El ámbar representa una de las formas de preservación fósil más excepcionales que existen. A diferencia de otros tipos de fosilización, las piezas de ámbar con insectos en su interior no solo preservan organismos que se describen y clasifican, sino que contienen escenas del pasado congeladas en el tiempo.
El pasado sábado 16 de mayo, en el Matinal de la Evolución que se llevó a cabo en el Jardí Botànic de la Universitat de València, Alba Sánchez, profesora del Departamento de Botánica y Geología de la Universitat de València, donde investiga en el ámbito de la paleontología, habló sobre su investigación con fósiles de ámbar, y explicó cómo es el estudio de los paleoambientes del pasado a través de estas pequeñas, pero tan representativas piezas fosilizadas.
Los insectos son el grupo más diverso y numeroso del planeta. Además, son los únicos invertebrados que vuelan, o los primeros animales en camuflarse y en formar sociedades. Los insectos son muy importantes para nuestros ecosistemas, aun así, suelen provocarnos una sensación de asco o de rechazo. ¿Por qué cree que pasa esto?
A muchos insectos los asociamos con plagas, o con enfermedades que nos afectan… Supongo que esas pueden ser las razones principales que hacen que sintamos esa repulsión. También diría que no ocurre con todos los grupos de insectos, porque no creo que a nadie le produzca rechazo una mariposa. Y yo creo que es normal. En realidad, los insectos son vectores de muchos patógenos (sobre todo mosquitos, dípteros) y las plagas que generan hacen mucho daño a los cultivos y a nivel económico nos perjudican, entonces, de entrada, nos pueden generar rechazo. Además, algunos son venenosos, o aparecen en las casas y en las ciudades, como las cucarachas, a las que además asociamos con suciedad, aunque no es así en realidad. De hecho, muchas veces influye el desconocimiento. Tendemos a desconfiar de aquello que conocemos poco y eso nos lleva a tener una visión negativa de muchos insectos que, en realidad, son completamente inofensivos. Tampoco ayuda que en las películas los hayan utilizado para generar sensación de terror, con versiones gigantescas de insectos, por ejemplo. Pero no deberían generarnos este asco o rechazo, ya que los insectos, en realidad, hacen muchas cosas importantes para nosotros, por ejemplo, la polinización, que tiene mucho que ver con que tengamos toda esta diversidad de plantas que existe hoy en día.
Los insectos existen en el planeta desde hace unos 400 millones de años, aun así no es muy común encontrar fósiles de estos animales. ¿Por qué es tan difícil que se preserven los fósiles de insectos?
Una de las razones es tafonómica, y tiene que ver con que esos organismos se entierren en unas condiciones adecuadas para fosilizar, y luego, si esas condiciones se dan, podrán conservarse como fósiles, pero eso no siempre sucede. Cuando lo hacen, podremos encontrarlos en dos tipos de yacimientos excepcionales principalmente. El primero serían los yacimientos de compresión, como el yacimiento de las Hoyas, en Cuenca, de edad cretácica. En ese yacimiento hay un registro muy abundante de plantas, dinosaurios y otros grupos, y también cuenta con un registro muy abundante de insectos, esto es gracias a esa preservación de tipo excepcional. El otro tipo de preservación excepcional son los yacimientos de inclusión (ámbar). Cuando los árboles se encuentran en situaciones de estrés, producen resina que al caer puede atrapar insectos y otros pequeños organismos en su interior. Estos se quedan sellados dentro, como en una cápsula. Cuando se dan las condiciones adecuadas y esa resina fosiliza, tenemos insectos fósiles preservados en ámbar. Esto va a permitir un registro de insectos muy diferente al que obtenemos de los yacimientos de compresión.
¿Qué diferencia estos dos yacimientos excepcionales?
