El cerebro de las arañas y del resto de sus parientes surgió en el mar: un fósil del Cámbrico reescribe su evolución

Un fósil de hace 500 millones de años nos cuenta que los arácnidos evolucionaron en el océano y no en tierra firme, como tradicionalmente se creía. Por aquel entonces, su cerebro ya era complejo y similar al de especies actuales, según un nuevo estudio.

Por Enrique Coperías

Recreación artística de cómo habría sido Mollisonia en la época en que vivió, hace más de 500 millones de años. Cortesía: Nick Strausfeld

El origen de los arácnidos, una clase de artrópodos que incluye formas tan conocidas como las arañas, los escorpiones, las garrapatas y otros ácaros es un puzle biológico al que le quedan piezas por completar. ¿Aparecieron en tierra firme como cazadores adaptados a la vida seca o, por el contrario, tienen raíces marinas mucho más profundas de lo que pensamos?

Un nuevo estudio, publicado en la revista Current Biology, nos ofreceuna respuesta sorprendente: el sofisticado cerebro arácnido que hoy permite a las arañas cazar, tejer complejas telas y moverse con agilidad extrema ya existía hace más de 500 millones de años... y lo tenía una criatura marina.

Ese antiguo animal, Mollisonia symmetrica, vivió en los océanos del Cámbrico medio y su fósil, excepcionalmente bien preservado, contiene lo que quizá sea la clave más reveladora hasta la fecha sobre el origen del cerebro de los arácnidos. El hallazgo sugiere que estos depredadores no comenzaron su evolución en tierra firme, como tradicionalmente se ha sostenido, sino en el mar.

Un fósil pequeño con implicaciones enormes

La investigación ha sido liderada por el neurocientífico Nicholas Strausfeld, de la Universidad de Arizona (Estados Unidos), junto con Frank Hirth, del King’s College London (Reino Unido), y David Andrew, del Lycoming College (Estados Unidos). El equipo analizó detalladamente un único pero extraordinario fósil de Mollisonia symmetrica, que se conserva en el Museo de Zoología Comparada de Harvard. Lo que descubrieron tatuado en ese fragmento de piedra puede cambiar para siempre la manera en que entendemos la evolución de los arácnidos.

A través de fotografías de alta resolución y técnicas ópticas especiales, Strausfeld y sus colegas lograron reconstruir las huellas del sistema nervioso de este organismo de cuerpo segmentado y con caparazón anterior. Lejos de mostrar un patrón neuronal primitivo, como cabría esperar de un supuesto quelicerado basal, el fósil reveló una complejísima organización cerebral casi idéntica a la de las arañas actuales.

«Aún hoy los peleontólogos debaten con vehemencia sobre cuándo y dónde aparecieron los arácnidos, y qué tipo de quelicerados —artrópodos sin antenas— fueron sus antepasados —señala Strausfeld—. No sabíamos si eran marinos o semiacuáticos, como los cangrejos herradura. Ahora tenemos una pista muy clara».

Un diseño cerebral radicalmente distinto al del resto de los artrópodos

La clave para considerar a Mollisonia como un pariente temprano de las arañas no está en sus patas ni en su forma externa, sino en la organización de su sistema nervioso. En la parte frontal del cuerpo (el prosoma), los investigadores encontraron una disposición en abanico de ganglios segmentarios, exactamente como en los arácnidos modernos.

Además, una estructura cerebral no segmentada conectaba directamente con apéndices semejantes a quelíceros, las garras con las que las arañas y escorpiones atrapan a sus presas.

Pero lo más llamativo fue la arquitectura cerebral invertida. En la mayoría de los artrópodos como crustáceos, insectos o incluso los cangrejos herradura, los tres dominios cerebrales principales siguen una disposición lineal desde el frente hacia la parte posterior. En Mollisonia, esa disposición aparece literalmente al revés.

«Es como si el cerebro típico de los insectos y crustáceos estuviera dado vuelta —dice Strausfeld—. Eso es precisamente lo que vemos en las arañas».

Las técnicas avanzadas de imagen permitieron al equipo de investigación identificar características anatómicas clave en los restos fosilizados del espécimen de Mollisonia. Crédito: Nick Strausfeld

El cerebro arácnido: clave en su éxito evolutivo

Para Hirth, esta reorganización cerebral fue probablemente una innovación evolutiva crucial. «Estudios del cerebro de las arañas actuales muestran que esta disposición invertida ofrece atajos neuronales que conectan directamente los centros de control cerebral con los circuitos motores —explica Hirth—. Esto facilita movimientos más veloces, precisos y coordinados, cualidades esenciales para un depredador exitoso».

Gracias a esta arquitectura, los arácnidos habrían adquirido una ventaja competitiva en la caza: sigilo, velocidad y, en el caso de las arañas, una asombrosa destreza para tejer telas. «Es un gran salto evolutivo —resume Hirth—. Y ya estaba presente en Mollisonia».

Strausfeld va más allá: «El cerebro arácnido es distinto a cualquier otro en este planeta. Su organización tal vez está relacionada con la velocidad de procesamiento y el control motor. Es una joya evolutiva».

