Vea También
Un equipo de científicos del Instituto de Paleontología de Vertebrados y Paleoantropología (IVPP) de la Academia China de Ciencias y del Museo de la Naturaleza Shandong Tianyu (STM) ha aislado células de cartílago exquisitamente conservadas en un dinosaurio de 125 millones de años del noreste de China que contienen núcleos con restos de moléculas orgánicas y cromatina. El estudio se publicó en Communications Biology el 24 de septiembre.
El dinosaurio, llamado Caudipteryx, era un pequeño omnívoro del tamaño de un pavo real con largas plumas en la cola. Vagaba por las orillas de los lagos poco profundos de la biota de Jehol, en la provincia de Liaoning, durante el Cretácico temprano.
"Los datos geológicos acumulados a lo largo de los años han demostrado que la conservación de los fósiles en la biota de Jehol fue excepcional debido a las finas cenizas volcánicas que sepultaron los cadáveres y los preservaron hasta el nivel celular", dijo Li Zhiheng, profesor asociado del IVPP y coautor de este estudio.
Los científicos extrajeron un trozo de cartílago articular distal del fémur derecho de este espécimen, lo descalcificaron y utilizaron diferentes métodos químicos y de microscopía para analizarlo. Se dieron cuenta de que todas las células se habían mineralizado por silicificación tras la muerte del animal. Esta silicificación es probablemente lo que permitió la excelente conservación de estas células.
También descubrieron dos tipos principales de células: las que estaban sanas en el momento de la fosilización, y las no tan sanas, que eran porosas y se fosilizaron mientras estaban en proceso de morir. "Es posible que estas células ya estuvieran muriendo incluso antes de que el animal muriera", afirma Alida Bailleul, profesora asociada del IVPP y autora correspondiente de este estudio.
La muerte celular es un proceso que se produce de forma natural a lo largo de la vida de todos los animales. Pero poder situar una célula fosilizada en un punto concreto del ciclo celular es algo bastante novedoso en paleontología. Este es uno de los objetivos de los científicos del IVPP: mejorar las imágenes celulares en los fósiles.
Además, el equipo aisló algunas células y las tiñó con una sustancia química utilizada en los laboratorios biológicos de todo el mundo. Este producto químico de color púrpura, llamado hematoxilina, es conocido por unirse a los núcleos de las células. Después de teñir el material de los dinosaurios, una célula de dinosaurio mostró un núcleo púrpura con algunos hilos de color púrpura más oscuro. Esto significa que la célula de dinosaurio de 125 millones de años tiene un núcleo tan bien conservado que mantiene algunas biomoléculas e hilos de cromatina originales.
La cromatina de las células de todos los organismos vivos de la Tierra está formada por moléculas de ADN fuertemente empaquetadas. Los resultados de este estudio aportan, pues, datos preliminares que sugieren que aún pueden conservarse restos del ADN original de los dinosaurios. Pero para comprobarlo con precisión, el equipo necesita hacer mucho más trabajo y utilizar métodos químicos mucho más refinados que la tinción que utilizaron aquí.
"Seamos sinceros, obviamente estamos interesados en los núcleos celulares fosilizados porque es donde debería estar la mayor parte del ADN si se conservara", dijo Alida Bailleul. El año pasado publicó otro estudio en el que informaba de la excepcional conservación de núcleos y biomoléculas en las células del cartílago de un dinosaurio de Montana". Así que tenemos buenos datos preliminares, muy emocionantes, pero apenas estamos empezando a entender la bioquímica celular en fósiles muy antiguos. En este punto, necesitamos trabajar más".
El equipo insiste en que necesitan hacer muchos más análisis e incluso desarrollar nuevos métodos para entender los procesos que pueden permitir la preservación de biomoléculas en las células de los dinosaurios, porque nadie ha secuenciado con éxito ningún ADN de dinosaurio. En la comunidad del ADN antiguo, los métodos de secuenciación se utilizan para confirmar si el ADN antiguo se conserva en los fósiles. Hasta ahora, estos métodos sólo han funcionado para los fósiles jóvenes (no mucho más antiguos que alrededor de un millón de años), pero nunca han funcionado para el material de los dinosaurios. Se considera que los dinosaurios son demasiado antiguos para conservar el ADN. Sin embargo, los datos químicos recogidos por los científicos del IVPP y del STM sugieren lo contrario.
Aunque hay que recoger más datos, este estudio demuestra definitivamente que las células de dinosaurios fósiles de 125 millones de años no pueden considerarse 100% roca. No están completamente "pedregosas". Por el contrario, todavía contienen restos de moléculas orgánicas. Ahora, es vital averiguar con precisión qué son estas moléculas, si conservan alguna información biológica y restos de ADN.
Fuentes, créditos y referencias:
Zheng, X. et al. Nuclear preservation in the cartilage of the Jehol dinosaur Caudipteryx. Communications Biology (2021). DOI: 10.1038/s42003-021-02627-8
Imágen: Reconstrucción de la biota de Jehol y del espécimen bien conservado de Caudipteryx. Crédito: Zheng Qiuyang