusiones de un solo fósil, el descubrimiento de este antiguo embrión de tortuga es un indicio prometedor de que hay más esperando ser encontrados, señala Tyler Lyson, curador asociado de paleontología de vertebrados en el Museo de Naturaleza y Ciencia de Denver, que no formó parte del equipo de estudio. "Es solo cuestión de tiempo."

Reconstruyendo a la pequeña tortuga

Cuando Han y Jiang vieron por primera vez el huevo fósil, un par de huesos delgados que se asomaban por una grieta en un lado era el único indicio del tesoro que había dentro. El granjero aceptó dejar que los científicos se llevaran el huevo para estudiarlo y los llevó al lugar donde encontró el huevo extraño. Vieron varios otros, pero esos fósiles no se habían mantenido bien a lo largo de los milenios, afirma Han por correo electrónico.

De vuelta en su laboratorio, los investigadores escanearon el huevo del granjero con una Tomografía microcomputada (TC), que utiliza rayos X para mirar debajo de la superficie rocosa y lisa del fósil. Las imágenes de TC revelaron una maraña de huesos inconexos dentro del huevo. Para darle sentido a la confusión, el equipo reconstruyó cada hueso en tres dimensiones y luego montó virtualmente el diminuto esqueleto.

En general, el embrión es sorprendentemente similar a las tortugas modernas, señala Raúl Díaz, biólogo evolutivo de reptiles que se especializa en embriones en la Universidad Estatal de California, Los Ángeles. Señala las costillas planas del embrión, que se habrían endurecido y extendido a medida que la tortuga crecía para formar la estructura subyacente de su caparazón protector. "Es casi, en mi cabeza, indistinguible de lo que vería en el laboratorio", afirma Díaz, que no formó parte del nuevo estudio.

Sin embargo, hubo algunas características clave que ayudaron a identificar el grupo específico de la tortuga antigua. La mandíbula superior, por ejemplo, tiene un gran parecido con los nanhsiungchelyids, dice Zelenitsky, debido a su forma ligeramente cuadrada y su borde trasero dentado.

Cáscaras de huevo duras

Quizás la característica más llamativa del huevo fue su resistente cáscara, que con dos milímetros de grosor difiere de los caparazones finos como el papel comunes entre las tortugas. Las tortugas modernas tienen una variedad de grosores de cáscara de huevo, desde orbes coriáceos de tortugas marinas a huevos duros de las tortugas gigantes de Galápagos. Pero la cáscara del huevo recién descubierto mide aproximadamente cuatro veces más que la del Geochelone elephantopus, uno de los gigantes de Galápagos, según el equipo de estudio.

El propósito exacto de las duras cáscaras de huevo de la antigua tortuga es incierto. El grosor puede ser una adaptación al clima árido que se cree que existió en ese momento, inferido de la vida vegetal que se encuentra en la misma formación rocosa que el huevo. Una cáscara gruesa habría limitado la cantidad de agua que se escapaba del huevo. Alternativamente, el caparazón podría haber evitado que los huevos se rompieran si las tortugas cavaban nidos profundos bajo tierra.

Independientemente del propósito del caparazón grueso, Zelenitsky dice: "No sé cómo salieron". Las tortugas recién nacidas deben haber tenido que flexionar y extender rigurosamente sus extremidades en sus intentos de eclosionar.

Extintas junto a los dinosaurios

El hecho de que las tortugas Nanhsiungchelyid vivieran y anidaran en tierra pudo haber contribuido a su desaparición. El grupo se extinguió junto con todos los dinosaurios no aviares hace unos 66 millones de años, cuando un colosal asteroide se precipitó hacia la Tierra. El impacto envió una ráfaga de energía que arrojó roca caliente al cielo y encendió vastas extensiones de tierra . "Todo lo que estaba en la superficie se hervía", afirma Lyson.

Pero "la mayoría de las tortugas navegan a través de "la extinción", dice.  Esto incluye a las tortugas acuáticas de río que eran parientes de los Nanhsiungchelyids, cuyo estilo de vida submarino puede haberlas protegido de la explosión del asteroide. La dieta también pudo haber jugado un papel en la destrucción de las tortugas, ya que los nanhsiungchelyids eran estrictamente herbívoros, y una dieta tan limitada habría dificultado que las tortugas encontraran comida en el mundo posterior al impacto.

Las cáscaras de huevo de tortuga como las de los Nanhsiungchelyids no se volvieron a ver después del impacto y los investigadores sugieren que quizás las cáscaras gruesas no eran adecuadas para el cambio dramático en el medio ambiente. Pero se necesita más información para averiguar exactamente por qué desaparecieron los caparazones gruesos.

El nuevo análisis es un recordatorio importante de lo lejos que ha llegado la paleontología, señala Emma Schachner, bióloga evolutiva de la Universidad Estatal de Luisiana, Nueva Orleans, que no formó parte del equipo de estudio. Sin destruir el fósil, los científicos del pasado solo podían estudiar su exterior, pero ahora hay todo un mundo de reconstrucción digital disponible. "El modelo es definitivamente lo que lo hace especial, en mi opinión", dice sobre el nuevo estudio.

Sin embargo, el trabajo también muestra cuánto queda por aprender sobre las tortugas antiguas. Muchos menos investigadores dedican su tiempo a estudiar tortugas antiguas que dinosaurios carismáticos, dice Lyson. Pero las tortugas ofrecen mucha intriga. "Simplemente tienen un plan corporal completamente diferente al de cualquier otro animal", afirma.

Espera que los descubrimientos como este embrión de tortuga fosilizado ayuden a inspirar a una nueva generación a trabajar para desenredar cómo surgieron estas curiosas criaturas. Lo que necesitamos, dice, son "más trabajadores de las tortugas fósiles".