El ingrediente secreto para preservar los fósiles en un famoso sitio francés no se encontraría en un libro de cocina de Julia Child. Era una sustancia viscosa hecha por microalgas, sugieren los investigadores.
Un análisis de fósiles de arañas de alrededor de 22 millones de años de una formación rocosa rica en fósiles en Aix-en-Provence, Francia, revela que los cuerpos de los arácnidos estaban recubiertos de una sustancia negra alquitranada. Esta sustancia, una especie de biopolímero, probablemente fue secretada por algas diminutas llamadas diatomeas que vivían en las aguas del lago o laguna en el sitio antiguo, informan los científicos el 21 de abril en Comunicaciones de la Tierra y el Medio Ambiente.
El biopolímero no solo recubría los cuerpos de las arañas, sino que los marinaba. Al reaccionar químicamente con los exoesqueletos ricos en carbono de las arañas, la sustancia pegajosa ayudó a preservar los cuerpos de la descomposición, permitiéndoles convertirse más fácilmente en fósiles, según la hipótesis del equipo.
Un indicio de que este recubrimiento podría desempeñar un papel en la fosilización se produjo cuando los investigadores, por capricho, colocaron un fósil de araña bajo un microscopio fluorescente. Para su sorpresa, la sustancia brilló con un brillante amarillo anaranjado. «¡Era increible!» dice la geóloga Alison Olcott de la Universidad de Kansas en Lawrence.
Las imágenes fluorescentes pintaron una paleta brillante y colorida en lo que de otro modo sería un fósil de araña bastante tenue, dice Olcott. En el original, apenas podía distinguir la araña de la roca de fondo. Pero bajo la fluorescencia, dijo, el fósil de araña brillaba en un color, el fondo en otro y el biopolímero en un tercero.
Este descubrimiento, junto con una interrupción abrupta a principios de 2020 de cualquier plan adicional de recolección de fósiles debido a la pandemia de COVID-19, cambió rápidamente el enfoque del trabajo del equipo. «Si estos hubieran sido tiempos normales, habría sido una nota al margen en un estudio de taxonomía» que clasifica a las arañas antiguas, dice Olcott. En cambio, «realmente tuve que explorar lo que tenía», agrega. Fuimos yo y esas fotos.
Luego, los investigadores buscaron identificar la composición química de la misteriosa sustancia. El equipo descubrió que el brillo amarillo anaranjado proviene de la abundancia de carbono y azufre en el recubrimiento. «Me hizo pensar en la sulfurización», dice Olcott.
La sulfuración es la reacción del carbono orgánico con el azufre, que forma fuertes enlaces químicos con el carbono, haciéndolo más resistente a la degradación y la degradación, de forma similar a como los fabricantes de neumáticos endurecen el caucho para hacerlo más sostenible. El proceso requiere un suministro listo de azufre disponible para la clarificación.
En los tiempos modernos, tales un suministro proviene de las secreciones pegajosas ricas en azufre de las diatomeas, microalgas flotando en muchas aguas alrededor del mundo. Cuando estas secreciones se encuentran con partículas marinas cargadas de carbono que se dirigen al fondo del océano, este proceso de sulfuración ayuda a bloquear el carbono en su lugar y finalmente lo mantiene enterrado en el fondo marino.
Asimismo, la sulfuración podría ayudar a preservar delicados fósiles ricos en carbono, ayudándolos a resistir la prueba de millones de años de tiempo geológico, dice Olcott. Los científicos a menudo han observado diatomeas en formaciones rocosas con fósiles en Aix-en-Provence, así como en muchos sitios similares ricos en fósiles, agrega. “Todo el mundo ve diatomeas por todas partes. Pensando en eso y en la química, pensé: ‘Espera un minuto. Todas las piezas están ahí para que suceda esa química.
La preservación de los arácnidos podría haber sido así: una araña muerta, flotando en la columna de agua, se cubrió con la pegajosa sustancia pegajosa de las diatomeas. La sustancia pegajosa reaccionó químicamente con el exoesqueleto de quitina de la araña, más o menos despojándolo y manteniendo el exoesqueleto en gran parte intacto y listo para la fosilización.
Este escenario «tiene sentido en base a lo que sabemos hasta ahora sobre el ciclo del azufre orgánico en los ambientes modernos», dice Morgan Raven, geoquímico orgánico de la Universidad de California, Santa Bárbara. Los científicos todavía tienen mucho que aprender sobre las condiciones que permiten que materiales como la quitina se sulfuren, dice Raven. «Pero este estudio destaca por qué esto es importante».
Por ejemplo, si la sulfuración ayuda selectivamente a preservar ciertos tipos de materia orgánica, como los fósiles de cuerpo blando, «podría ser un filtro crucial en nuestro registro fósil, influyendo en lo que sabemos y no sabemos sobre la evolución de las plantas y los animales», dijo. agrega.
Este proceso de sulfuración asistida por diatomeas puede haber estado funcionando en otros sitios ricos en fósiles durante la era Cenozoica, dice Olcott. Este período comenzó hace 66 millones de años, después de que un asteroide acabara con la era de los dinosaurios, y continúa hasta nuestros días. Antes de este tiempo, las diatomeas no estaban muy extendidas. Esto no sucedió hasta que las hierbas que contienen sílice brotaron en todo el mundo durante el Cenozoico, proporcionando una fuente lista de sílice para que las diminutas criaturas construyeran sus delicados cuerpos (Número de serie: 05/01/19).
No está claro si otras algas productoras de biopolímeros podrían haber ayudado a fosilizar criaturas de cuerpo blando incluso antes, como cuando las formas de vida del período Cámbrico florecieron hace unos 541 millones de años, dice Olcott (Número de serie: 24/04/19). «Pero sería realmente interesante ampliar eso aún más».