Un hueso fosilizado de un pterosaurio hallado en Brasil ha conservado moléculas de hace 113 millones de años y ofrece la primera evidencia química directa sobre la alimentación de estos gigantes del Cretácico.
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La paleontología ha asumido que el paso del tiempo acaba borrando casi por completo las huellas químicas de los animales extinguidos. Los huesos permiten reconstruir su anatomía, pero las moléculas que hablan de su fisiología o de su alimentación suelen desaparecer mucho antes de que un fósil llegue hasta nuestros días. Sin embargo, un equipo internacional de investigadores acaba de demostrar que, bajo determinadas circunstancias, la naturaleza puede actuar de una manera mucho más sofisticada de lo que se pensaba.
Un estudio publicado en la revista iScience ha analizado un hueso del ala de un pterosaurio hallado en la Formación Romualdo, en el noreste de Brasil, uno de los yacimientos fósiles más extraordinarios del planeta. Tal y como revela la investigación, el fósil conserva no solo su estructura microscópica, sino también biomarcadores moleculares que ofrecen las primeras pistas químicas directas sobre la dieta de estos grandes reptiles voladores del Cretácico.
El ejemplar pertenece a un integrante de los ananguéridos, un grupo de pterosaurios con grandes alas y un evidente estilo de vida ligado al medio marino. Su hueso, hueco y extremadamente ligero para facilitar el vuelo, quedó encapsulado dentro de una concreción carbonatada poco después de la muerte del animal. Esa circunstancia terminó siendo decisiva para que millones de años después pudiera estudiarse con un nivel de detalle sin precedentes.
Los investigadores combinaron tomografía computarizada de alta resolución con análisis geoquímicos, mineralógicos e isotópicos para reconstruir paso a paso todo el proceso de fosilización. Lo que descubrieron cambia parcialmente algunas de las ideas tradicionales sobre cómo se conservan los fósiles excepcionales.
Resulta paradójico, pero la extraordinaria conservación comenzó precisamente cuando el cadáver empezó a degradarse.
Al morir, el pterosaurio se hundió en el fondo del antiguo mar que ocupaba la cuenca de Araripe durante el Cretácico Inferior. Allí, numerosos microorganismos iniciaron el proceso normal de descomposición de los tejidos. En lugar de destruir completamente los restos, esa actividad microbiana modificó la química del sedimento que rodeaba el cadáver.
Tal y como indica el trabajo científico, la degradación produjo un ambiente local más ácido y con cambios importantes en las condiciones de oxidación y reducción. Esa transformación favoreció la rápida precipitación de minerales fosfatados, especialmente fluorapatita, que comenzó a impregnar el hueso antes de que sus estructuras más delicadas desaparecieran.
Gracias a esa mineralización temprana todavía pueden observarse pequeños canales por los que circulaban nutrientes en vida, lagunas donde se alojaban los osteocitos e incluso detalles internos del tejido óseo que normalmente desaparecen durante la fosilización.
Los autores identificaron además minerales como barita y celestina asociados al hueso, una combinación que apunta a la participación de bacterias relacionadas con el ciclo del azufre. Estos microorganismos desempeñaron un papel fundamental al modificar continuamente la química del entorno y facilitar la formación sucesiva de nuevos minerales protectores.
Lejos de ser simples agentes destructores, los microbios terminaron convirtiéndose en aliados involuntarios de la conservación.
Tal y como explica la investigadora principal, este fósil se comporta como una auténtica cápsula del tiempo, ya que no solo conserva el hueso, sino también biomarcadores que permiten reconstruir aspectos de la biología del animal más de 113 millones de años después de su muerte.
La fosfatización fue únicamente la primera etapa de un proceso mucho más largo.
Después comenzaron varios episodios de precipitación de calcita que fueron rellenando progresivamente el interior del hueso. Primero apareció una capa muy fina formada por pequeños cristales; posteriormente se desarrolló una segunda capa con cristales más grandes y, finalmente, enormes cristales de calcita terminaron ocupando buena parte de la cavidad interna.
Los análisis isotópicos muestran que parte del carbono utilizado para formar esas capas minerales procedía de la propia descomposición de los tejidos orgánicos del animal, especialmente de compuestos ricos en lípidos.
