La Micropaleontología estudia elementos de muy pequeño tamaño, que son sólo identificables con ayuda de equipamiento óptico como lupas o microscopios, y que requieren de técnicas específicas para su preparación y estudio. La Doctora en Ciencias Naturales Georgina Erra, integrante de la División Paleobotánica del Museo de La Plata, docente de la Universidad Nacional de La Plata e investigadora del CONICET analizó los fitolitos presentes en sedimentos muy antiguos para intentar determinar junto con otros colegas, cuál fue el origen de las gramíneas en nuestro planeta.
La evidencia indica, que la aparición de las gramíneas tuvo lugar en el un antiguo bloque continental meridional denominado Gondwana, en edades correspondientes al Cretácico Superior (entre 100 y 66 millones de años). La evolución de las gramíneas y la asociación del bioma de los pastizales durante el Cretácico Superior y el Cenozoico sin duda cambiaron la faz de la Tierra.
La Doctora Erra explicó que: “Los pastos modernos (gramíneas) pertenecen a las angiospermas (plantas con flores) más específicamente a la familia Poaceae y exhiben una diversidad taxonómica y ecológica excepcional, con hábitats dominados por pastizales que cubren aproximadamente el 40% de la superficie de la Tierra.
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Asimismo, poseen gran importancia desde el punto de visto económico (cereales, arroz, maíz, trigo, cebada, avena, etc), ya que son utilizadas directamente en la alimentación de las personas, o bien indirectamente, como forrajes para los animales domésticos”.
Actualmente, los pastizales se encuentran en una variedad de ecosistemas templados a tropicales, que abarcan altitudes bajas a altas y climas húmedos a áridos. “Sin embargo, debido al escaso registro fósil de gramíneas antes de la expansión global de los pastizales ocurrida durante el Oligoceno-Mioceno (entre 23 y 33.9 millones de años, ver cuadro), la ecología de las gramíneas tempranas y sus afinidades ambientales siguen siendo poco conocidas”, aseguró Erra.
“Para abordar esta brecha, analizamos las asociaciones de fitolitos extraídos de muestras de sedimento recolectadas en la Cuenca San Jorge de la Patagonia y de esta manera sumar información que nos permita reconstruir la vegetación que ocupaba las tierras de la actual Patagonia en el Paleoceno tardío y Eoceno temprano de la región.
Con dataciones que revelaron edades de 57,9 ± 1,1 Ma a <50,6 ± 0,8 Ma, las muestras estudiadas evidenciaron la existencia de conjuntos de fitolitos que comprenden de las manifestaciones más antiguas de fitolitos de gramíneas en el registro fósil de América del Sur. Su presencia no era dominante, esto es que aún no conformaban pastizales, pero sí que ya estaban presentes de manera subordinada junto a la vegetación preponderante, la cual estaba compuesta por bosques de palmeras y dicotiledóneas”, expresó la investigadora.
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El análisis de los fitolitos es una de las disciplinas paleobotánicas utilizadas para la reconstrucción de la flora en tiempos pasados, ya que proporcionan un registro preciso de una parte de la vegetación en una área concreta y en un momento determinado.
Los tejidos vegetales silicificados preservados en heces fosilizadas de dinosaurios, en vasijas pertenecientes a culturas pasadas o simplemente en suelos antiguos, como hendijas en el tiempo, nos permiten acercarnos a momentos impensados. Floras de épocas remotas, actividades realizadas por hombres que se dedicaban a la caza y dieta de animales prehistóricos pueden ser deducidas a partir del estudio de estas partículas microscópicas denominadas fitolitos.
En la naturaleza, son numerosos los casos de organismos que poseen algún tipo de estructura mineralizada, ya sea externa o de forma interna. La cobertura rígida de los caracoles, la valva de ostras y almejas, el caparazón de las tortugas, el esqueleto óseo que nos sostiene y la cáscara exterior de los huevos de las aves, por mencionar solo algunos ejemplos, muchas veces llaman nuestra atención. Todas ellas son estructuras mineralizadas producidas por los organismos y pueden ser de carbonato cálcico, fosfato cálcico y sílice. Esta situación en que un animal vivo forma un sólido inorgánico (biomineralización) se da también en ciertos vegetales y algas.
Los silicofitolitos, por lo común llamados simplemente “fitolitos”, son biomineralizaciones, generalmente formadas por sílice, de tamaño microscópico, producido por muchas plantas. Si bien están presentes tanto en helechos como en coníferas, es el de las plantas con flores el grupo productor más prolífico y por lo tanto el más estudiado.
¿Cómo se originan los fitolitos?
