Los dientes son como pequeñas cápsulas biológicas del tiempo. Cuentan historias de dietas y entornos antiguos mucho después de que sus dueños murieran y los paisajes cambiaran.
Después de que los huesos se deterioran, el esmalte dental permanece duro y sin cambios, incluso en los dientes fosilizados que han estado enterrados bajo sedimentos y rocas durante millones de años y ahora están expuestos por la erosión o la excavación.
El esmalte dental se forma cuando un animal es joven y permanece químicamente estable por el resto de su vida. Los alimentos que ingiere el animal y el agua que bebe durante su juventud dejan señales químicas dentro del esmalte.
Por lo tanto, ocultos en el esmalte de los dientes fosilizados, los científicos pueden encontrar rastros de bosques extintos, praderas de sabana en expansión, cambio climático y comunidades animales en desarrollo.
Un pequeño grupo de oryx alimentándose en la sabana abierta del Parque Nacional Awash en Etiopía, con acacias dispersas y pastos secos que ilustran el ambiente semiárido del parque. Zelalem rudo
Durante los últimos 30 años, mis colegas y yo hemos analizado firmas químicas en dientes fósiles de la región de Afar en Etiopía en el Valle del Rift en África Oriental (a menudo llamado la cuna de la humanidad) para descubrir qué comían allí los animales hace millones de años, aproximadamente en la época en que evolucionaron los primeros ancestros humanos y cómo era el mundo a su alrededor.
Estos rastros de comidas antiguas permiten a los científicos reconstruir imágenes de ecosistemas completos, incluidos bosques, humedales y pastizales que existían en ese momento. Es un recordatorio de que, en un sentido muy real, los organismos son lo que comen.
Rastros de dietas antiguas en dientes fósiles
Para determinar qué plantas comían los animales antiguos, mis colegas y yo recolectamos una pequeña cantidad de polvo de esmalte de dientes fosilizados. Luego analizamos este polvo en el laboratorio utilizando instrumentos especializados que detectan las señales químicas almacenadas en el esmalte.
Los árboles y el pasto tienen diferentes formas de utilizar la fotosíntesis para convertir la luz solar en energía. Estos métodos dejan diferentes patrones químicos en los tejidos vegetales, que luego se incorporan a los dientes de los animales que comen esas plantas.
Al examinar estos patrones químicos en el esmalte dental, podemos determinar si los animales se alimentaban principalmente de árboles y arbustos o de pastos, lo que proporciona información sobre la vegetación que alguna vez cubrió el paisaje antiguo.
El autor realiza trabajo de campo en el rift de África Oriental, recolectando muestras de antiguos depósitos de lagos y ríos. Cortesía de Zelalem Bedaso
Entonces podremos comprender cómo ha cambiado el medio ambiente con el tiempo recogiendo dientes fósiles de diferentes capas de roca. Cada capa se formó en un momento diferente en el pasado, por lo que los dientes que se encuentran en las capas más profundas suelen ser más antiguos que los que se encuentran más cerca de la superficie.
Al analizar el esmalte dental de los fósiles en estas capas, podemos comparar las señales químicas conservadas en los dientes y ver cómo las dietas de los animales y plantas que crecen en el paisaje cambiaron con el tiempo.
Al agregar ese conocimiento a los datos de diferentes tipos de fósiles, podemos rastrear cambios a largo plazo en la vegetación, el clima y los ecosistemas.
Un paisaje cambiante en los últimos 4 millones de años
Hace cuatro millones de años, la región de Afar tenía un aspecto muy diferente del paisaje árido que vemos hoy.
Los fósiles, incluido el esmalte dental, revelan que el área albergaba una variedad de ambientes. Los ríos fluían a través de zonas boscosas, los lagos salpicaban el paisaje y las llanuras cubiertas de hierba se extendían a lo largo de la cuenca.
Tres placas tectónicas se están desintegrando en la región de Afar, cerca del Mar Rojo. Val Rim/Wikimedia Commons, CC BI-SA
Los dientes fosilizados de animales como antílopes, jirafas, cerdos, caballos, hipopótamos y elefantes muestran una amplia gama de dietas. Algunos animales pastaban en hojas y arbustos, mientras que otros pastaban en pasto en hábitats abiertos.
Las señales químicas en los dientes indican que los pastizales se estaban expandiendo en esa época, pero los bosques aún desempeñaban un papel importante. Muestran que los animales se movieron en este entorno y se adaptaron a las fuentes de alimento que los rodeaban.
La depresión de Afar en Etiopía y el valle de Awash, formado por fisuras y erosión, se encuentran entre las regiones más importantes del mundo para el descubrimiento de fósiles de ancestros humanos. Algunos de estos fósiles datan de hace 3 o 4 millones de años. Zelalem rudo
Hace unos 2 o 3 millones de años, el entorno cambió más drásticamente hacia los pastizales abiertos.
El Valle del Rift de África Oriental toma su forma a partir de tres placas tectónicas que se han ido separando lentamente. Esta actividad tectónica cambió el paisaje con el tiempo, alterando el clima y el drenaje regional. Hace dos o tres millones de años, esto ayudó a cambiar el medio ambiente de hábitats boscosos a una mezcla de pastizales y sabanas abiertas.
Los animales que dependían de la hierba prosperaron y las poblaciones de aquellos que no se adaptaron disminuyeron. Los caballos y ciertos antílopes, por ejemplo, desarrollaron dientes que podían triturar plantas duras y ásperas. Esta adaptación se nota en su esmalte.
Los primeros habitantes del mundo mosaico
En este dinámico paisaje vivieron los primeros antepasados humanos, como la famosa “Lucy”, cuyo esqueleto fue descubierto en la región de Afar.
Los dientes fósiles de Australopithecus afraensis, uno de los primeros humanos que vivió en África Oriental hace entre 2,9 millones y 3,8 millones de años, indican que los primeros parientes humanos no dependían en gran medida de la hierba. En cambio, la señal química en su esmalte indica una dieta mixta y flexibilidad dietética, que incluía frutas, hojas y raíces, dependiendo de lo que estuviera disponible.
El descubrimiento de ‘Lucy’ y lo que los huesos dijeron a los científicos sobre su vida. BBC Tierra.
En un paisaje que combinaba zonas de bosque y sabana abierta, esa adaptabilidad puede haber sido clave para la supervivencia.
Este período de cambio ambiental coincidió con varios desarrollos evolutivos y cambios morfológicos importantes en los primeros humanos. Los primeros antepasados humanos caminaban erguidos. El tamaño del cerebro también aumentó gradualmente, lo que permitió comportamientos y resolución de problemas más complejos.
Durante esta época, los primeros humanos comenzaron a fabricar y utilizar herramientas de piedra, lo que marcó un paso importante en la innovación tecnológica y les ayudó a adaptarse a un entorno cambiante.
La dieta moldea el destino
Los cambios dietéticos en el Valle del Rift de África Oriental durante los últimos 4 millones de años, documentados a través del esmalte dental, proporcionan pistas importantes para reconstruir el entorno en el que vivieron los antepasados humanos y cómo cambió ese entorno.
También muestran que las especies que adaptaron sus dietas a medida que cambiaban los paisajes eran las que tenían más probabilidades de sobrevivir.
Esta investigación en curso está ayudando a explorar preguntas profundas sobre cómo el cambio ambiental ha dado forma a la vida en la Tierra, incluidas las trayectorias humanas. Y eso ayuda a la humanidad a desbloquear su pasado colectivo.
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