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Dientes y huesos de cocodrilo frente a la luz del Sincrotrón ALBA

02/12/2019
Dientes fósiles donde se muestra en detalle sus líneas de crecimiento. Dientes fósiles donde se muestra en detalle sus líneas de crecimiento.

El Sincrotrón ALBA ha permitido analizar huesos y dientes de cocodrilo, tanto de la actual especie del Nilo como fósiles de hace unos 70 millones de años. Leer estos registros de vida de los cocodrilos permite obtener información, entre otros, de la biología y evolución de estos animales, desde el Cretácico hasta la actualidad.

Por Óscar Cambra

Los huesos y dientes de cocodrilos del Nilo y de ancestros que vivieron a finales del Cretácico Superior hace unos 70 millones de años han llegado hasta el ALBA. El estudio se desarrolla gracias a una colaboración entre la Universidad Autónoma de Madrid (UAM), la Universidad de Alcalá (UAH), el Instituto de Cerámica y Vidrio del CSIC (ICV-CSIC) y la Universitat de Vic - Universitat Central de Catalunya (UVic-UCC). Esta novedosa unión interdisciplinar permite dar otro enfoque a la investigación, combinando la perspectiva de la ciencia de materiales con la biología y la paleontología.

El objetivo es ver las similitudes y diferencias entre estos huesos y dientes, que revelan información sobre el crecimiento y fisiología de los individuos y las especies, y de cómo los diferentes grupos de cocodrilos han vivido en los distintos ecosistemas del pasado. Al ser animales ectotermos (comúnmente mal llamados de sangre fría), su crecimiento se ve afectado por las condiciones ambientales. “Los cocodrilos, como todos los animales, tienen estrategias para adaptarse al ambiente, que puede ser cambiante. Sufren el entorno ahora y lo sufrían también en el pasado. Les puede afectar el frío o la contaminación por un vertido. Y todo lo que pasa, tiene un registro. La cuestión es ver cómo se registra (a nivel estructural en los tejidos, a nivel químico…) e interpretarlo después.”, explica Óscar Cambra, profesor e investigador de la UAM. De forma similar a los anillos de los troncos de los árboles, “el crecimiento de dientes y huesos y sus variaciones son reflejo de la vida de los individuos y un buen registro de los cambios ambientales que han vivido”, concluye.

El equipo quiere comparar estas muestras de dientes y huesos de la actual especie de cocodrilo del Nilo (Crocodylus niloticus) con los fósiles de una especie extinta del Cretácico Superior y así, saber si los cambios ambientales en la actualidad significan lo mismo para los cocodrilos que en el pasado. Usando técnicas como la microscopía electrónica, ya habían visto algunas diferencias entre muestras fósiles y actuales; ahora quieren comprobar a qué se deben.

La novedad en este estudio es la combinación de dos puntos de vista, el de la ciencia de materiales con la biología. La línea de luz MSPD del ALBA es ampliamente usada para estudiar materiales como minerales, cerámicas o vidrios, pero también es útil para estudiar material orgánico. "En realidad, los huesos o dientes no dejan de ser un material más, de origen biológico sí, pero un material que se puede estudiar y caracterizar como las cerámicas", explica María Canillas, investigadora posdoctoral del ICV-CSIC.

La resolución espacial que ofrece la difracción con luz de sincrotrón permite analizar variaciones morfológicas en tejidos no apreciadas con otras técnicas. "A diferencia de otros equipamientos que también usan rayos X, el ALBA nos proporciona análisis más detallados. En nuestro laboratorio caracterizamos la muestra en general, pero en el Sincrotrón puedo seleccionar puntualmente una zona y ver qué pasa exactamente en ella: cambios de composición, textura, orientación cristalina…", comenta Canillas. Desde la perspectiva del estudio de materiales se pueden analizar qué cambios tienen los huesos y dientes y de ahí, aplicarlo a la perspectiva biológica.

"Estas variaciones en los dientes y huesos de cocodrilos extintos y actuales pueden ser debidos a cambios a diferente escala: a nivel de individuo, por la evolución de la propia especie o por causa ambiental", explica Julia Audije, estudiante de doctorado de la UAM. "Puede ser una combinación de estos e incluso pueden responder a otro factor que no tenemos en cuenta”, añade la investigadora. Además, advierte que deben ser cautos en generalizar las conclusiones ya que “los cocodrilos por ejemplo cambian su dentición aproximadamente cada 80-260 días. Aunque solo tienes un testimonio de un intervalo de tiempo de este individuo, intentamos sacar el máximo de información del registro que nos brinda el diente, y también el hueso."

El equipo científico espera que con el análisis hecho por primera vez en el Sincrotrón puedan obtener mucha más información. Ponen en valor la colaboración establecida entre el equipo de biólogos y geólogos de la UAM y la UAH, y los expertos en ciencia de materiales. Según remarca Cambra, “quizá no habríamos llegado hasta el ALBA sin la ayuda del equipo de Judit Molera de la UVic-UCC y de Miguel Ángel Rodríguez Barbero del ICV-CSIC, vastos conocedores de esta técnica y de las aplicaciones del sincrotrón”. Resaltan que usar la línea MSPD para su estudio es una fuerte apuesta a la espera de qué les aportará: "esta nueva aproximación a la biología y la paleontología es todo un reto para nosotros y una nueva oportunidad de investigación que se nos abre".

 

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