Microfósiles interpretados como rastros de animales eran en realidad algas y bacterias

Nuevas evidencias y reanálisis de material de 540 millones de años con técnicas avanzadas de imagen descartan la interpretación de que fueran gusanos o pequeños animales oceánicos

Por André Julião  |  Agência FAPESP – Un reexamen de microfósiles encontrados en el estado de Mato Grosso do Sul (Brasil), hasta entonces interpretados como rastros fosilizados de gusanos u otros pequeños animales oceánicos, muestra que las marcas son en realidad consorcios de bacterias y algas microscópicas fosilizadas.

Los resultados sugieren que en el período Ediacárico, hace cerca de 540 millones de años, los niveles de oxígeno podrían no haber sido suficientes para la evolución de invertebrados que dejaran marcas dentro del sustrato, como se suponía. El estudio fue publicado en la revista Gondwana Research.

“Mediante técnicas de microtomografía y espectroscopia, observamos que los microfósiles poseen estructuras celulares, en ocasiones con material orgánico preservado, compatibles con bacterias o algas que ya existían en ese período. No son rastros de animales que hubieran pasado por allí”, explica Bruno Becker-Kerber, primer autor del trabajo, realizado como parte de un posdoctorado en el Instituto de Geociencias de la Universidad de São Paulo (IGc-USP) y en el Centro Nacional de Investigación en Energía y Materiales (CNPEM) de Brasil con beca de la FAPESP.

El investigador, actualmente realizando un posdoctorado en la Universidad Harvard, en Estados Unidos, explica que si los registros fueran marcas dejadas por animales, eso implicaría la existencia de una meiofauna, invertebrados con menos de 1 milímetro de longitud, bastante activa ya en el Ediacárico. Serían los animales de este tipo más antiguos jamás registrados.

El período antecede a la llamada explosión del Cámbrico, cuando la mayor disponibilidad de oxígeno en los ambientes permitió el surgimiento de organismos complejos con una increíble diversificación de los animales. En el Cámbrico, sí, la meiofauna está confirmada en el registro fósil.

El trabajo integra el proyecto “El Cratón Río de la Plata y Gondwana Occidental”, apoyado por la FAPESP y coordinado por Miguel Angelo Stipp Basei, profesor del IGc-USP que también firma el estudio.

Entre los autores también se encuentra Lucas Warren, profesor del Instituto de Geociencias y Ciencias Exactas de la Universidad Estatal Paulista (IGCE-Unesp), en Rio Claro, también apoyado por la FAPESP.

Los fósiles reanalizados fueron encontrados en el municipio de Corumbá, mientras que los nuevos, analizados por primera vez, estaban en un afloramiento rocoso en Bonito, en la región de la Sierra de Bodoquena. Ambas ciudades forman parte del actual estado de Mato Grosso do Sul, donde se encuentra la formación geológica Tamengo.

Las rocas se formaron en un ambiente marino de plataforma continental durante las etapas finales de formación del supercontinente Gondwana, que posteriormente dio origen a África y América del Sur.

En otro estudio, el grupo describió el primer líquen conocido en el registro fósil, también encontrado en Mato Grosso do Sul, más reciente que las bacterias y algas recuperadas ahora (lea más en: agencia.fapesp.br/57048). 

Tomografías

El examen minucioso de fósiles tan pequeños –que miden desde algunos micrómetros hasta pocos milímetros– fue posible gracias a la línea de luz Mogno del Sirius, acelerador de partículas del CNPEM, en Campinas.

En el CNPEM, las muestras fueron sometidas a micro y nanotomografía, que producen imágenes en la escala de micrómetros (milésima parte del milímetro) y nanómetros (cada nanómetro equivale a un milímetro dividido por un millón), respectivamente.

“Cuando se tiene una muestra grande y queremos obtener una imagen de una estructura en su interior, muchas veces la resolución obtenida no es suficiente. La línea de luz Mogno es una de las pocas en el mundo que realiza la llamada tomografía con zoom, en la que enfocamos algo dentro de la muestra y conseguimos analizarlo, a escala nanométrica, sin destruir la muestra”, explica Becker-Kerber, quien resalta que el estudio que indicaba que los fósiles eran rastros de animales no contó con esta tecnología a disposición.

La tomografía con zoom destaca una probable bacteria o alga, en relación con una posible bacteria oxidante de azufre, grupo de las bacterias más grandes existentes (foto: Bruno Becker-Kerber/Harvard University)

Otras técnicas más accesibles, como la espectroscopia Raman, indicaron, por ejemplo, la composición orgánica de las paredes celulares de los fósiles. La información fue esencial para corroborar la hipótesis de que las marcas eran en realidad fósiles corporales.

En algunas muestras hay presencia de pirita, mineral formado por hierro y azufre. Por ello, junto con la forma de algunos fósiles, una de las hipótesis es que entre ellos haya restos de bacterias oxidantes de azufre, grupo que utiliza este elemento como parte de su metabolismo.

“Este grupo de bacterias es sorprendente. Algunas de las más grandes jamás registradas pertenecen justamente a esta categoría. A diferencia de la imagen común que tenemos de bacterias microscópicas, ciertas especies pueden alcanzar diámetros mayores que un cabello, siendo visibles a simple vista”, afirma Becker-Kerber.

Visibles a simple vista, bacterias o algas fosilizadas fueron encontradas en un antiguo lecho marino que afloró en el actual estado brasileño de Mato Grosso do Sul (foto: Bruno Becker-Kerber/Harvard University)

Sin embargo, no hay partes preservadas que permitirían refinar la distinción entre especies, como estructuras reproductivas, por ejemplo. No obstante, en las diferentes localidades donde fueron recolectados, los fósiles presentan células preservadas, divisiones de la pared celular y remanentes orgánicos que no serían posibles en rastros de animales que solo hubieran pasado por el sedimento.

Además, la distribución de los fósiles en el material presenta tres diferentes clases de tamaño, lo que sugiere que se trata de distintas especies, posiblemente viviendo en un consorcio microbiano. La población mayor comparte similitudes con algas verdes o rojas, mientras que las poblaciones menores pueden ser algas, cianobacterias o bacterias oxidantes de azufre.

“Existen particiones cóncavas y convexas, filamentos enrollados, células sin sedimento en el interior, pero con materia orgánica. Son evidencias mucho más cercanas a bacterias o algas que a meras marcas de perturbación provocadas por animales”, concluye el investigador.

Con los resultados, los investigadores elaboran un retrato más preciso del período que antecedió a la explosión del Cámbrico, aportando más evidencias que pueden ayudar a comprender mejor las condiciones para el evento que transformó las formas de vida en la Tierra.

El artículo Proposed Ediacaran meiofaunal burrows from Brazil are pyritized algal/microbial consortia puede leerse en: www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1342937X26000420.