Los huesos fosilizados revelan los secretos de un mundo perdido, afirman los científicos

Pequeñas pistas químicas atrapadas dentro de huesos antiguos están revelando lo que comían los animales, las enfermedades que portaban y los entornos en los que vivían.

Fósil
La ciencia del perfil metabólico explora compuestos químicos, subproductos del metabolismo denominados metabolitos, que explican las funciones biológicas internas, la salud fisiológica y las enfermedades, además de proporcionar evidencia de influencias externas específicas del hábitat de un organismo.

Los investigadores han descubierto miles de moléculas metabólicas conservadas en el interior de huesos fosilizados con millones de años de antigüedad (entre 1,3 y 3 millones de años), lo que ofrece una nueva y sorprendente ventana a la vida prehistórica. Los hallazgos revelan la dieta de los animales, las enfermedades e incluso el clima en el que vivían, incluyendo evidencias de entornos más cálidos y húmedos.

Un fósil incluso mostró indicios de un parásito que aún se conoce hoy en día. Este enfoque podría transformar la forma en que los científicos reconstruyen ecosistemas antiguos.

"Siempre me ha interesado el metabolismo, incluyendo la tasa metabólica ósea, y quería saber si sería posible aplicar la metabolómica a los fósiles para estudiar la vida temprana. Descubrí que los huesos, incluidos los fosilizados, están llenos de metabolitos".

Timothy Bromage, profesor de patobiología molecular en la Facultad de Odontología de la Universidad de Nueva York y profesor afiliado del Departamento de Antropología de la misma universidad, quien dirigió el equipo internacional de investigación.

El estudio de los metabolitos (las moléculas producidas y utilizadas en la digestión y otros procesos químicos del cuerpo) puede revelar información sobre enfermedades, nutrición y exposición ambiental. Si bien la metabolómica se ha convertido en una herramienta poderosa en la investigación médica moderna, rara vez se ha aplicado a los fósiles. En cambio, la mayoría de los estudios de restos antiguos se basan en el ADN, que ayuda principalmente a establecer relaciones genéticas, no en la biología cotidiana.

¿Por qué los huesos fosilizados pueden preservar la química?

En los últimos años, los científicos han descubierto que el colágeno —la proteína que da estructura a los huesos, la piel y el tejido conectivo— puede sobrevivir en huesos antiguos, incluidos los fósiles de dinosaurios. Las superficies óseas son porosas y están llenas de pequeñas redes de vasos sanguíneos que intercambian oxígeno y nutrientes con el torrente sanguíneo.

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En este estudio, los investigadores evaluaron paleometabolomas de tejidos duros fosilizados de mamíferos como estrategia de ecología molecular para proporcionar pruebas de la relación de un organismo antiguo con su entorno.

Bromage propuso que, durante el crecimiento óseo, los metabolitos circulantes en la sangre podrían quedar atrapados en espacios microscópicos dentro del hueso, donde podrían permanecer protegidos durante millones de años. Para comprobar esta idea, el equipo utilizó la espectrometría de masas, una técnica que convierte las moléculas en partículas cargadas para su identificación. Las pruebas en huesos de ratones modernos revelaron casi 2200 metabolitos. El mismo método también permitió a los investigadores detectar proteínas de colágeno en algunas muestras.

Análisis de fósiles de paisajes humanos primitivos

Los investigadores luego aplicaron este método a huesos fosilizados de animales que datan de entre 1,3 y 3 millones de años. Estas muestras provenían de excavaciones previas en Tanzania, Malawi y Sudáfrica, regiones conocidas por la actividad humana temprana. Los fósiles pertenecían a animales con parientes modernos que aún viven cerca de estos sitios arqueológicos. El equipo analizó huesos de roedores (rata, ardilla terrestre, jerbo), así como de animales más grandes, incluyendo un antílope, un cerdo y un elefante. Se identificaron miles de metabolitos, muchos de los cuales coincidían estrechamente con los encontrados en especies vivas.

Salud, dieta y enfermedades escritas en los huesos

Muchos de los metabolitos detectados reflejaban procesos biológicos normales, como la descomposición de aminoácidos, carbohidratos, vitaminas y minerales. Algunos marcadores químicos se vincularon a genes relacionados con el estrógeno, lo que indicaba que ciertos animales fosilizados eran hembras. Otras moléculas revelaron signos de enfermedad.

trypanosoma brucei
Parásito Trypanosoma brucei, ilustración en 3D. Un protozoo transmitido por la mosca tsé-tsé, causante de la enfermedad del sueño.

En un caso sorprendente, un hueso de ardilla terrestre de la Garganta de Olduvai, Tanzania, que data de hace aproximadamente 1,8 millones de años, mostró evidencia de infección por el parásito que causa la enfermedad del sueño en humanos. La enfermedad es causada por Trypanosoma brucei y transmitida por la mosca tsé-tsé.

"Lo que descubrimos en el hueso de ardilla fue un metabolito exclusivo de la biología de este parásito, que lo libera en el torrente sanguíneo del huésped. También observamos la respuesta antiinflamatoria metabolómica de la ardilla, presumiblemente debida al parásito", dijo Bromage.

Rastrear dietas y entornos pasados

Las pruebas químicas también revelaron qué plantas consumían los animales. Aunque las bases de datos de metabolitos vegetales son mucho menos completas que las de los animales, los investigadores identificaron compuestos vinculados a plantas regionales, como el aloe vera y los espárragos.

"Esto significa que, en el caso de la ardilla, mordisqueó el aloe y absorbió estos metabolitos en su propio torrente sanguíneo", explicó Bromage. "Dado que las condiciones ambientales del aloe son muy específicas, ahora sabemos más sobre la temperatura, las precipitaciones, las condiciones del suelo y la cobertura arbórea, lo que permite reconstruir el entorno de la ardilla. Podemos construir una historia en torno a cada uno de los animales".

Estos hábitats reconstruidos concuerdan con investigaciones geológicas y ecológicas previas. Por ejemplo, el lecho del río Olduvai Gorge, en Tanzania, se ha descrito como bosque de agua dulce y pastizales, mientras que el lecho superior refleja bosques más secos y zonas pantanosas.

En todos los lugares estudiados, la evidencia fósil apunta consistentemente a climas más húmedos y cálidos que los actuales. "El uso de análisis metabólicos para estudiar fósiles nos permite reconstruir el entorno del mundo prehistórico con un nuevo nivel de detalle, como si fuéramos ecólogos de campo en un entorno natural actual", afirmó Bromage.

Referencia de la noticia

Bromage, T.G., Denys, C., De Jesus, C.L. et al. Palaeometabolomes yield biological and ecological profiles at early human sites. Nature (2025).