Fósiles hallados en África dan pistas sobre hábitos y dieta de animales de hace más de un millón de años

El análisis de moléculas metabólicas atrapadas en huesos fosilizados ha permitido a un equipo internacional de científicos reconstruir, con un nivel de detalle inédito, los entornos y condiciones de vida de animales que habitaron África entre 1,3 y 3 millones de años atrás.

Según la investigación, publicada en Nature y liderada por la Universidad de Nueva York, estos fósiles no solo revelan información sobre la dieta y la salud de los animales, sino que también ofrecen datos precisos sobre el clima, la vegetación y las características del suelo de la época, mostrando que estos entornos eran considerablemente más cálidos y húmedos que los actuales.

Uno de los hallazgos más destacados del estudio es la identificación de metabolitos específicos en huesos de una ardilla terrestre de 1,8 millones de años, procedente de la garganta de Olduvai, en Tanzania.

Las claves del estudio

Los investigadores detectaron la presencia de un metabolito exclusivo del parásito Trypanosoma brucei, responsable de la enfermedad del sueño en humanos y transmitido por la mosca tsé-tsé. Además, observaron una respuesta antiinflamatoria en el hueso, lo que sugiere que el animal padecía una infección activa.

“Lo que descubrimos en el hueso de la ardilla es un metabolito exclusivo de la biología de ese parásito, que lo libera en el torrente sanguíneo de su huésped. También observamos la respuesta antiinflamatoria metabolómica de la ardilla, presumiblemente debida al parásito”, explicó Timothy Bromage, profesor de patobiología molecular en la Facultad de Odontología de la Universidad de Nueva York y líder del estudio, según la propia universidad.

El trabajo se basa en el análisis de metabolitos, moléculas producidas y utilizadas en procesos químicos del cuerpo como la digestión, que pueden ofrecer información sobre la salud, la dieta y la exposición ambiental de los organismos.

Aunque la metabolómica se ha consolidado como herramienta en el estudio de enfermedades y fármacos humanos, su aplicación al mundo prehistórico era hasta ahora muy limitada, ya que la mayoría de los estudios paleontológicos se centraban en el ADN fósil para establecer relaciones genéticas.

Bromage, quien también dirige la Unidad de Investigación de Tejidos Duros en la Facultad de Odontología de la Universidad de Nueva York, relató que su interés por el metabolismo óseo lo llevó a preguntarse si sería posible aplicar la metabolómica a los fósiles para estudiar la vida temprana.

“Siempre me ha interesado el metabolismo, incluyendo la tasa metabólica ósea, y quería saber si sería posible aplicar la metabolómica a los fósiles para estudiar la vida temprana. Resulta que el hueso, incluso el fosilizado, está lleno de metabolitos”, afirmó Bromage, según la Universidad de Nueva York.

El equipo partió de un descubrimiento reciente: el colágeno, proteína fundamental para la estructura de huesos, piel y tejidos conectivos, puede conservarse en huesos antiguos, incluso en los de dinosaurios. Bromage razonó que, si el colágeno sobrevive, otras biomoléculas podrían estar igualmente protegidas en el microambiente óseo.

“Pensé que si el colágeno se conserva en un hueso fósil, entonces tal vez otras biomoléculas también estén protegidas en el microambiente óseo”, señaló Bromage.

Para comprobarlo, los investigadores emplearon espectrometría de masas, una técnica que convierte moléculas en iones para su análisis. Comenzaron con huesos de ratones actuales, identificando cerca de 2.200 metabolitos.

Posteriormente, aplicaron la misma metodología a fragmentos óseos fosilizados de animales que vivieron entre 1,3 y 3 millones de años, recolectados en yacimientos de Tanzania, Malawi y Sudáfrica, regiones habitadas por los primeros humanos. El estudio se centró en especies con homólogos vivos en la actualidad, como roedores (ratón, ardilla terrestre, jerbo), un antílope, un cerdo y un elefante.

Los resultados mostraron que muchos de los metabolitos hallados en los fósiles coinciden con los de animales modernos, lo que permitió a los científicos comparar funciones biológicas y deducir aspectos de la vida de estos organismos extintos. Entre los metabolitos identificados, varios correspondían a procesos normales como el metabolismo de aminoácidos, carbohidratos, vitaminas y minerales. Además, algunos metabolitos estaban vinculados a genes asociados con el estrógeno, lo que sugiere que ciertos ejemplares analizados eran hembras.

El análisis también permitió rastrear la dieta de los animales. Aunque la base de datos sobre metabolitos vegetales es mucho más limitada que la de salud humana y animal, los investigadores lograron identificar compuestos propios de plantas específicas de la región, como variedades de aloe y espárragos.

Bromage explicó: “Esto significa que, en el caso de la ardilla, mordisqueó aloe y absorbió esos metabolitos en su torrente sanguíneo. Dado que las condiciones ambientales del aloe son muy específicas, ahora sabemos más sobre la temperatura, las precipitaciones, las condiciones del suelo y la copa de los árboles, lo que permite reconstruir el entorno de la ardilla. Podemos construir una historia en torno a cada uno de los animales”.

La reconstrucción ambiental basada en estos datos metabólicos coincide con los resultados de investigaciones previas sobre los ecosistemas africanos de hace millones de años. Por ejemplo, el lecho de la garganta de Olduvai, en Tanzania, estaba formado por bosques de agua dulce y pastizales, mientras que el lecho superior presentaba bosques secos y pantanos. En todos los yacimientos estudiados, los animales vivían en condiciones más húmedas y cálidas que las actuales.

Bromage subrayó el potencial de esta metodología para la paleontología: “El uso de análisis metabólicos para estudiar fósiles puede permitirnos reconstruir el entorno del mundo prehistórico con un nuevo nivel de detalle, como si fuéramos ecólogos de campo en un entorno natural hoy”.

El equipo de investigación incluyó, además de Bromage, a Bin Hu, Sher Poudel, Sasan Rabieh y Shoshana Yakar de la Facultad de Odontología de la Universidad de Nueva York; Thomas Neubert, Christopher Lawrence de Jesus y Hediye Erdjument-Bromage de la Facultad de Medicina Grossman de la misma universidad; y colaboradores del Museo Nacional de Historia Natural (Francia), el Instituto de Investigación Senkenberg y el Museo de Historia Natural (Alemania), la Universidad Goethe (Alemania), la Universidad McGill (Canadá), el Hessisches Landesmuseum Darmstadt (Alemania), la Universidad Rutgers (Estados Unidos), Eurofins Lancaster Laboratories (Estados Unidos) y la Universidad de Burdeos (Francia).