El trabajo, liderado por Laura Domingo, investigadora del IGEO (Instituto de Geociencias, Centro Mixto CSIC-UCM), consiste en estudiar patrones de cambio ecológico, ambiental y climático a partir del estudio de paleofaunas de mamíferos de Sudamérica durante el Gran Intercambio Biótico Americano (GABI). El proyecto es una colaboración entre el IGEO, la propia Complutense, el Museo Nacional de Ciencias Naturales, varias universidades argentinas, el CONICET (Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas, de Argentina), la Universidad de California, la de Sao Paulo en Brasil y tres centros de investigación alemanes.
Prácticamente todo el Cenozoico (desde hace 65 millones de años hasta la actualidad), Sudamérica permaneció aislado de otros continentes. Antes de aquello estuvo conectado con la Antártida y sólo fue hace 3,1-2,7 millones de años cuando se conectó, por el istmo de Panamá, con el resto del continente americano.
Aquella unión entre dos continentes fue un proceso tectónico que desencadenó el GABI, un proceso biótico a gran escala, es decir un intercambio de fauna y flora de un lado a otro, mientras que al mismo tiempo tenía lugar una intensa variabilidad climática. Todas esas características influyen en cómo se van a repartir los nichos de los animales y también en la competencia que pueda existir entre los taxones nuevos que vienen con los endémicos, tanto en carnívoros como en herbívoros.
Los taxones heraldo son los primeros que aparecen tanto en Norteamérica como en Sudamérica provenientes del otro lado, y que llegan en momentos muy tempranos, antes de aquellos 3,1 millones de años que es cuando empieza el cierre total del istmo de Panamá. Esos heraldos se pueden rastrear incluso hace aproximadamente 8 millones de años y llegaron probablemente por islas, así que no debieron ser animales muy grandes, sino especies de pequeño tamaño (por ejemplo roedores), que tenían más fácil el pasar de un lado a otro.
El GABI continúa en la actualidad porque sigue habiendo un intercambio de fauna, y de acuerdo con Laura Domingo "lo que busca este proyecto es ver cómo ha influido dicho intercambio durante todo este tiempo sobre todo en las faunas de Sudamérica, porque en las de Norteamérica se conoce mucho mejor".
Más de 500 muestras
Laura Domingo contactó con investigadores argentinos hace unos cuatro años, a través de la paleontóloga María Teresa Alberdi del Museo de Ciencias Naturales de Madrid. A principios de 2016 ya realizó un proyecto que le concedió el Banco Santander que le permitió viajar a Argentina y estar allí durante los meses de enero, febrero y marzo.
En ese tiempo recopiló más de 500 muestras de diferentes colecciones, porque en Argentina "se encuentran algunos de los mejores yacimientos del Mioceno final al Cuaternario de Sudamérica ya que la Paleontogía ha tenido históricamente mucho desarrollo ya desde el siglo XIX".
Explica Domingo que "ven la Paleontología como algo que aparte de las aportaciones científicas también les puede dar riqueza desde un punto de vista turístico y económico, así que aparte de grandes instituciones como los museos de Ciencias Naturales de Buenos Aires y el de La Plata o la Universidad Nacional de la Pampa también hay pequeños museos con colecciones muy buenas" como el Museo Carlos Darwin y el Museo Vicente di Martino, creado por un aficionado "que fue autodidacta en el campo de la Paleontología y al que tienen mucho respeto en el país".
En su primer viaje, Domingo se concentró en la provincia de la Pampa y el sur de la provincia de Buenos Aires, incluyendo los acantilados de Monte Hermoso, que están a unas siete horas y media de la capital argentina. Allí paró Darwin en su famoso viaje en el Beagle, y muchos argentinos dicen que la teoría de la evolución no se le ocurrió en las Galápagos, sino que fue cuando paró en Monte Hermoso y vio la cantidad de fósiles que había en diferentes niveles y con distintas características.
Para el proyecto con National Geographic y la Fundación Waitt se quiere ir a ver otros yacimientos y muestrear otras colecciones todavía no estudiadas en otras regiones argentinas.
El trabajo
El muestreo de Laura Domingo se realiza "con un torno de mano y aparatos de dentista porque lo que se estudia fundamentalmente es esmalte dental, al menos es así en los fósiles más antiguos, porque el esmalte es muy robusto y no sufre alteraciones, así que es idóneo para hacer análisis de isótopos estables".
En momentos más recientes, desde el Pleistoceno Medio, hace unos 120.000 años, también se puede muestrear el colágeno preservado en el material óseo, una proteína que sólo se conserva en restos de tiempos geológicos muy recientes.
Los periodos muestreados
Con ese trabajo del año pasado, Domingo ha realizado ya muestreo de tres periodos: el Mioceno Final, el Plioceno y el Pleistoceno.
En concreto, del Mioceno Final se recopilaron 250 muestras de 7 yacimientos, en los que se han encontrado tanto taxones endémicos como heraldos. De estos últimos había algunos con forma similar a un mapache y roedores, mientras que entre los endémicos había taxones como perezosos, armadillos y dientes de sable que evolucionaron cuando Sudamérica estaba aislada.
