Francisco Sánchez, el paleontólogo que analiza la dieta de la fauna prehistórica

Francisco Sánchez Beristain, paleontólogo y geoquímico, afirma que “somos lo que comemos”, y basado en este refrán popular él puede saber cómo vivían y qué comía la fauna prehistórica, al analizar los dientes fósiles de los herbívoros mediante su huella química, conocida como huella isotópica, para conocer de esta forma el ambiente, clima y tipo de alimento que consumían.

Un isótopo son átomos de un mismo elemento que tienen diferente número de neutrones, lo que los hace más pesados o más ligeros. Por ejemplo, el carbono tiene tres isótopos, dos de los cuales son estables, el Carbono 12 y Carbono 13, y el Carbono 14, que es radioactivo y que permite datar y fechar. Pero los dos primeros son los que lo ocupan en su trabajo.

Cuando los animales se alimentan registran la huella isotópica de lo que comen. Así, hay plantas C3 y C4 y que tienen que ver con el azúcar que forma parte esencial de sus metabolismos. También tienen que ver cómo metabolizan la fotosíntesis. Así, por ejemplo, las plantas C3 predominan en climas templados. Mientras que las C4 tienen más adaptaciones para climas secos y cálidos.

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“La atmósfera tiene un valor isotópico que se encuentra con una cierta cota, y ha sido diferente al que se encontraba, por ejemplo, hace cuatro o cinco millones de años. Incluso hace poco, 10 mil años, cuando termina la última edad de hielo y empieza la época que estamos viviendo, el Holoceno, las huellas de esos carbonos son diferentes y por lo tanto el registro de lo que comen los animales se queda en todo su organismo, en sus huesos, sus dientes, su carne, pero cuando un organismo muere su carne se descompone y nosotros nos encontramos restos en los huesos y dientes, pero como los huesos son porosos son susceptibles a un fenómeno que se llama diagénesis, que es cuando se va introduciendo otro material y cambia su señal.

“Incluso, dentro de los mismos dientes hay diferentes materiales, como la dentina, el esmalte (que es el más resistente) y la pulpa. El esmalte, por ello, va a resguardar la señal química de lo que se come”, explica.

Señala que dentro del registro de los herbívoros, por ejemplo, si vivió en una época en la que había muchos bosques, su señal isotópica registrará valores cercanos a las plantas C3, o sea, empobrecidos en Carbono 13.

FOTO. MITZI OLVERA

En tanto, cuando va cambiando la vegetación, los pastos, las gramíneas y una gran parte de las plantas desérticas son más tendientes al metabolismo C4, sus estomas se cierran y hacen que preserven la humedad que hay. Entonces, se ve un cambio de señales isotópicas en los dientes de C3 a C4 en los dientes, a pesar de no encontrar los fósiles de las plantas, se tiene un cambio de vegetación.

Sánchez Beristain pone como ejemplo muestras de dientes de un équido y de un bisonte. Explica que las partes más grises son las que tienen el esmalte original, que se analiza con sus colegas del Instituto de Geociencias de la UNAM y de la ENES Morelia, y con colegas en Alemania, para ver composición química de calcio (en Morelia), la composición de elementos traza (en Geociencias) y los isótopos (en Alemania).

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Es importante hacer esos tres experimentos porque si se desconoce cuánto calcio queda en la muestra (se puede sustituir por silicio) ya no servirá. Ahora bien, explica, si se tiene suficiente calcio hay otros elementos que pueden afectar, como las tierras raras, que si están presentes hay diagénesis. Cuando se demuestra que hay suficiente calcio y no hay diagénesis, se mandan las muestras a Alemania, donde ya se hacen los estudios finales.

“Si me encuentro que había un caballo, hace ocho millones de años, cuando había climas más fríos, más húmedos, va a tener una señal tirando más a C3. Pero si veo que en el linaje de esos mismos caballos de repente se acerca a C4, aun siendo la misma especie, quiere decir que el caballo se adaptó a comer diferente. Se adaptó de comer ramas de árboles. Pasó de ser un ramoneador a ser un pacedor. Esa transición la vemos dentro de lo que conocemos como Mioceno hasta el Plioceno”, expone.

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En el Mioceno teníamos ramoneadores

"Los ancestros de los elefantes, los proboscídeos, los ancestros de los caballos, los équidos, van transicionando del ramoneo, al pastoreo. Ya para el Plioceno sólo tenemos pacedores, animales que comían pasto. Para el Pleistoceno que lo tenemos en la actualidad, el Holoceno, desde hace un millón 800 mil años, básicamente todos los caballos comen pastos, y los elefantes están adaptados a una dieta variada”, menciona.

Una evidencia de los cambios en la alimentación son las coronas dentales de elefantes y caballos, que son más altas, pues en pasto es abrasivo, ya que tiene fitolitos de sílice que desgastan los dientes. Así que si el animal no hubiese desarrollado una forma de adaptarse a comer pasto, hubiera perdido la dentadura.

La adaptación fisiológica, anatómica del aumento de sus coronas dentales también es comprobada por los isótopos de carbono presentes en las piezas dentales, por lo que en esta etapa se ciñen a las indicaciones de la química, pues aunque es importante tener el registro fósil de las especies y catalogado, si no se tienen grandes conocimientos del ambiente donde se desarrollaban, se tiene que recurrir a la huella química, no sólo de los isótopos de carbono, pues se pueden usar también los isótopos de oxígeno.

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El oxígeno tiene tres isótopos, 16, 17 y 18. Lo que se estudia son los oxígenos 16 y 18, pues el 17 es muy escaso. Cuando se tiene una época muy cálida ambos isótopos se evaporarán, pero cuando hace más frío, el isótopo más pesado, el 18, se queda abajo, por lo que el único que se evapora es el 16.

De modo que si en un hueso, en un sedimento se encuentran más isótopos de Oxígeno 18, significa que fue una época más fría y esto en conjunto con las otras evidencias, se va armando el rompecabezas del pasado.

El carbono y el oxígeno son elementos que forman parte de los seres vivos y están presentes en sus restos fósiles, y sí son restos que pueden preservar su huella original, como el esmalte, se tienen evidencias de las temperaturas en las cuales vivían y lo que comían. Incluso, del Carbono 13 se puede saber la cantidad de lluvias que hubo en ciertos periodos.