Los dos tipos de yacimientos son muy diferentes tanto en la diversidad de grupos que preservan como en el tamaño de los fósiles. Por ejemplo, en los yacimientos de compresión existe la posibilidad de encontrar organismos más grandes, mientras que, en los yacimientos de ámbar, la mayoría de los organismos son más bien pequeños. Además, la preservación también es muy diferente, en los yacimientos de compresión tenemos fósiles en dos dimensiones, mientras que, en los yacimientos de inclusión encontramos organismos en tres dimensiones. En ambos yacimientos tenemos información diferente, pero complementaria. En España se encuentran yacimientos de ámbar de relevancia científica a nivel mundial, como Peñacerrada, en Álava; El Soplao, en Cantabria; y San Just, en Teruel, donde estamos excavando ahora. Todos datan del Cretácico inferior, que es un momento clave, porque es cuando tenemos la diversificación de las angiospermas, los bosques cambian completamente y se configuran los ecosistemas modernos. Esto afectó a todas las comunidades de insectos y otros organismos.
Gracias a una técnica llamada microtomografía por contraste de fase con luz de sincrotrón, podéis, no solo reconstruir la estructura externa de los insectos en los fósiles de ámbar, sino también realizar disecciones virtuales. ¿Qué significa esto exactamente?
Cuando ya tenemos todos los datos procesados y contamos con una reconstrucción en 3D del organismo preservado dentro de la pieza de ámbar, virtualmente podemos eliminar partes. Aunque usando un microscopio haya cosas que no podamos ver, toda esa información está escaneada por el sincrotrón. Entonces quitamos las partes que nos molestan y podemos ver lo que hay debajo. De hecho, lo primero que quitamos para poder hacer el modelo 3D es el ámbar que rodea la inclusión (los insectos), el ámbar lo eliminamos virtualmente, y de igual manera se pueden eliminar estructuras. Esto ocurre porque las diferentes partes de la pieza (el ámbar y las partes conservadas de los insectos), tienen una densidad diferente, por lo que se pueden detectar de manera diferencial. Esto se lleva a cabo con diferentes programas de procesado de imágenes.
Su trabajo no solo consiste en describir la estructura externa de los insectos que encuentra, también utiliza esta información para reconstruir paleoambientes. Gracias a los fósiles de ámbar ha podido comprender el comportamiento de apareamiento, la depredación, o las interacciones de diferentes insectos solo con sus fósiles preservados en ámbar. Descubrir esta información parece algo así como un capítulo de Sherlock Holmes. ¿Cómo es posible obtener toda esta información con tan solo la estructura externa de los animales?
El ámbar tiene una característica muy particular: viendo la pieza y analizándola, podemos saber si se formó a partir de un único momento de inclusión, es decir, si la resina capturó a los insectos de la pieza de ámbar en un solo momento, o si hubo distintos flujos. Si vemos varios organismos que se encuentran conservados en el mismo flujo, sabemos que estaban juntos en el momento en el que fueron capturados por la resina, y eso es algo muy particular del ámbar. El estudio de las interacciones entre insectos del pasado o de «comportamientos congelados» tiene mucho que ver con esta captura instantánea. Encontramos fosilizados insectos en cópula, poniendo huevos, o cazándose unos a otros, o incluso camuflándose de alguna forma. Es algo que ocurre en milésimas de segundos, tenemos animales capturados en un instante de su vida, y de igual manera que observamos una fotografía y podemos intuir lo que estaba pasando en el momento de su captura, también podemos hacer inferencias sobre los organismos que quedaron capturados en ámbar y cómo se comportaban o se relacionaban entre ellos. Si a eso añades que puedes tener restos de plantas o de hongos conservados dentro de la misma pieza de ámbar, podemos ir reconstruyendo también la comunidad vegetal de la que formaban parte. Además, el ámbar no se encuentra aislado en un nivel estratigráfico, suele encontrarse en el mismo nivel que otros organismos de otros grupos, lo que te da información sobre cómo fue el medio de depósito. Por ejemplo, en estos niveles con ámbar, muchas veces también encontramos madera quemada, lo que nos ha permitido relacionar la ocurrencia de paleoincendios con la producción en masa de resina, ya que los árboles generan resina en condiciones de estrés. Al final, con toda la información, podemos ir reconstruyendo el paleoecosistema. Así que sí, supongo que tiene algo de «Sherlock Holmes».
También trabaja con paleoilustradores que dibujan los insectos que descubren. ¿Cuál es el papel de las ilustraciones en las investigaciones?
