Opabinia es un animal fósil encontrado en depósitos correspondientes al periodo Cámbrico. Su única especie, Opabinia regalis, se conoce gracias a fósiles encontrados en las expediciones a la localidad de Burgess Shale, Columbia Británica. Myoscolex, un fósil encontrado en el sur de Australia, es un posible pariente. El descubridor de Opabinia, Charles Doolittle Walcott, la llamó así debido al pico Opabin, en la parte canadiense de las Montañas Rocosas. Es conocido por menos de veinte ejemplares.
El animal estaba segmentado y poseía un exoesqueleto no mineralizado. La longitud total del cuerpo oscilaba entre los 4 y 7 cm. La cabeza mostraba cinco ojos pedunculados que le habrían dado a Opabinia una visión de 360°, y una larga y flexible probóscide. Al final de la probóscide habría algunas espinas que teóricamente podrían haber servido como palas para atrapar presas, y luego arrastrarlas hacia la boca, situada debajo de la cabeza, detrás de la base de la probóscide.
Cada segmento del cuerpo presentaba un conjunto de branquias y un par de apéndices similares a alerones que son extraños a los demás animales conocidos de la época, excepto Anomalocaris. Los tres últimos alerones formaban la cola. A diferencia de los artrópodos conocidos la cabeza no parece estar formada por segmentos fusionados.
La forma en que los animales del esquisto de Burgess fueron enterrados por un derrubio o corrimiento de tierras, sugiere que vivían en la superficie del fondo marino. Opabinia debió vivir sobre los sedimentos del lecho marino, y presumiblemente nadaba tras sus presas usando sus aletas laterales. La probóscide pudo haberse sumergido en madrigueras en busca de presas. También pudo haber servido para remover rápidamente los sedimentos en el suelo marino buscando comida. De ser así, Opabinia habría usado la probóscide para llevar la comida a su boca en la parte inferior de la cabeza. Dado que no hay ningún signo de nada que pueda funcionar como mandíbulas, su comida debía ser pequeña y blanda. Whittington cree que la Opabinia no tenía patas, piensa que se arrastraba y que también podría haber nadado lentamente por el aleteo de los lóbulos. Por otra parte, en su opinión, no era lo suficientemente flexible como para permitir hacer ondulaciones de todo el cuerpo.
La inusual morfología de Opabinia condujo a varios intentos de clasificación en los últimos 100 años. Por ejemplo, Walcott, quien describió a Opabinia originalmente, lo consideró una clase de crustáceo, mientras que Leif Størmer, basándose en un trabajo previo de Percy Raymond, pensó que pertenecía a los supuestos “trilobitoides”. Los estudios modernos de Opabinia comenzaron con la completa redescripción de Harry Blackmore Whittington en 1975, quien mostró que la estructura frontal era un pico flexible y probablemente lleno de fluido. Whittington no pudo encontrar evidencia de los apéndices articulados propios de los artrópodos, aunque diseccionó el cuerpo del animal en los puntos donde se supondría, deberían estar. Esto lo llevó a abandonar los intentos de clasificar Opabinia dentro de los artrópodos
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