El ingrediente secreto para preservar los fósiles en un famoso sitio francés no se encontraría en un libro de cocina de Julia Child. Los investigadores sospechan que era una sustancia pegajosa hecha por microalgas.

Un análisis de fósiles de araña de aproximadamente 22 millones de años de una formación rocosa rica en fósiles en Aix-en-Provence, Francia, muestra que los cuerpos de los arácnidos estaban cubiertos con una sustancia negra alquitranada. Esta sustancia, un tipo de biopolímero, probablemente fue secretada por pequeñas algas llamadas diatomeas que vivían en el mar o en las aguas de la laguna en el sitio antiguo, informan los científicos el 21 de marzo. Comunicación Tierra y Medio Ambiente.

El biopolímero no solo encerró los cuerpos de las arañas, sino que los acidificó. Al reaccionar químicamente con los exoesqueletos ricos en carbono de las arañas, la sustancia viscosa ayudó a evitar que los cuerpos se descompusieran, permitiéndoles convertirse en fósiles más fácilmente, planteó la hipótesis del equipo.

Un indicio de que este recubrimiento podría desempeñar un papel en la fosilización se produjo cuando los investigadores, por capricho, colocaron un fósil de araña bajo un microscopio de fluorescencia. Para su sorpresa, la sustancia brilló con un brillante amarillo anaranjado. «¡Fue maravilloso!» dice la geóloga Alison Olcott de la Universidad de Kansas en Lawrence.

La imagen fluorescente pintó una paleta brillante y colorida en lo que de otro modo sería un fósil de araña bastante tenue, dice Olcott. En el original, apenas podía distinguir a la araña de la roca del fondo. Pero bajo la fluorescencia, dice, el fósil de araña brillaba de un color, el fondo de otro y el biopolímero de un tercero.

Este descubrimiento, junto con una interrupción abrupta de todos los planes adicionales de recolección de fósiles debido a la pandemia de COVID-19 a principios de 2020, cambió rápidamente el enfoque del trabajo del equipo. «Si hubieran sido tiempos normales, esto habría sido una nota al margen en un estudio de taxonomía» que clasifica a las arañas antiguas, dice Olcott. En cambio, «realmente tuve que explorar lo que tenía», agrega. «Ese era yo y esas fotos».

A continuación, los investigadores intentaron identificar la composición química de la misteriosa sustancia. El brillo amarillo anaranjado, descubrió el equipo, proviene de una gran cantidad de carbono y azufre en el revestimiento. «Eso me hizo pensar en la sulfurización», dice Olcott.

un fósil de araña con un recuadro que muestra una sustancia similar al alquitrán que cubre parte de la araña
Bajo la luz visible, este fósil de una araña de aproximadamente 22 millones de años aparece como una huella tenue en la roca. Usando microscopía electrónica de barrido, los investigadores descubrieron una sustancia negra alquitranada que cubría partes de la araña (visto en el primer plano del cuerpo, centro derecha). Cuando se observa con imágenes de fluorescencia (arriba a la derecha), varios componentes del fósil se destacan en colores brillantes debido a su química. Aquí, el revestimiento rico en azufre aparece amarillo mientras que el fondo rico en silicio aparece rosa.un olcottBajo la luz visible, este fósil de una araña de aproximadamente 22 millones de años aparece como una huella tenue en la roca. Usando microscopía electrónica de barrido, los investigadores descubrieron una sustancia negra alquitranada que cubría partes de la araña (visto en el primer plano del cuerpo, centro derecha). Cuando se observa con imágenes de fluorescencia (arriba a la derecha), varios componentes del fósil se destacan en colores brillantes debido a su química. Aquí, el revestimiento rico en azufre aparece amarillo mientras que el fondo rico en silicio aparece rosa.un olcott

La sulfuración es la reacción del carbono orgánico con el azufre, que forma fuertes enlaces químicos con el carbono, haciéndolo más resistente a la degradación y la degradación, de forma similar a como los fabricantes de neumáticos endurecen el caucho para hacerlo más duradero. El proceso requiere un suministro de azufre disponible para la unión.

En los tiempos modernos, uno de esos suministros proviene de las secreciones pegajosas y ricas en azufre de las diatomeas, microalgas que nadan en muchos cuerpos de agua en todo el mundo. Cuando estas secreciones se encuentran con partículas oceánicas cargadas de carbono que se dirigen hacia el fondo marino, este proceso de sulfuración ayuda a mantener el carbono en su lugar y potencialmente lo entierra en el fondo marino.

De manera similar, la sulfuración podría ayudar a preservar delicados fósiles ricos en carbono y ayudarlos a sobrevivir la prueba de millones de años de tiempo geológico, dice Olcott. Los científicos a menudo han encontrado diatomeas en las formaciones rocosas con fósiles de Aix-en-Provence, así como en muchos sitios similares ricos en fósiles, agrega. “Todo el mundo ve diatomeas por todas partes. Cuando pensé en eso y en la química, dije: ‘Espera un minuto. Todas las piezas están aquí para hacer que suceda esa química’”.

La conservación de los arácnidos pudo haber sido así: una araña muerta que flotaba en la columna de agua se cubrió con la baba pegajosa de las diatomeas. La sustancia pegajosa reaccionó químicamente con el exoesqueleto quitinoso de la araña, más o menos decapado y manteniendo el exoesqueleto prácticamente intacto y listo para la fosilización.

Este escenario «tiene sentido dado lo que sabemos hasta ahora sobre el ciclo del azufre orgánico en los ambientes modernos», dice Morgan Raven, geoquímico orgánico de la Universidad de California, Santa Bárbara. Los científicos todavía tienen mucho que aprender sobre las condiciones bajo las cuales los materiales como la quitina pueden sulfurarse, dice Raven. «Pero este estudio muestra por qué eso es importante».

Por ejemplo, si la sulfuración ayuda selectivamente a preservar algunos tipos de materia orgánica, como los fósiles de cuerpo blando, «podría ser un filtro crucial para nuestro registro fósil, afectando lo que sabemos y lo que no sabemos sobre la evolución de las plantas y los animales». » dijo ella agrega.

Este proceso de sulfuración asistida por diatomeas puede haber estado funcionando en otros sitios ricos en fósiles durante el Cenozoico, dice Olcott. Este lapso de tiempo comenzó hace 66 millones de años después de que un asteroide terminara con la era de los dinosaurios y continúa hasta el día de hoy. Antes de ese momento, las diatomeas no estaban muy extendidas. Eso no sucedió hasta que durante el Cenozoico, los pastos silíceos brotaron en todo el mundo, proporcionando a las diminutas criaturas una fuente lista de sílice para construir sus delicados cuerpos (Número de serie: 1/5/19).

No se sabe si otras algas productoras de biopolímeros podrían haber ayudado a fosilizar cuerpos blandos incluso en épocas anteriores, como durante el apogeo de las formas de vida del Período Cámbrico, que comenzó hace unos 541 millones de años, dice Olcott (Número de serie: 24/04/19). «Pero sería realmente interesante ampliar eso».

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