Trabajamos con distintos paleoilustradores, como José Antonio Peñas u Óscar San Isidro, que ha colaborado con Mètode. Estas personas hacen un trabajo increíble, no solo en paleoilustración de insectos sino en general, son verdaderos artistas. Nosotros hacemos fotografías de los insectos, aunque fotografiar algunos insectos en ámbar no es una tarea sencilla porque el ámbar normalmente no es completamente transparente, ni tienes el insecto bien colocado. Por eso acompañamos las fotografías de dibujos que ayudan en la interpretación de las estructuras. Los dibujos que usamos son sencillos y bastante esquemáticos, nos sirven para describir el ejemplar y clasificarlo. El trabajo de los paleoilustradores va más allá. Tratan de reconstruir como sería el insecto en vida, lo que nos ayuda tanto a los investigadores como al público a visualizar mejor estos organismos. Si queremos hacer difusión de nuestras investigaciones, tener estas ilustraciones nos ayuda mucho a nivel didáctico. En las paleoilustraciones no solo representamos el insecto que estamos describiendo, sino también el contexto en el que vivían. Representamos el bosque y las especies de árboles o plantas que sabemos que formaban parte de ese paleoecosistema. Es una forma muy visual de mostrar nuestra investigación y yo creo que añade valor al trabajo.
Hablando de la paleontología y de los yacimientos de manera más general, España, y más específicamente la franja que va desde Teruel hasta la Comunidad Valenciana, es una de las zonas más ricas del mundo en fósiles del Mesozoico. Aun así, la mayoría de las excavaciones dependen de proyectos temporales y becas de corta duración. ¿Cómo afecta esta falta de inversión de recursos a los estudios en paleontología?
Nuestro equipo ha ido encadenando proyectos financiados por el Gobierno de España y gobiernos autonómicos, entre otros. En ese sentido, somos afortunados, porque la investigación requiere recursos. Por ejemplo, para utilizar instalaciones científicas como el sincrotrón tenemos que solicitar proyectos específicos que nos permiten acceder a tiempo de trabajo. También necesitamos dinero para excavar, y luego para preparar todo el material, ya que la preparación de las piezas es muy laboriosa. Ese material se deposita en instituciones científicas públicas y todo el trabajo de conservación, el estudio y la publicación de los ejemplares también requiere dinero. Necesitamos que se haga una apuesta por la investigación y una inversión. En nuestro caso yo creo que estamos teniendo esa ayuda, pero es verdad que, si hubiese más inversión en ciencia, todo sería mucho más sencillo. Además, creo que se apuesta poco por la ciencia básica, que es muy importante para generar todo el cuerpo de conocimientos que luego se utiliza en cualquier otro tipo de investigación más aplicada. Por ello, es importante seguir reforzando el apoyo a este tipo de investigación.
Por último, al comienzo de su charla en el Matinal de la Evolución mostró la famosa escena de Parque Jurásico en la que explican que, para conseguir los dinosaurios del parque, utilizan el ADN de la sangre de los dinosaurios que encuentran en un mosquito fosilizado en ámbar. Sin ánimo de ofender a Spielberg, ¿por qué esto sería imposible?
El ADN es una molécula muy inestable, por lo que sería imposible que se preservase durante tanto tiempo. Además, el mosquito que aparece en la película pertenece a un grupo que ni siquiera era hematófago, es decir, no se alimentaba de sangre. Por esta razón, no existiría la posibilidad de que lo que plantea Spielberg ocurriese realmente. También debo decir que Jurassic Park ayudó mucho a futuras vocaciones científicas, entre las que me incluyo, aunque haya errores en la película, compensan completamente lo que aportó. Aun así, es verdad que en el registro fósil en ámbar se han encontrado garrapatas asociadas a plumas de dinosaurio, así como garrapatas completamente engordadas tras alimentarse de sangre, lo que quiere decir que sí que existió hematofagia en tiempos de dinosaurios. Pero, aunque tengamos esta evidencia de hematofagia, no tenemos moléculas de sangre conservadas, ni mucho menos ADN. De todas formas, es igualmente llamativo o informativo encontrar una garrapata enganchada a una pluma, ya que eso nos da evidencia de que existió una relación entre un vertebrado y un invertebrado, y si además está engordada, tienes muchísima más información. Los dinosaurios también tenían garrapatas.
