El equipo científico del Museo del Jurásico de Asturias, formado por José Carlos García-Ramos y Laura Piñuela, está colaborando en una investigación del Centro Nacional Instituto Geológico y Minero de España-CSIC sobre perforaciones microbianas fluorescentes en conchas de bivalvos fosilizados. Los investigadores han encontrado restos de clorofila en las microperforaciones que hicieron las cianobacterias –lo que popularmente se conoce como "verdín"– en las conchas estudiadas de bivalvos del Pleistoceno de Ciudad Real y del Jurásico de Asturias. El estudio, que acaba de salir publicado en la revista "Lethaia" ha sido realizado utilizado una técnica novedosa, la microscopía láser confocal, que normalmente se emplea en biología y medicina.

Estudio publicado en la revista Lethaia

Las cianobacterias son un tipo especial de bacterias que son capaces de hacer la fotosíntesis del mismo modo que las plantas. Pueden vivir en aguas dulces, salobres o saladas, obteniendo la energía vital directamente del sol. Estos microbios viven en la Tierra desde hace al menos 3.500 millones de años y por tanto son los organismos vivientes más antiguos del planeta. Conocemos esto gracias a las rocas carbonáticas que ayudan a construir, conocidas como estromatolitos. Las cianobacterias constructoras consumen CO2 durante la fotosíntesis, subiendo el pH del agua y causando la precipitación de carbonato cálcico en su entorno más cercano.

En ríos, arroyos, lagos o incluso fuentes, es muy habitual encontrar cianobacterias. Es lo que popularmente se conoce como el “verdín”, que forma masas verdes de aspecto gelatinoso. Los microbios necesitan fijarse a un sustrato, del mismo modo que lo hacen las plantas. Como las cianobacterias no tienen raíces para fijarse, perforan sustratos de carbonato cálcico para introducirse y encontrar así un buen asidero a la vez que se protegen contra desecaciones eventuales. La paradoja está servida: estos asombrosos microbios no solo son capaces de construir rocas (estomatolitos) sino también de destruirlas, disolviendo pequeños sectores durante la perforación.

Uno de los sustratos que utilizan las cianobacterias para fijarse al fondo de ríos y lagos son las conchas de los bivalvos, formadas por aragonito o calcita (carbonato cálcico). Las cianobacterias perforan estas conchas tanto cuando los animales están vivos, como cuando mueren y sus conchas quedan depositadas en el fondo. Cuando están vivos, los bivalvos reaccionan y hacen crecer más concha en el lugar del ataque, generando unos característicos abultamientos.

El estudio, que acaba de salir publicado en la revista Lethaia, ha sido realizado por investigadores del Centro Nacional Instituto Geológico y Minero de España del CSIC y el MUJA. En él se ha utilizado una técnica novedosa, la microscopía láser confocal, que normalmente se emplea en biología y medicina. La técnica consiste en incidir con un rayo láser de una longitud de onda determinada en una superficie, que puede excitarse y emitir luz con otra longitud de onda, mediante un fenómeno conocido como fluorescencia. Si somos capaces de medir la longitud de onda de la fluorescencia, podremos acercarnos a la naturaleza de la sustancia fluorescente.

Las conchas fósiles estudiadas tienen edades muy diferentes: los bivalvos de las Tablas de Daimiel (Ciudad Real) convivieron con el Homo Sapiens del Paleolítico, hace unos 14.000 años mientras que los de Asturias vivieron en tiempos de los dinosaurios, hace unos 154 millones de años. En ambas conchas, las microperforaciones más habituales son fluorescentes con los láseres de menor longitud de onda, emitiendo en la región del azul-verde, lo que indica la presencia de restos de pigmentos propios de las cianobacterias como son el NADPH (Nicotinamida Adenina Dinucleotido) o el FAD (Flavin Adenina Dinucleotido).

Aunque estas sustancias son propias de muchas cianobacterias, sin duda el pigmento más importante es la clorofila, ya que es imprescindible a la hora de realizar la fotosíntesis. Aplicando un láser de mayor longitud de onda, la fluorescencia emitió en la región del rojo, lo que es característico de la clorofila. Sorprendentemente, este pigmento se ha conservado bien en las perforaciones de las conchas asturianas, mucho más antiguas que las manchegas, donde apenas hay retazos del mismo.

Este estudio abre nuevas puertas a la investigación de restos de bacterias fotosíntéticas antiguas en diferentes sustratos. Esta técnica resulta muy útil no sólo para localizar las microperforaciones sino también para caracterizarlas espectralmente y obtener así las sustancias responsables de la fluorescencia.

Entidades colaboradoras

El presente trabajo está liderado desde el CN IGME-CSIC en colaboración con  Laura Piñuela y José Carlos García-Ramos del Museo del Jurásico de Asturias. El artículo constituye una contribución al proyecto PID2019-104625RB-I00 de la Universidad de Granada.