Describen la biodiversidad de fósiles microbianos atrapados en el ámbar

En este proyecto, realizado con la colaboración y ayuda de la Diputación Foral de Álava y del Museo de Ciencias Naturales de Álava (MCNA), se ha estudiado la diversidad de microorganismos atrapados por resinas procedentes de árboles presentes en épocas remotas del Cretácico Inferior (hace aproximadamente 114 millones de años), donde abundaban los grandes dinosaurios, como el titanosauro. Esta microbiota fosilizada es muy diversa y se compone de bacterias, levaduras, hongos filamentosos y numerosas morfoespecies distintas de protistas, tanto fotosintéticos como heterótrofos.

Gracias a la aplicación de técnicas de microscopía especialmente adaptadas al estudio de este tipo de sustratos duros, como la microscopía láser confocal y la microscopía electrónica de barrido de electrones retrodispersados (SEM-BSE) y microanálisis por espectroscopia dispersiva de rayos X (EDS), no habituales en los estudios sobre ámbar debido a su gran complejidad, pero que ofrecen sin embargo una resolución excepcionalmente alta, se ha podido analizar por primera vez la estructura celular interna de estos fósiles microbianos.

Uno de los resultados derivados de este trabajo ha sido la comprobación de la existencia de una gran estabilidad morfológica en los microorganismos eucariotas, tipo protista, analizados, en comparación con los existentes en la actualidad. Este descubrimiento, según los investigadores, hace pensar que microorganismos como estos se han mantenido, en cuanto a su morfología, relativamente estables a lo largo de una extensa escala temporal que abarca desde, al menos, el período Triásico (hace unos 250 millones de años) hasta nuestros días. Por ello, afirman, el concepto de morfoespecie (es decir, la especie entendida en base a los rasgos morfológicos, que se aplica habitualmente a los macrofósiles) se podría aplicar también a los fósiles microbianos.

El equipo científico ha descubierto además, que muchos microfósiles encontrados en los yacimientos de Peñacerrada (Álava) presentan un fenómeno nunca observado hasta ahora: un proceso de doble fosilización (piritización, o transformación en pirita, e inclusión en ámbar). “Por tanto,
–afirman- si se dan ciertas condiciones ambientales, estos procesos no son alternativos o excluyentes”, como se creía anteriormente. En este proceso, bacterias anaerobias sulfato-reductoras pudieron tener un papel fundamental. Esta doble fosilización indica que en este ecosistema, del Cretácico Inferior, existían condiciones anaerobias, abundancia de materia orgánica y agua dulce de manera habitual (probablemente, una capa de humus y restos vegetales en un ambiente húmedo). Además, por primera vez, se ha observado y analizado la estructura celular interna de fósiles microbianos. Los protistas presentaron un patrón de piritización diferente al mostrado por los restos vegetales localizados en el mismo depósito, lo que probablemente de debe a las diferencias en composición y organización celular entre los dos tipos de sistemas biológicos.

Hasta ahora los trabajos de este tipo han sido llevados a cabo por expertos paleontólogos, algo natural pero que, al no haber intervenido microbiólogos, ha traído consigo algunos errores en la identificación de protistas, y cuyos resultados (aunque erróneos) han sido publicados en revistas tan prestigiosas como Nature o PNAS. El equipo liderado por la UCM-CSIC ha revisado la bibliografía publicada durante los últimos 25 años sobre microfósiles, subsanando errores en la identificación de protistas o aclarando la confusión existente en la diferenciación de microorganismos como bacterias filamentosas y hongos. Por ello, afirman, cada vez es más necesaria “una estrecha colaboración entre paleontólogos y microbiólogos” para sentar las bases de una moderna Paleomicrobiología. Es imprescindible aplicar las nuevas técnicas de microscópica óptica y electrónica, junto con microanálisis, al estudio de los microfósiles microbianos, donde, al no poderse aplicar técnicas moleculares, se plantean problemas que pueden ser solucionados aplicando estas metodologías, como es la de identificar y diferenciar distintos tipos de microorganismos filamentosos (cianobacterias, bacterias envainadas, hongos filamentosos).

Según la profesora de la UCM Ana Martín, directora de estos trabajos junto con la investigadora del CSIC Carmen Ascaso, “nos estamos adentrando en un campo prácticamente desconocido hasta la fecha”: el del conocimiento de la biodiversidad microbiana de épocas remotas. Los investigadores creen que estas observaciones proporcionarán información valiosa para una mejor comprensión de la evolución celular y las características paleoecológicas y paleoclimáticas de estos ecosistemas cretácicos.

Los estudios que han revelado estos hallazgos se han publicado en las prestigiosas revistas Protist, BMC Biology, Journal Paleontology, Micropaleontology Journal y Naturwissenschaften. En el equipo investigador han participado, además de Ana Martín y Carmen Ascaso, los doctores Juan Carlos Gutiérrez, Jacek Wierzchos , Jesús Alonso, Mariela Speranza, Carmelo Corral y Rafael López.

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Referencias bibliográficas:

» Martín-González, A.; Wierzchos, J.; Gutiérrez, J.C.; Alonso, J. y Ascaso, C. “Morphological stasis of protists in lower cretaceous amber”. Protist. 159: 251-257, 2008.

» Martín-González, A.; Wierzchos, J.; Gutiérrez, J.C.; Alonso, J. y Ascaso, C. “Double fossilization in eukaryotic microorganisms from lower cretaceous amber”. BMC Biology. 7:9, 2009.

» Martín-González, A.; Wierzchos, J.; Gutiérrez, J.C.; Alonso, J. y Ascaso, C. “Microbial Cretaceous park: biodiversity of microbial fossils entrapped in amber”. Naturwissenschaften. 96, 551-564, 2009.

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