¿Una vida marina antes de conquistar la tierra?

Los fósiles más antiguos conocidos de arácnidos tienen cerca de 400 millones de años y provienen de entornos terrestres. Por ello, la comunidad científica había asumido que estos animales surgieron directamente en la tierra firme, quizá de ancestros adaptados a ambientes húmedos o semiacuáticos.

Pero Mollisonia symmetrica, con su cerebro de araña y su hábitat claramente marino, desafía esta idea. El nuevo estudio sugiere que los primeros arácnidos evolucionaron en los océanos y más tarde conquistaron los ambientes terrestres.

«Podemos imaginar que un arácnido como Mollisonia también se adaptó a la vida en tierra, haciendo de los insectos y milpiés sus presas cotidianas», propone Strausfeld. De hecho, especula sobre que esta presión predatoria pudo haber incentivado el desarrollo de un mecanismo de defensa decisivo en los insectos: las alas.

«Poder volar te da una ventaja seria cuando te persigue una araña —afirma Strausfeld—. Aun así, millones de insectos terminan atrapados en telarañas cada día».

Mollisonia, ancestro directo del linaje arácnido

Para asegurar que las similitudes cerebrales no fueran un simple caso de evolución convergente —es decir, dos líneas independientes que desarrollaron estructuras similares por azar— el equipo realizó un detallado análisis filogenético de 115 caracteres neuronales y anatómicos. La comparación abarcó tanto especies actuales como fósiles de artrópodos extintos.

El encargado de este análisis Andrew, quien explicó que los resultados ubican a Mollisonia como grupo hermano de los arácnidos modernos, muy por encima de los supuestos quelicerados primitivos como Leanchoilia o Alalcomenaeus. «La consistencia de los datos fue notable en todos los métodos estadísticos —explica Andrew—. Esto refuerza la idea de que Mollisonia es el ancestro directo del linaje que dio origen a las arañas, los escorpiones, los solífugos (arañas camello) y otros».

Desafortunadamente, no se han encontrado otros fósiles de Mollisonia en un estado de preservación que permita estudiar sus cerebros. Pero los autores especulan que, si compartían esta misma disposición neuronal, probablemente dieron lugar a las múltiples ramas que hoy componen el árbol evolutivo de los arácnidos.

La comparación de los cerebros de un cangrejo herradura (izquierda), el fósil Mollisonia (centro) y una araña moderna (derecha) revela los sorprendentes hallazgos de este estudio: la organización de las tres regiones cerebrales de Mollisonia (verde, magenta y azul) está invertida en comparación con la del cangrejo herradura, y en cambio se asemeja a la disposición que se encuentra en las arañas modernas. Cortesía: Nick Strausfeld

Una joya de la paleoneurobiología

El hallazgo se basa en una única pieza fósil —el espécimen MCZ 1811— que fue examinado por Strausfeld con minuciosidad casi obsesiva. El científico pasó largas jornadas en el Museo de Zoología Comparada de Harvard fotografiando el fósil bajo distintas intensidades de luz, ángulos de polarización y niveles de aumento.

Las imágenes permitieron observar no solo la estructura segmentaria del prosoma y las conexiones neuronales, sino también las trayectorias de los nervios ópticos desde el ojo principal hasta los centros integradores profundos del cerebro, una disposición típica de las arañas actuales.

La fidelidad de estos trazos neuronales fosilizados es tan impresionante que puede considerarse uno de los mejores ejemplos de paleoneurobiología jamás documentados.

Cómo afecta el hallazgo al árbol evolutivo

Más allá del valor anatómico, este estudio tiene profundas implicancias evolutivas. Hasta ahora, se consideraba a Mollisonia como un quelicerado basal, tal vez precursor de los cangrejos herradura, que dicho sea de paso, no guardan ninguna relación con estos crustáceos. Pero los datos neuroanatómicos y filogenéticos lo reposicionan como un arácnido temprano, con un cerebro ya optimizado para la depredación compleja.

Esto obliga a replantear varias ideas clave sobre la evolución de los arácnidos: su origen marino, su paso a la tierra y el desarrollo temprano de su extraordinaria arquitectura cerebral.

En palabras de Strausfeld, «el cerebro arácnido lleva medio billón de años perfeccionándose. Eso ayuda a explicar por qué estos depredadores siguen dominando la tierra, desde los desiertos hasta nuestros jardines».

La historia de la vida está escrita en piedra. Pero, de vez en cuando, una roca pequeña —y un cerebro fosilizado del tamaño de una semilla— puede hacernos reescribir un capítulo entero.

Gracias a Mollisonia symmetrica, hoy sabemos que el cerebro de las arañas, esa máquina precisa de caza, estrategia y sensibilidad, ya existía mucho antes de que aparecieran las primeras telarañas. Y que sus raíces, lejos de estar en la arena, estaban en el fondo del mar. ▪️

• Información facilitada por la Universidad de Arizona

• Fuente: Strausfeld, Nicholas J. et al. Cambrian origin of the arachnid brain. Current Biology (2025). DOI: 10.1016/j.cub.2025.06.063