Estudio de científica peruana aporta cambio crucial en la forma en que se calculan las dietas de animales extintos

 

Saber qué comieron los animales extintos se ha determinado durante mucho tiempo analizando los isótopos de carbono encerrados dentro de los dientes fósiles. Durante dos décadas, se ha supuesto que un valor isotópico clave en estas ecuaciones es el mismo para todos los mamíferos herbívoros, pero una nueva investigación dirigida por Julia Tejada-Lara del Museo Americano de Historia Natural, la Universidad de Columbia y graduada de la Universidad Nacional Mayor de San Marcos, y publicada en la revista Proceedings Royal Society B, contradicen esa suposición, revelando que el valor cambia con el tamaño del cuerpo.

Inferir la dieta de los vertebrados extintos depende tradicionalmente de los datos anatómicos de una especie, por ejemplo, la forma de los dientes, la altura y la cantidad de desgaste del esmalte dental, y la configuración del cráneo y la mandíbula. Pero más recientemente, los investigadores comenzaron a usar análisis de isótopos de carbono estables (δ13C) para determinar directamente los alimentos que comieron los herbívoros extintos mientras estaban vivos. Los isótopos de carbono estables, que se forman en proporciones específicas dentro de las plantas, se conservan en los tejidos corporales de los animales que comen esas plantas. Al tomar muestras de huesos, dientes, uñas u otro material biológico del animal, los paleontólogos pueden determinar los tipos de plantas que consumen los animales individuales, cómo las diferentes especies pueden haber separado los recursos en el mismo hábitat e incluso la lluvia en general u otras características ambientales.

"Los estudios de isótopos de carbono estables ahora son una parte esencial de nuestros kits de herramientas científicas, e informan una amplia gama de temas paleontológicos y geológicos, desde interacciones depredador-presa hasta estimaciones de lluvia antiguas", dijo John Flynn, coautor del estudio y Frick. Curador de mamíferos fósiles en la División de Paleontología del Museo. "La aplicación de nuestras nuevas fórmulas que tienen en cuenta los efectos del tamaño corporal es esencial para una comprensión más precisa de la historia de diversas especies, ecosistemas y climas en la historia de la Tierra".

La forma como un animal incorpora carbono de su dieta a su tejido corporal, mediante una serie de procesos fisiológicos, afecta la cantidad y la proporción en que los isótopos de carbono se absorben realmente. Con base en estudios de vacas y otros ungulados grandes, los científicos han asumido ampliamente que los tejidos esqueléticos de todos los mamíferos herbívoros están "enriquecidos" en alrededor de 14 por mil (14 partes por mil) en isótopos de carbono estables en relación con los alimentos que come. Esa constante, llamada valor de enriquecimiento, es una parte esencial de la ecuación que utilizan los científicos para el análisis geoquímico de las dietas de los animales. Pero Tejada-Lara, una estudiante graduada del Museo y del Departamento de Ciencias de la Tierra y del Medio Ambiente de la Universidad de Columbia, que estudiaba perezosos, sospechaba que algo se pasaba por alto con esta ecuación única para todos.

"Usar un único valor para todos los mamíferos herbívoros, desde monos pequeños hasta elefantes gigantes, me pareció una gran suposición", dijo Tejada-Lara, autor principal del estudio. "Decidí observar de cerca el valor de enriquecimiento en los perezosos vivos y fósiles porque son atípicos en una serie de rasgos en comparación con los mamíferos que se alimentan de plantas en general".

En colaboración con el Zoológico de Huachipa en Lima, Perú, Tejada-Lara recogió muestras de polvo de alimentos y de dientes durante el cuidado dental veterinario de rutina de dos especies de perezosos modernos: el de tres dedos perezosos (Bradypus variegatus) y el perezoso de dos dedos (Choloepus hoffmanni). Los perezosos analizados fueron alimentados con una dieta controlada y estable desde una edad temprana, lo que les da a los investigadores la capacidad de medir directamente la cantidad de isótopo de carbono estable que ingieren. Cuando los investigadores calcularon el valor de enriquecimiento de isótopos de carbono basado en muestras tomadas de los dientes de los perezosos, determinaron que era 10 por mil para los perezosos de tres dedos y 12 por mil para los perezosos de dos dedos.

Luego midieron el valor de enriquecimiento del gigante perezoso terrestre extinto Mylodon darwinii, que vivió en América del Sur hasta hace unos 10.000 años. Al tomar muestras del excremento recuperado con el fósil y de los dientes, los investigadores determinaron que el tejido dental se enriqueció en aproximadamente 15,5 por mil en relación con las proporciones en el carbono de la dieta.

"Eso es aproximadamente una variación de 5 por mil dentro de un solo grupo de mamíferos", dijo Tejada-Lara. "Eso puede marcar una gran diferencia en la interpretación de los resultados de la investigación, incluido el potencial de este descubrimiento para proporcionar más precisión sobre cómo ha evolucionado la evolución de la dieta en nuestro linaje, porque los primates incluyen especies pequeñas y grandes".

Los investigadores combinaron los datos del perezoso con los valores de enriquecimiento calculados para una gama de otros herbívoros mamíferos con dietas conocidas, desde ratones de campo hasta cerdos y jirafas, y encontraron un patrón dramáticamente claro: el valor de enriquecimiento generalmente aumenta junto con el tamaño corporal. Encontraron que a 9.1 por mil, el ratón doméstico (Mus musculus) tenía el valor más bajo de los medidos, y el extinto perezoso Mylodon tenía el mayor valor. Con base en este estudio, el equipo de investigación ha propuesto nuevos modelos de cómo el carbono se incorpora a los mamíferos comedores de plantas, desde los alimentos hasta los dientes, para que el campo científico lo integre a los estudios de animales y ecosistemas modernos y antiguos.

El estudio también encontró un patrón diferente de enriquecimiento dependiendo de la composición del tracto digestivo de un animal, específicamente si el animal es un fermentador del intestino anterior o posterior. Resultó que el perezoso gigante de tierra Mylodon era un fermentador de intestino anterior que producía grandes cantidades de metano. Fuente: Physorg.com