La Doctora Georgina Erra explicó: “Los fitolitos se forman en el interior de las células o en el espacio existente entre varias células de los tejidos vegetales como depósitos de sílice amorfa.
El silicio (Si) es absorbido por las raíces de la planta, de la solución del suelo y llega a su destino final, principalmente la epidermis de la raíz, el tallo, y las hojas; transportado por los tejidos de conducción especializados.
En general, estos depósitos silíceos toman la forma de la célula que los contiene ya que colman todo el espacio celular y dado que hay tipos celulares característicos de ciertas plantas, es posible asociar una forma fitolítica con una célula o con un tejido y relacionarlo con el vegetal que lo produjo.
Como existen numerosos estudios en que se ha señalado y demostrado la relación entre las formas fitolíticas y el vegetal que lo originó, es posible reconocer el vegetal del que formaron parte cuando se los encuentra aislados en suelos y sedimentos”.
“Cuando la planta muere, una vez que los restos vegetales caen a la superficie del suelo, son sometidos a la desintegración y descomposición por acción de los descomponedores (hongos y bacterias) y los fitolitos que contenían sus hojas, tallos, raíces o inflorescencias son liberados al suelo. La acción del fuego puede acelerar el proceso de descomposición de la materia vegetal y permitir la incorporación al suelo de grandes volúmenes de fitolitos en poco tiempo. También la intervención de los herbívoros puede contribuir a través de sus heces a la incorporación al suelo de los fitolitos de las plantas que consumen. Una vez liberados son integrados a la fracción mineral y pueden comportarse como el resto de las partículas minerales en los procesos formadores de suelo. Si bien existen determinadas condiciones (como de acidez o alcalinidad) que pueden llegar a disolver los fitolitos, lo común es que se preserven dada su composición silícea que les otorga resistencia”, agregó la científica de la UNLP.
La información escondida
La composición silícea les otorga a los fotolitos resistencia, perdurabilidad en el tiempo y baja solubilidad, características que, sumadas a la posibilidad de identificación de la planta productora, permiten su utilización como indicadores de vegetaciones actuales y pasadas.
Erra detalló: “De este modo se pueden descifrar las condiciones imperantes bajo las que vivían y se desarrollaban los vegetales que produjeron los fitolitos, estableciendo los parámetros ambientales que reinaron al momento de su génesis, como por ejemplo temperatura, humedad y precipitaciones. Esto es posible debido a que existen vegetales que son propios de determinados ambientes”.
“Comprender las variaciones de los factores ambientales producidos a través del tiempo es muy importante, ya que de esta manera se podría contribuir a una mejor interpretación de los fenómenos actuales que nos afectan a diario, como son el cambio climático y el calentamiento global.
Asumiendo que las plantas cumplen un rol importante para la subsistencia humana, es que estos análisis también se aplican en estudios arqueobotánicos (la arqueobotánica es una disciplina que estudia la dinámica relación entre el hombre y las plantas en el pasado) siendo de utilidad en la identificación de restos vegetales en sitios arqueológicos, tanto obtenidos a partir de muestras de suelos, como del interior de cerámicas, morteros y demás artefactos utilizados por culturas pasadas.
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“La recuperación, determinación e interpretación de los vegetales y fitolitos de sitios arqueológicos aporta a la reconstrucción de aspectos generales de una sociedad, en especial para la comprensión de los procesos de cambio social en relación a la transformación del paisaje. Su análisis provee de información específica para determinar patrones de subsistencia, dieta, desarrollo de técnicas agrícolas, y uso de plantas en forma medicinal”, describió la investigadora.
¿Cómo se estudian los fitolitos?
Para poder estudiar los fitolitos es preciso aislarlos del sedimento que los contiene. Por ejemplo, para estudios de tipo paleoambiental se recoge en barrancas expuestas una muestra de sedimento del tamaño de un puño. La muestra es llevada al laboratorio donde se la somete a tratamientos químicos para eliminar los materiales que no nos interesan, como carbonatos, óxidos, arcillas y materia orgánica, entre otros. También se realiza una separación por tamaño de grano de las partículas (con tamices de diferentes medidas y tamaño de malla) eliminando las que son muy grandes y por último se las separa por densidad. De este modo se logra que al observarse con el microscopio óptico la muestra contenga la menor cantidad de partículas que “ensucien” el preparado.
El montaje se realiza colocando una pequeña cantidad de la muestra tratada sobre el portaobjetos, con aceite de inmersión y cubriéndolo con el cubreobjetos. Se lo sella con esmalte de uñas y se lo deja secar unos minutos. Estas muestras así montadas tienen una perdurabilidad de muchos años.
