Revelada la estructura química de unos fósiles
Gracias a un potente microscopio, un equipo científico británico-estadounidense ha logrado revelar la estructura química de fósiles de gran antigüedad. Según sus descubrimientos, incluso los fósiles del Paleozoico (el periodo que va desde hace 542 millones de años hasta hace 251 millones de años) contienen quitina (un polisacárido) y proteína estructural. Se trata de materias degradadas fácilmente por los microorganismos. Estos científicos opinan que sus hallazgos, publicados en la revista Geology, pueden tener consecuencias de gran calado para la comprensión del registro de fósiles orgánicos. En el equipo participaron el profesor George Cody, del Laboratorio de Geofísica del Instituto Carnegie de Ciencias, en Washington (Estados Unidos) y el profesor Andrew C. Scott, del Departamento de Ciencias de la Tierra del Royal Holloway de la Universidad de Londres (RHUL, Reino Unido). La firma molecular más antigua de un complejo quitina-proteína se había descubierto en fósiles cenozoicos de hace 25 millones de años, mientras que los restos de proteína estructural más antiguos se habían hallado en fósiles mesozoicos de 80 millones de años. Pero en el estudio referido se han encontrado vestigios de un complejo quitina-proteína en fósiles de artrópodos del Paleozoico, un hallazgo inimaginable hasta ahora. Entre otras características comunes, los artrópodos poseen cutículas en forma de exoesqueletos. Las porciones exteriores de estas cutículas son de un compuesto de fibras de quitina integradas en una matriz de proteínas. Puesto que la quitina y la proteína estructural se degradan fácilmente por la acción de los microorganismos, se daba por hecho que sólo se podrían hallar en fósiles más recientes. Pero el profesor Cody y su equipo descubrieron lo erróneo de esta suposición cuando estudiaban los restos fósiles de la cutícula de un escorpión de 310 millones de años hallados en el estado de Illinois (Estados Unidos) y un euriptérido (un artrópodo ya extinto similar al escorpión, posiblemente emparentado con el cangrejo herradura o limulo) de 417 millones de años encontrado en Ontario (Canadá). Haciendo uso de un sofisticado instrumento analítico alojado en las instalaciones de la Advanced Light Source («Fuente de luz avanzada»), en los Estados Unidos, los investigadores midieron los espectros de absorción de rayos X de baja energía por parte del carbono, el nitrógeno y el oxígeno contenidos en los fósiles. Estas mediciones se tomaron con una resolución del orden de 25 nanómetros. Los autores mostraron que la mayor parte del carbono, el nitrógeno y oxígeno hallados en los fósiles paleozoicos provenía de un complejo proteína-quitina. «Este estudio demuestra la existencia de cutícula de artrópodo fosilizada en forma de un compuesto de ceras a escala nanométrica y un complejo proteína-quitina degradado pero aún rico en nitrógeno», escriben los autores. Naturalmente, la materia proteína-quitina hallada estaba algo degradada, lo que los autores atribuyen a procesos químicos o, en parte, a la acción de bacterias. «No hay duda de que la macromolécula del fósil difiere considerablemente del compuesto quitina-proteína inicial de la cutícula moderna», señalan los autores. «Estas diferencias se pueden achacar a una degradación bacteriana extensa pero incompleta y, posiblemente, a la posterior alteración diagenética», añaden. «La degradación extensa de los enlaces glucosídicos, estéricos y amídicos probablemente destruyó gran parte del complejo quitina-proteína y liberó ácidos grasos», mientras que «la deshidratación de la quitina dio lugar a carbono insaturado, lo que incrementa la intensidad de la absorción en la región aromática u olefínica.» El profesor Scott opina que este trabajo puede servir para «conocer mejor el proceso de fosilización, y esta nueva técnica permite sacar a relucir la naturaleza química del fósil sin destruirlo por completo». El complejo proteína-quitina vestigial podría desempeñar una «función determinante en la conservación de fósiles orgánicos al proporcionar un sustrato protegido contra la degradación total por un recubrimiento de sustancias cerosas que impide la desecación de los artrópodos», indicó.Para más información, consulte: Instituto Carnegie de Ciencias: http://carnegiescience.edu/ Royal Holloway de la Universidad de Londres: http://www.rhul.ac.uk/home.aspx Geology: http://geology.gsapubs.org/
Países
Reino Unido, Estados Unidos