Así trabaja el coleccionista de fósiles más pequeño del mundo

En todo el oeste de Estados Unidos, los laboriosos insectos conocidos como hormigas cosechadoras suelen ser considerados como plagas. Estas hormigas recogen semillas y viven en grandes montículos de sedimentos, y pueden provocar desagradables picaduras a las criaturas que perciben como amenazas. Un montículo puede durar décadas y, para disgusto de algunos propietarios, el terreno de hasta nueve metros a la redonda se limpia de vegetación de forma protectora.

Pero mientras estas hormigas construyen sus montículos, hacen algo extraordinario: actúan como los coleccionistas de fósiles más pequeños del mundo.

Las colonias revisten sus montículos con una capa de poco más de un centímetro de espesor de pequeñas rocas del tamaño de una cuenta, posiblemente para proteger las estructuras de la erosión del viento y el agua. Para encontrar material para este revestimiento, las hormigas se aventuran a más de 30 metros del montículo. Además de trozos de grava, recogen los pequeños fósiles y artefactos arqueológicos que encuentran.

El botín científico que pueden acumular estas hormigas es asombroso. Al examinar 19 hormigueros cosechadores en una propiedad de Nebraska, los investigadores encontraron recientemente más de 6000 microfósiles (cada uno de ellos de no más de unos pocos milímetros de ancho) de antiguos mamíferos. Los especímenes incluyen pequeños dientes y fragmentos de mandíbula que representan nueve nuevas especies de roedores y una nueva especie de animal insectívoro parecido a la musaraña.

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El botín de fósiles, descrito recientemente en la revista científica Paludicola, incluye también dientes de primates, antiguos primos de los conejos y una especie no identificada de murciélago. Por muy pequeños que sean estos dientes, sus formas proporcionan una gran cantidad de información, incluida la ubicación de los dientes en el árbol de la vida de los mamíferos.

"Nos proporciona esta fuente concentrada de fósiles que, de otro modo, nos costaría mucho esfuerzo tener que excavar en la roca... o simplemente años y años de tener que arrastrarnos a cuatro patas, con la esperanza de encontrar algo suelto", dice el coautor del estudio Clint Boyd, paleontólogo del Servicio Geológico de Dakota del Norte en Bismarck.

Y gracias a los esfuerzos de las hormigas, los investigadores pueden utilizar estos fósiles para comprender mejor lo que ocurría en Norteamérica hace unos 34 millones de años, un período evolutivamente importante que marcó el final de la época del Eoceno y el comienzo del Oligoceno. Durante esta época, el planeta entró en un prolongado periodo de enfriamiento, lo que provocó la extinción de algunas especies y la reorganización de los ecosistemas en la antigua Tierra.

"Los montículos de recolección son como los mejores amigos de los arqueólogos y los paleontólogos", afirma el explorador de National Geographic Benjamin Schoville, arqueólogo de la Universidad de Queensland, en Australia, que no participó en el estudio.

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Pequeños cazadores de fósiles

Los científicos conocen desde hace más de un siglo la capacidad de las hormigas para buscar fósiles. En una publicación de 1896 sobre yacimientos de fósiles en el oeste de EE.UU., el paleontólogo John Bell Hatcher aconsejaba a los coleccionistas que frecuentasen los hormigueros locales, "ya que casi siempre aportarán un buen número de dientes de mamíferos". El método preferido por Hatcher para recoger los dientes (sacando el sedimento con un tamiz de harina) parece haber funcionado bien. Se jactaba de haber encontrado regularmente entre 200 y 300 dientes individuales y fragmentos de mandíbula en una sola colina.

Aunque el comportamiento de las hormigas está bien documentado, tiene el sabor de un conocimiento popular, ampliamente entendido pero no estudiado sistemáticamente. Sin embargo, los pocos estudios realizados hasta ahora han demostrado que las hormigas cosechadoras pueden recoger algunos especímenes notables.

En 2009, un equipo dirigido por Schoville publicó los resultados de las observaciones realizadas en 812 hormigueros de Nebraska. De ellos, casi una quinta parte tenía pequeñas escamas desprendidas de piedras, quizá restos dejados por los nativos americanos que afilaban piedras para convertirlas en herramientas o puntas de proyectil. "Algunos restos de la ocupación humana sólo están representados por esos pequeños artefactos", afirma.

