En un día de 2007 como cualquier otro, mientras estacionaba cerca de la playa de Concheiros, en la costa del estado brasileño de Rio Grande do Sul, el paleoceanógrafo Francisco Buchmann notó algo inusual entre as conchas. La misión del investigador era recoger material fósil en la zona. Sin alejarse del coche, tomó una fotografía de lo que a una persona corriente podría parecerle una piedra grande en la playa, pero no así para él, que reconoció un fósil. Cuando la llevó al laboratorio para analizarla, descubrió que eran restos preservados de un perezoso gigante, más precisamente de una tibia (uno de los huesos de la pata) de un Lestodon.
Ejemplares como ese formaron parte de la llamada megafauna: animales gigantes que vivieron durante el Pleistoceno, que se caracterizó por una sucesión de períodos glaciales (o edades de hielo) e interglaciales, que se extendieron desde unos 2,5 millones de años hasta hace 11.000 años. Durante dicho período, la mayoría de las grandes especies se extinguieron en América, sobreviviendo solamente unas pocas en África y Asia. “El mar erosiona a estos fósiles debajo del agua y los arroja a la playa; yo paso con el coche y los recojo”, relata Buchmann, quien visita asiduamente la costa de Rio Grande do Sul desde hace 30 años, cuando estudiaba en la Universidad Federal de Rio Grande (Furg). El investigador se quedó estudiando en la zona, donde fácilmente pueden hallarse fósiles terrestres y marinos, cuando se convirtió en profesor de la Universidade Estadual Paulista (Unesp), en su campus de la localidad de São Vicente, en la zona de Baixada Santista. “En el litoral de Rio Grande do Sul no hay rocas, así que cualquier cosa con la que uno tropieza puedes apostar que es un fósil”.
Renato Lopes / UFRGSIlustración de Hemiauchenia paradoxa y Lama guanicoe, camélidos que en el pasado habitaron la región pampeana actualRenato Lopes / UFRGS
Es con estos fósiles que Buchmann y otros estudiosos han intentado desentrañar cómo era la Pampa, el bioma predominante en Rio Grande do Sul durante el Pleistoceno. Para ello, disponen de técnicas que han avanzado en las últimas décadas. En una investigación reciente, un equipo liderado por el geógrafo Renato Pereira Lopes, de la Universidad Federal de Rio Grande do Sul (UFRGS), consiguió reconstruir el ambiente y el clima de la región analizando material dental de fósiles de dos especies de camélidos: el guanaco (Lama guanicoe) que aún habita en zonas áridas de América del Sur, desde la Patagonia hasta Perú, y Hemiauchenia paradoxa, actualmente extinta. La técnica consiste en calcular las proporciones de dos formas distintas (isótopos) de un elemento: en este caso, se analizaron las formas estables, livianas o pesadas de carbono u oxígeno, presentes en una muestra del fósil. El resultado de estos cálculos se denomina relación isotópica.
En total, Pereira Lopes y su equipo analizaron cinco fragmentos dentales y realizaron algunos descubrimientos sobre la dieta de esos herbívoros. En la región pampeana, la vegetación está compuesta por plantas con tres tipos de fotosíntesis clasificadas como C3, C4 y CAM, esta última típica de las plantas llamadas suculentas, como los cactus y algunos arbustos que los animales también pueden haber comido. “Un mamífero herbívoro que se alimenta de la vegetación acaba incorporando ese carbono en sus tejidos orgánicos”, explica Pereira Lopes. “Cuando analizamos los dientes, podemos identificar, con base en las relaciones isotópicas de carbono, si esos ejemplares se alimentaban mayormente de plantas del tipo C3, o de C4, o bien de una mezcla de ambas”, añade. Esto se debe a que el proceso C3 de fotosíntesis conlleva una absorción de un mayor porcentaje de isótopos livianos de carbono que en C4. Hasta el momento, el equipo no ha hallado en la región animales que se hayan alimentado exclusivamente de plantas C4, características de los climas cálidos. Entre los camélidos, se observó una preferencia por las del tipo C3, que incluye a hierbas y arbustos de climas más fríos.
Renato Lopes / UFRGSLos análisis químicos de los dientes fosilizados de Hemiauchenia pueden revelar aspectos de su dieta y, por consiguiente, proporcionar información sobre la flora del hábitat de este animal extintoRenato Lopes / UFRGS
Otro elemento que el equipo identificó en los fósiles fue el oxígeno. Aunque se trata de un indicador más difícil de interpretar, Pereira Lopes dice que los análisis fueron exitosos debido a las características específicas de los camélidos, que viven en climas secos e ingieren poca agua, que principalmente extraen de la vegetación que comen. “En un ambiente desértico, las plantas están sujetas a una alta evaporación”, explica el investigador. Como el agua con isótopos más ligeros se evapora con mayor facilidad, lo que queda por ingerir se caracteriza por el isótopo más pesado. “El oxígeno almacenado en los fósiles principalmente se adquiere a través de la alimentación, es decir, de la vegetación que consumieron los animales”, añade. Por lo tanto, las razones isotópicas más altas constituyen un indicador de un clima seco.
