Descubiertos unos detalladísimos fósiles de insectos en una selva tropical australiana
Cientos de hallazgos sorprendentemente bien conservados en un yacimiento de Australia incluyen plantas, insectos, peces y otros elementos que existieron hace más de 11 millones de años.
Esta mosca de la sierra del pino vivió en lo que hoy es el sureste de Australia hace entre 16 y 11 millones de años, y en su cabeza aún se conservan granos de polen, una instantánea de la vida en una antigua selva tropical.
A unos 25 kilómetros de la ciudad de Gulgong, en el sureste de Australia, el terrateniente Nigel McGrath pasó un día, hace unos años, trabajando en una parte especialmente difícil de sus campos. La parcela estaba sembrada de pesadas rocas ricas en hierro que amenazaban su maquinaria agrícola, por lo que McGrath tuvo que amontonar los bloques sueltos a mano. Fue entonces cuando se fijó en ellas: hojas fósiles inmaculadamente conservadas, metidas entre las rocas como si estuvieran prensadas en un libro de piedra.
Ahora los científicos han confirmado que estas piedras de hierro -dispuestas en un área no mayor que medio campo de fútbol- contienen uno de los registros más sorprendentes jamás encontrados de la vida en una antigua selva tropical.
Revelado en la revista Science Advances, el lugar -conocido como McGraths Flat- es uno de los pocos lugares del mundo que conserva ecosistemas de selva tropical que se remontan a la época del Mioceno, un período de tiempo que duró desde hace 23,03 millones hasta 5,33 millones de años. Durante este periodo, el mundo experimentó un cambio ecológico masivo y Australia empezó a pasar de ser una selva tropical, como el actual Amazonas, a las tierras secas arbustivas y herbáceas que vemos hoy en día.
Se cree que estas flores fósiles aisladas pertenecen a Malvales, un orden de eudicotiledóneas de más de 7.000 plantas vivas que incluye el hibisco y el cacao.
Hay otros yacimientos de fósiles del Mioceno en Australia que son famosos por sus huesos de mamíferos y reptiles, pero estos yacimientos no siempre conservan los innumerables elementos pequeños y blandos que forman la base de un ecosistema. En McGraths Flat abundan estos fósiles más pequeños, que dan cuenta de una selva tropical asombrosamente diversa que creció en Nueva Gales del Sur hace entre 16 y 11 millones de años.
En McGraths Flat, las arañas se han fosilizado hasta los pelos de las patas, y los peces fósiles aún tienen el vientre lleno de mosquitos. Las hojas se conservan con tal fidelidad que los investigadores pueden ver los poros que en su día utilizaron para aspirar el CO2.
"La excepcional calidad y cantidad del material descubierto es notable, así como la información biológica y ecológica extraída y presentada", afirma la paleontóloga de la Universidad de Nueva Gales del Sur Suzanne Hand, experta en fósiles del Mioceno que no participó en el nuevo estudio.
Los fósiles de McGraths Flat contienen incluso instantáneas de la vida en acción. La cabeza de una mosca de la sierra estaba cubierta de polen, presumiblemente después de haberse dado un festín con el néctar de una flor. La cola de un pez contenía un pasajero: la larva parásita de un mejillón, que subsistía con la baba del pez mientras hacía autostop río arriba.
"Gracias a la calidad de la conservación, podemos ver estos ecosistemas como nunca antes", afirma Matthew McCurry, coautor del nuevo estudio y paleontólogo del Instituto de Investigación del Museo Australiano de Sidney.
Esta pínnula fósil, o subsección de la hoja, procede probablemente de un helecho del género Lygodium. Incluso los poros de la planta, de 10 micras de ancho, se han fosilizado y son visibles al microscopio electrónico.
El yacimiento de McGraths Flat también conserva muchos tipos de insectos, incluidas las larvas de libélula que nadan libremente, llamadas náyades, como este fósil.
Fósiles extremadamente bien conservados
McCurry y sus colegas supieron del yacimiento por primera vez gracias a McGrath en 2017. Una vez que se dieron cuenta de la importancia potencial de los fósiles, empezaron a visitar el lugar durante tres o cuatro días seguidos, llegando incluso a sufrir cortes en las manos con rocas con aspecto de pedernal con tal conseguir vislumbrar la antigua selva tropical.
Cuanto más analizaban los científicos el yacimiento, más se daban cuenta de lo inusual que era su modo de conservación. Los fósiles estaban enterrados en finísimas capas de un mineral de óxido de hierro llamado goethita. Ya se habían encontrado anteriormente fósiles en este tipo de rocas, pero la calidad de los ejemplares de McGraths Flat es excepcional.
"Se trata de un tipo de conservación que se ha pasado por alto o al que no se ha prestado mucha atención", afirma el codirector del estudio, Michael Frese, virólogo de la Universidad australiana de Camberra que también estudia los microfósiles. "Si le hubieras preguntado a alguien: '¿Realmente esperas grandes fósiles en la piedra de hierro? Habrían respondido: '¡Tonterías!'".
