MADRID, 18 Feb. (EUROPA PRESS) -
La información sobre lo que comieron nuestros antepasados se basa principalmente en análisis de isótopos de carbono y nitrógeno del colágeno de la proteína estructural en los huesos y la dentina.
El análisis de isótopos de nitrógeno, en particular, ayuda a los científicos a determinar si se consumió alimento animal o vegetal.
Dado que el colágeno, como las proteínas en general, no es fácilmente conservable, este método no puede usarse para examinar fósiles de vertebrados de más de aproximadamente 100.000 años.
Este plazo incluso a menudo se reduce a unos pocos miles de años en regiones tropicales áridas o húmedas como África y Asia, que se consideran regiones clave para la evolución humana y, por lo tanto, son de particular interés para la ciencia. Nuevos métodos, como el análisis de isótopos de zinc, que sirven como indicadores del tipo de alimento consumido, ahora están comenzando a abrir nuevas perspectivas de investigación.
Los investigadores analizaron la proporción de dos isótopos de zinc diferentes en el esmalte dental de los mamíferos fósiles que se habían descubierto recientemente en una cueva en Laos. Los resultados se publican en PNAS.
Estos fósiles datan del Pleistoceno tardío, más precisamente de hace aproximadamente 13.500 a 38.400 años. En 2015, en la cueva Tam Hay Marklot, en el noreste de Laos, los científicos encontraron fósiles de varios mamíferos, incluidos búfalos de agua, rinocerontes, jabalíes, ciervos, osos, orangutanes y leopardos.
"La cueva se encuentra en una región tropical donde los materiales orgánicos como el colágeno generalmente se conservan deficientemente. Esto lo convierte en un lugar ideal para que podamos probar si podemos determinar las diferencias entre herbívoros y carnívoros utilizando isótopos de zinc", explica el líder del estudio Thomas Tütken, profesor del Instituto de Geociencias de la Johannes Gutenberg-University (JGU).
El zinc se ingiere con los alimentos y se almacena como un oligoelemento esencial en la bioapatita, la fase mineral del esmalte dental. Por lo tanto, el zinc tiene una mejor oportunidad de ser retenido durante períodos de tiempo más largos que el nitrógeno unido al colágeno.
La proporción relevante se deriva de la proporción de zinc 66 a zinc 64: "Sobre la base de esta proporción podemos determinar qué animales son herbívoros, carnívoros u omnívoros. Esto significa que entre los fósiles que analizamos podemos identificar y distinguir claramente entre carnívoros y herbívoros, mientras que se espera que los omnívoros se encuentren en el medio", explica Nicolas Bourgon, primer autor del estudio del Instituto Max Planck de Antropología Evolutiva y estudiante de doctorado en el grupo de investigación de Tütken.
La carne magra contiene más zinc-64 que los alimentos vegetales. Los carnívoros, como el tigre, tendrán una proporción menor de zinc-66 a zinc-64, en comparación con los herbívoros, como el búfalo de agua.
Para excluir la alteración de fuentes externas en las muestras, los fósiles también fueron examinados por el equipo de Klaus Peter Jochum en el Instituto Max Planck de Química. No se encontraron cambios al comparar la concentración y distribución de zinc y otros oligoelementos del esmalte de los dientes fósiles con los de los animales modernos usando la espectrometría de masas ICP de ablación láser.
El horizonte temporal se extenderá a fósiles de más de 100.000 años.
El método del isótopo de zinc ahora, por primera vez, se ha aplicado con éxito a los fósiles. "Las proporciones de isótopos de zinc en el esmalte fósil de la cueva Tam Hay Marklot sugieren un excelente potencial de conservación a largo plazo en el esmalte, incluso en condiciones tropicales", resumen los autores.
Los isótopos de zinc podrían servir como una nueva herramienta para estudiar la dieta de los humanos fósiles y otros mamíferos. Esto abriría una puerta al estudio de los períodos prehistóricos y geológicos hace más de 100.000 años.
En el futuro, los próximos objetivos son aplicar este método para reconstruir los comportamientos dietéticos humanos. Los investigadores también quieren descubrir cuánto pueden retroceder en el tiempo aplicando su nuevo método a los fósiles de mamíferos y dinosaurios extintos que tienen millones de años.