Estos hallazgos acerca de la dieta de los herbívoros y la información sobre el carbono y el oxígeno en los fósiles les permitieron a los científicos deducir cómo era el clima de la región durante el Pleistoceno, como así también la flora. “En la época en que vivieron esos camélidos, hace aproximadamente unos 26.000 años, el ambiente era mucho más seco”, señala Pereira Lopes. “Fue el período más frío y seco de toda la última glaciación”, dice el investigador, en referencia a lo que se conoce como el Último Máximo Glacial.
Francisco Buchmann / UnespUna vista de Barra da lagoa do Estreito, en São José do Norte [Rio Grande do Sul] obtenida por medio de un dronFrancisco Buchmann / Unesp
También se han hallado fósiles de camélidos en el norte de Brasil. “Hoy en día el clima es más cálido en Ceará, pero en el Pleistoceno era diferente y los camélidos vagaban por allí”, dice Buchmann. “La Pampa es un reflejo de Argentina y Uruguay, Brasil solo tiene una pequeña porción”, explica. La fauna pampeana es característica de esos países, donde el clima es más frío, y la fauna brasileña [característica de Brasil, cuyo clima es más cálido] migra en función de los cambios de clima: si atravesamos un período glacial, de mayor frío, la fauna del sur se desplaza hacia el norte; en los períodos interglaciales, la fauna brasileña recorre el camino inverso”.
Renato Lopes / UFRGSRenato Pereira Lopes desentierra un hueso de la pata delantera de un toxodonte, cerca del arroyo Chuí, en Rio Grande do SulRenato Lopes / UFRGS
A causa de estos movimientos migratorios propiciados por el clima durante miles de años, los fósiles de los perezosos gigantes y otros animales característicos de la megafauna, como los gliptodontes y tigres dientes de sable, no se encuentran exclusivamente en Rio Grande do Sul. “Esta fauna habitó en la totalidad de América, de norte a sur”, afirma el paleontólogo Mário Dantas, de la Universidad Federal de Bahía (UFBA). El equipo de Dantas está trabajando en un análisis de la dieta anual de los perezosos gigantes. Al dividir un fósil dental en partes que representarían un año de vida del animal, es posible realizar análisis isotópicos más específicos que los de una muestra general del esmalte dental, tal como se hizo en otros estudios. De esta manera, los investigadores esperan poder descubrir más detalles sobre las variaciones climáticas a lo largo de un año en el Pleistoceno.
Las investigaciones sobre el análisis isotópico en fósiles como las que llevaron a cabo Dantas, Pereira Lopes, Carrasco y Buchmann, apuntan a dilucidar los motivos que llevaron a algunas especies a extinguirse. “Trabajamos con las partes de un rompecabezas y cada resultado es una nueva pieza que la ciencia ensambla para componer una imagen más completa de los sucesos pasados”, reflexiona Dantas. Los resultados también pueden aportar respuestas sobre cómo ha actuado y posiblemente actuará el cambio climático. “Los fósiles son archivos de las condiciones ambientales”, dice Pereira Lopes. “Es como si fueran instantáneas de momentos de la historia”, añade Carrasco. “Resulta difícil dimensionar los impactos en la escala temporal de la existencia humana, por lo que ellos nos proporcionan una ventana temporal más amplia con la que podemos esbozar un relato más preciso de ese pasado”, concluye.
Artículos científicos
LOPES, R. P. et al. Paleoenvironmental changes in the Brazilian Pampa based on carbon and oxygen stable isotope analysis of Pleistocene camelid tooth enamel. Journal of Quaternary Science. Online. 29 ene. 2023.
CARRASCO, T. S. et al. Paleodiet of Lamini camelids (Mammalia: Artiodactyla) from the Pleistocene of southern Brazil: Insights from stable isotope analysis (δ13C, δ18O). Journal of Quaternary Science. Online. 12 abr. 2022.
DANTAS, M. A. T. et al. Inferring the Paleoecology of the Late Pleistocene Giant Ground Sloths from the Brazilian intertropical region through relative muzzle width and occlusal surface area. Journal of South American Earth Sciences. Online. 23 jun. 2022.