El resultado fue una especie de cápsula geológica multicapa. Cada nueva fase de mineralización aisló aún más las moléculas que permanecían atrapadas en el interior del hueso, reduciendo al mínimo las alteraciones químicas posteriores durante más de cien millones de años.
Según plantea el estudio, este complejo proceso explica por qué determinados fósiles excepcionales consiguen preservar restos moleculares mientras que la inmensa mayoría pierde toda esa información poco después del enterramiento.
Los investigadores consideran que comprender estos mecanismos permitirá identificar otros fósiles con un potencial similar para conservar biomoléculas antiguas.
El hallazgo más llamativo llegó cuando el equipo analizó los compuestos orgánicos atrapados dentro del fósil.
Los científicos detectaron esteranos, moléculas derivadas de antiguos esteroides presentes en las células de organismos vivos. Según destacan los autores, es la primera vez que se identifican este tipo de biomarcadores en un pterosaurio.
Pero el descubrimiento va mucho más allá de encontrar unas moléculas excepcionales.
Mediante el estudio de los isótopos de carbono presentes en derivados del colesterol, el equipo pudo inferir la posición del animal dentro de la cadena alimentaria. Los resultados son compatibles con una dieta basada principalmente en peces y cefalópodos, una conclusión que coincide con lo que ya sugerían desde hace años la forma del cráneo, la dentición y la anatomía de estos reptiles voladores.
Hasta ahora esa hipótesis descansaba casi exclusivamente sobre la evidencia anatómica y algunos contenidos estomacales excepcionales encontrados en unos pocos fósiles. Este trabajo aporta por primera vez una confirmación obtenida directamente a partir de biomarcadores moleculares conservados dentro del hueso.
Además de los esteroides, el estudio identificó estructuras microscópicas compatibles con fibras de colágeno mineralizadas. Aunque la proteína original sufrió profundas transformaciones químicas durante la fosilización y ya no puede recuperarse en su estado inicial, la disposición de esas fibras sigue siendo visible y recuerda a la organización del colágeno presente en las aves actuales, consideradas los parientes vivos más próximos de los dinosaurios, aunque los pterosaurios pertenecieran a una rama evolutiva diferente.
Los investigadores sostienen que comprender este proceso permitirá localizar otros fósiles con capacidad para conservar biomoléculas, ampliando enormemente la información que puede obtenerse de especies extinguidas hace millones de años.
Otro de los aspectos más sorprendentes del trabajo afecta a una idea muy extendida entre los especialistas.
Tradicionalmente se ha considerado que el oxígeno acelera la destrucción de la materia orgánica y reduce las posibilidades de preservar biomoléculas durante millones de años. Sin embargo, los resultados obtenidos en este fósil muestran un escenario bastante más complejo.
Tal y como revela la investigación, alrededor del cadáver se generaron pequeños microambientes con condiciones oxidativas que favorecieron precisamente la mineralización inicial. Es decir, el oxígeno no actuó únicamente como un agente destructivo, sino que, combinado con la actividad de determinadas comunidades microbianas, contribuyó a desencadenar el proceso que terminó sellando el hueso.
Los autores sostienen que este mecanismo podría explicar otros casos de conservación excepcional observados en diferentes yacimientos fósiles repartidos por el mundo.
De hecho, el propio equipo compara estos resultados con investigaciones anteriores realizadas sobre peces fósiles del Eoceno y reptiles marinos del Jurásico, donde también detectaron señales geoquímicas compatibles con procesos similares de mineralización asociados a microorganismos.
Este nuevo modelo amplía considerablemente la comprensión de cómo se forman algunos de los fósiles mejor conservados conocidos hasta la fecha.
El hallazgo también abre nuevas posibilidades para la paleontología molecular. Si los científicos consiguen identificar qué condiciones favorecen la conservación de biomarcadores, será posible seleccionar con mayor precisión aquellos fósiles que todavía puedan contener información química sobre organismos desaparecidos hace decenas o incluso cientos de millones de años.
En otras palabras, el futuro de la paleontología ya no dependerá únicamente de estudiar la forma de los huesos. Cada vez será más importante analizar las diminutas huellas químicas que aún permanecen escondidas en su interior. Gracias a ellas será posible reconstruir aspectos de la biología, la ecología y la evolución de animales extinguidos que hasta hace muy poco parecían definitivamente perdidos.
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