Frese añade que el inusual tipo de fosilización hace que los fósiles de McGraths Flat sean especialmente fáciles de analizar con microscopios electrónicos de barrido (SEM), unos de los microscopios más potentes que existen. Por lo general, las muestras que se someten a un SEM tienen que estar recubiertas de finas capas de oro o platino, lo que puede restringir la investigación futura sobre esas muestras. Pero los fósiles de McGraths Flat son tan ricos en hierro y conductores que pueden colocarse directamente bajo un microscopio electrónico sin ninguna preparación adicional.
"El fósil entra en el microscopio electrónico exactamente como sale", dice Frese.
Los fósiles más pequeños ya han dado lugar a algunos hallazgos sorprendentes. En la única pluma fósil conocida del yacimiento, los investigadores han encontrado sacos del pigmento melanina, cuyas formas sugieren que la pluma pudo ser de color oscuro o iridiscente. Los científicos también han podido ver melanina conservada en el ojo de un pez fósil, e incluso han encontrado una sola escama desprendida del ala de una mariposa o polilla hace más de 11 millones de años.
Bajo la lupa, este escarabajo de cuerno largo de 20 centímetros tiene un pasajero: un pequeño nematodo adherido a su cuerpo.
Los fósiles de McGraths Flat incluyen una pluma de ave, que se fosilizó tan bien que los sacos del pigmento melanina son visibles bajo la gran ampliación de un microscopio electrónico.
Un lago inundado de hierro
La hipótesis actual del equipo es que McGraths Flat fue en su día un lago en forma de codo que se formó cuando se cortó parte de un río serpenteante. La mayor parte del tiempo, el lago era bastante tranquilo, con bajos niveles de oxígeno y pocos depredadores. Pero, a juzgar por más de una docena de fósiles de peces recuperados en el lugar hasta ahora, los peces y otras criaturas fluviales llegaban periódicamente al lago, quizá cuando el río cercano inundaba sus orillas.
McCurry y Frese sospechan que el hierro de los depósitos de basalto cercanos se disolvió en el agua que atravesaba la roca meteorizada. Esta agua cargada de hierro llegaba entonces a la capa freática subterránea y acababa filtrándose lateralmente al lago de la cocha.
Cada vez que entraba en el lago agua fresca y muy oxigenada -quizá por lluvias torrenciales o inundaciones-, los iones de hierro ya no podían permanecer disueltos y formaban rápidamente goethita en el fondo del lago. Estos minerales de rápida precipitación enterraban las hojas o los cadáveres que se hundían en el fondo del lago. Con el tiempo, la goethita sustituyó a los tejidos blandos enterrados, grabando sus formas en los fósiles que vemos hoy.
El equipo tiene algunas razones para pensar que el ciclo de goethita del lago puede haber sido causado por los monzones estacionales. De los cientos de flores fósiles encontrados hasta ahora en McGraths Flat, la mayoría murieron antes de haber florecido, lo que sugiere que los enterramientos se produjeron durante una época del año consistente. El equipo también tiene muchos fósiles de insectos que, en los ecosistemas modernos, sólo se ven en primavera y verano.
Los investigadores tienen mucho más trabajo por delante para probar sus ideas, así como para analizar el tesoro de fósiles que ya han encontrado. McCurry y Frese están intentando afinar las estimaciones de la edad del yacimiento fósil, lo que podría ayudar a los investigadores a entender mejor cómo McGraths Flat se transformó de un bosque tropical húmedo a un matorral seco, una pista sobre cómo pueden responder los bosques húmedos a los cambios climáticos actuales.
Esta imagen de microscopía electrónica de barrido coloreada artificialmente muestra cuatro esporas de plantas hepáticas (Cingulasporites ornatus). Estas esporas y otras pueden servir de referencia para la edad de las rocas que contienen fósiles, y ayudaron a los investigadores a determinar la edad del yacimiento fósil: entre 11 y 16 millones de años.
Ventanas al pasado y al futuro
Durante el Mioceno temprano y medio, los niveles atmosféricos de CO2 eran de aproximadamente 400 a 500 partes por millón, similares a las estimaciones de los niveles de CO2 que se producirán en el futuro debido a la actividad humana. En el Mioceno también se produjeron periodos de calentamiento sostenido, como el óptimo climático de mediados del Mioceno, hace entre 17 y 14 millones de años, que puede haber coincidido con la franja de tiempo registrada en el yacimiento de McGraths Flat.
"Estos resultados pueden ayudar a comprender mejor los futuros cambios en los ecosistemas de la selva tropical ante el calentamiento global antropogénico", afirma Bo Wang, paleontólogo de la Academia China de Ciencias que no ha participado en el nuevo estudio. "Este trabajo muestra que las biotas tropicales llegaron al menos a 37 grados al sur de Australia, pero no sabemos cuándo llegaron y se fueron. ¿Cuál era el mecanismo impulsor?"
Para saber más sobre la transformación en McGraths Flat, McCurry y Frese planean volver con una lista de fósiles adicionales que esperan encontrar. "Sabemos que una pluma de ave se conserva muy bien, pero queremos el ave entera, y cuando encontremos un ave, sabemos que estará inmaculadamente conservada", dice McCurry.
Pero incluso mientras el equipo busca más fósiles, los investigadores estarán muy ocupados con los deslumbrantes especímenes que ya han encontrado, dice McCurry. "Tenemos literalmente una década de trabajo por delante".
Este artículo se publicó originalmente en inglés en nationalgeographic.com.