El estudio también demostró lo lejos que viajan las hormigas. En un experimento, el equipo de Schoville dispuso las cuentas en anillos concéntricos alrededor de varios montículos. El más lejano de estos anillos se encontraba a 48 metros de las cimas. Para sorpresa de Schoville, las hormigas de uno de los montículos trajeron cuentas desde esa lejana distancia, lo que equivale aproximadamente a que un humano busque comida a 11 kilómetros de su casa.

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Peinando las llanuras

El nuevo estudio, realizado también en Nebraska, se debe a los tenaces esfuerzos de la familia Gulotta, propietaria del rancho donde se encuentran los montículos del estudio.

Marco Gulotta, padre, un ávido aficionado a los fósiles, sabía que los montículos de hormigas cosechadoras podían dar lugar a pequeños dientes y huesos. Junto con sus hijos Mel y Marco Jr., Gulotta recogió varios metros cúbicos de grava de las capas más externas de los montículos, utilizó un tamiz para separar el material y buscó restos antiguos entre los guijarros. A continuación, Gulotta comenzó a publicar fotografías de sus hallazgos en el Foro de Fósiles, una comunidad online de paleo-entusiastas.

Boyd y su colega Deborah Anderson, paleontóloga del St. Norbert College de De Pere (Wisconsin), vieron las publicaciones y se pusieron en contacto con Gulotta para convencerle de que le enviara algunos microfósiles. A partir de ahí, el proyecto se convirtió en una bola de nieve y Anderson, Boyd y Bill Korth, del Instituto de Paleontología de Vertebrados de Rochester (Nueva York), se unieron para revisar miles de pequeños restos.

En todo momento, los investigadores trabajaron estrechamente con la familia Gulotta. En otoño de 2020 Boyd visitó el rancho para catalogar con GPS la ubicación de los hormigueros. Los Gulotta donaron los miles de microfósiles analizados en el estudio a la Escuela de Minas y Tecnología de Dakota del Sur, donde estarán a disposición de futuros investigadores.

"A veces algunas personas ven, ya sabes, un poco de antagonismo entre los paleontólogos académicos y los propietarios de tierras cuando se trata de fósiles", dice Boyd. "Pero éste es un buen ejemplo de cómo podemos trabajar todos juntos y lograr una importante investigación científica".

El Medio Oeste prehistórico

Cuando estos fósiles se formaron originalmente (hace entre 37 y 32 millones de años) las Grandes Llanuras de lo que hoy es el centro de EE.UU. eran más cálidas, húmedas y boscosas, dice Korth, el autor principal del nuevo estudio. Los fósiles, por tanto, captan una pequeña porción de la vida de los mamíferos en estos ambientes húmedos.

Muchos de los restos proceden probablemente de las heces de los depredadores, después de que los pequeños animales fueran comidos y digeridos. Una vez enterrados, los dientes y los fragmentos de hueso se fosilizaron, y están notablemente bien conservados.

Estos fósiles, de apenas unos milímetros, no sólo incluyen 10 nuevas especies de pequeños mamíferos, sino que también completan la biología de las criaturas conocidas, revelando tipos de dientes nunca antes vistos de varios roedores extintos. "Había algunas especies que se conocían por dos o tres ejemplares de los que ahora tenemos entre 30 y 40", afirma Korth.

Las hormigas cosechadoras recogen trozos de grava de un determinado tamaño, por lo que sólo los fósiles de ese tamaño llegan a sus montículos. "No van a construir un montaje de museo perfectamente comisariado", dice Schoville.

Aun así, gracias a las coordenadas del GPS y al conocimiento de la topografía, el equipo de Korth y Boyd pudo determinar las capas específicas de roca que atravesaba cada hormiguero. Al rastrear qué tipos de fósiles se encontraron en cada montículo, los investigadores pudieron estimar cuándo aparecieron y desaparecieron las diferentes especies en las capas de roca del lugar. Esta información permitió al equipo inferir qué capas de roca de esta parte de Nebraska registran el final del Eoceno y el comienzo de la época del Oligoceno hace unos 34 millones de años.

Para alegría de los investigadores, su estimación basada en las hormigas coincide con otra realizada 13 años antes con un método diferente, lo que significa que los hormigueros pueden proporcionar una forma independiente de afinar los límites del tiempo geológico. Razón de más para considerar a las hormigas cosechadoras como compañeras de los humanos en la paleontología.

"Uno recorre los paisajes en busca de fósiles", dice Schoville. "También hay que buscar hormigueros por el camino".