Explica la investigadora que los dientes de sable de Sudamérica "no eran los mismos que evolucionaron en Eurasia y Norteamérica mucho más tarde, en el Cuaternario, sino que son un claro ejemplo de convergencia evolutiva, porque también desarrollaron grandes caninos, pero en el Mioceno. Además no eran mamíferos placentarios, sino metaterios, un tipo de mamíferos más relacionados con los marsupiales que con los placentarios. Estos dientes de sable metaterios se extinguieron por completo".
Del Plioceno, ya en pleno GABI, hay 150 muestras de dos yacimientos, mientras que del Pleistoceno se han estudiado también 150 muestras, pero de cuatro yacimientos. En este último aparecen proboscideos, úrsidos, dientes de sable placentarios y otros muchos taxones del norte. De hecho, hoy en día en Sudamérica más de la mitad de los taxones son del norte.
Por qué ocurrió
Los taxones endémicos de Sudamérica empezaron a desaparecer y uno de los objetivos del nuevo proyecto es investigar por qué ocurrió eso, ¿fue por un cambio climático? ¿por la competencia? ¿por presión humana, incluso?
De acuerdo con Domingo, "la presencia más antigua de humanos en Sudamérica está en torno a los 14.800 años y se ha descubierto en un yacimiento en Chile. Su llegada coincide con la desaparición de muchos taxones endémicos, como por ejemplo los gliptodontes del tamaño de un Volkswagen Beetle, que llegaron a convivir con los humanos y la teoría con más respaldo en la actualidad es la que conjuga cambio climático y explotación humana, que asestaron el golpe final a determinados taxones para extinguirlos".
Isótopos estables
Gracias a los análisis de los isótopos de carbono y nitrógeno en los dientes de los herbívoros se puede ver el tipo de dieta que seguían y conocer la vegetación de su época.
Por ejemplo, con los isótopos de carbono se puede determinar el registro de plantas C4, que se produce a escala global en todo el mundo, entre el Mioceno y el Plioceno, debido a cambios que hubo en la Tierra a escala climática, influidos por cambios astronómicos. Estos hicieron que se dieran condiciones más abiertas lo que favoreció este tipo de vegetación que está representado por muchas de las plantas herbáceas que existen en la actualidad.
El isótopo de oxígeno en herbívoros permite conocer además si "bebían de una misma zona, de una charca con agua evaporada, de ríos...".
El estudio de los isótopos en los carnívoros también permitirá ver el hábito dietario, porque informan de la presa que consumían e indirectamente de la vegetación, así que permite ver quién se comía a quién y las relaciones de las especies. Esa información ayudará a saber por qué los carnívoros endémicos de Sudamérica desaparecieron cuando llegaron los de América del Norte.
Explica Domingo que con los investigadores alemanes se está viendo si se puede hacer análisis de otros isótopos como calcio, magnesio y zinc que dan también información sobre dietas y modelos tróficos, sobre si son omnívoros, herbívoros o carnívoros. La omnivoría no se puede ver con los otros isótopos, así que es una información muy útil sobre los animales.
Las ayudas National Geographic Society/ Waitt Foundation
El Programa de subvenciones de la National Geographic Society / Waitt Foundation financia proyectos que requieren capital de riesgo y que sean excepcionales. Están abiertos todo el año y se puede solicitar desde cualquier país, aunque los solicitantes que planeen trabajar en países extranjeros deben incluir al menos un colaborador local como parte de sus equipos de investigación.
El comité de selección no considera solicitudes que busquen apoyo únicamente para trabajos de laboratorio o investigación de archivos, es decir, se busca el trabajo de campo. Las subvenciones se conceden sobre la base del mérito científico y existen independientemente de las divisiones de la National Geographic Society, pero aún así se espera que los beneficiarios de las subvenciones proporcionen a National Geographic los derechos de primera denegación para la publicación popular de sus hallazgos.
Hasta la fecha, el Programa de Subvenciones NGS / Waitt ha financiado 148 proyectos de trabajo de campo en Arqueología, Arqueología Subacuática, Biología, Geografía, Geología, Oceanografía y Paleontología. De esos cerca de 150 proyectos sólo ha habido 15 de Paleontología, entre ellos el liderado por Laura Domingo.
La ayuda concedida a la investigadora es de 15.000 dólares para un proyecto de un año, con posibilidad de una prórroga de seis meses y Domingo explica que National Geographic valoró muy positivamente que "los resultados se pudieran comunicar en varios idiomas, sobre todo inglés y español, ya que presentan un gran alcance a nivel mundial".
El futuro
Domingo anuncia que tras llevar a cabo el proyecto de este año van a solicitar otro a más gran escala, a la National Science Foundation de Estados Unidos, donde se quiere que haya un componente mayor de análisis biogeoquímico, sobre todo de isótopos estables, y también análisis de patrones de diversidad, momentos de extinción, de aparición de taxones y modelización de redes tróficas para ver cómo se conectaban todas las faunas.
