ADN de un Dinosaurio!

La semana pasada, se publicó un [artículo] muy emocionante. Este estudio no sólo muestra células individuales en un fósil del Cretáceo Temprano (133-120 millones de años atrás), ¡sino también que esas células preservan ADN dentro de ellas!

A la izquierda, el espécimen del Caudipteryx, mostrando el sitio de la muestra en amarillo (de la Figura 1 del artículo). A la derecha, una reconstrucción de un Caudipteryx (arte por Matt Martyniuk).

El fósil es un espécimen de un Caudipteryx, un oviraptorosaurio de la famosa Biota de Jehol de China. La biota de Jehol viene de un sitio con una preservación exquisita de fósiles. Muchos de los especímenes que vienen de ahí están al menos parcialmente completos (los huesos todavía se encuentran como hubiesen estado durante la vida, o sea “articulados”).

Los autores sacaron una muestra del cartílago articular del fémur derecho (el hueso de la parte superior de la pierna). El cartílago articular es una capa de material más suave que los huesos que protege los extremos de los huesos de la fricción donde se unen a una articulación, como en la rodilla. Ellos dividieron su muestra en 3 pedazos y usaron diferentes técnicas de alta-resolución y métodos de tinción para ver los detalles microscópicos.

El resultado más impresionante fue el del segundo pedazo. Primero, disolvieron todo el material óseo dejando sólo el cartílago. Después cortaron el pedazo en secciones finas que la luz pudiera atravesar, y las tiñieron. La tinta se fusiona con las membranas de las células, el ADN y todo el material externo de la célula (“la matriz extracelular”) con colores distintos. Hicieron lo mismo con un pedazo de hueso de una gallina para comparación.

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Fotos del segundo pedazo del hueso después del proceso de teñido. Los círculos violetas son los condrocitos y el círculo rosado en el centro es el núcleo. Las tiras más oscuras dentro del núcleo son cromatina. A la izquierda está el fósil y a la derecha está la gallina. (De la Figura 4c-f del artículo).

Los autores encontraron ‘condrocitos’ (las células que hacen el cartílago) muy bien preservadas, con núcleos en su interior. El núcleo de la célula es la parte que contiene el ADN. Dentro del núcleo había material más oscuro en tiras, que los autores describen como cromatina – una forma de ADN que es más condensada que la hélice doble que es mas típica. ¡Encontraron ADN dentro de un fósil de un dinosaurio de ~130 millones de años atrás!

Los autores aclaran que no es probable que encontremos secuencias de ADN dentro de un fósil de esta edad. Las secuencias son las que dan las instrucciones de como armar un organismo. Así que por ahora (afortunadamente), no podemos recrear el Parque Jurásico. Pero este estudio nos muestra que, con nuevas técnicas de imagen, podemos aprender cada vez más sobre estos antiguos organismos.

Dietas y ADN

Esta semana se publicó un [artículo] que examinó los dientes del Homo neanderthalensis: el Neandertal. Ambos los neandertales y los humanos (Homo sapiens – nosotros) vivieron en Europa por aproximadamente 5000 años. Ellos evolucionaron en distintos momentos y parecen distintos. Los neandertales eran más bajos y robustos, en cambio los humanos son más altos y delgados. Los neandertales evolucionaron para adaptarse a los ambientes fríos. Tenían crestas en la frente, barbillas más chicas, narices más grandes, huesos más gruesos y pechos más anchos. Hay muchas ideas sobre porque se extinguieron, pero no las voy a discutir aquí.

Un hombre neandertal comparado con un humano mostrando las diferencias en sus proporciones. De dreamstime stock images.

Este nuevo estudio analizó la placa dental (los residuos en tus dientes que limpia el dentista) en 4 individuos neandertales, 2 de España y 2 de Bélgica. Los autores analizaron la placa para todos los tipos de ADN. Ya que los neandertales probablemente no se lavaban los dientes, esta placa contenía pedazos de ADN de todo lo que comieron. Analizando la placa dental, podemos entender sus dietas.

Un cráneo de un neandertal. De Wikipedia.

Lo que encontraron es que los individuos de Bélgica comieron ovejas, rinocerontes y hongos. Los individuos de España comieron hongos, piñones, musgo del bosque y álamos. Esto nos muestra que los neandertales tomaron ventaja de cualquier comida que encontraron y que sus dietas eran diferentes en cada ambiente. Uno de los individuos de España tal vez estaba tratando un absceso dental (una infección del diente). ¿Cómo sabemos esto, te preguntas? Este individuo es el único que tenía trazos de álamo, una fuente natural de ácido salicílico (un analgésico) y Penicilina (un antibiótico) de plantas mohosas.

Las dietas de los neandertales en cada localidad. Ovejas, rinocerontes, y hongos ‘gray shag’ en Bélgica. Piñones, hongos ‘split gill’, musgo del bosque, y álamos en España. Mapas de Google, imágenes de Wikipedia, PFAF.org, mushroomobserver.org, la Universidad del Estado de Iowa, y NHMPL.

Finalmente, los autores encontraron una especie de arquea (un grupo de microorganismos) que está presente en ambos los humanos y los neandertales. Lo interesante es que esta especie de arquea se dividió permanentemente en dos (una para los humanos y una para los neandertales) cerca de 143-112 miles de años atrás. Los neandertales y los humanos se dividieron cerca de 750-450 miles de años atrás, así que tal vez esta especie de arquea estaba siendo transferida entre los humanos y los neandertales mucho después de que ellos se dividieron. Esto nos dice que los humanos y los neandertales estaban tal vez compartiendo comida, o besándose, o interactuando de alguna otra manera que llevó a la transferencia de saliva entre especies.

Un neandertal posiblemente pensando en su cena. De AFP/Getty images.

¿Y si todavía no han visto nuestro [kickstarter], que están esperando? Es para juntar fondos para la publicación de un maravilloso libro para niños llamado Ella Encontró Fósiles, que estará lleno de historias de mujeres paleontólogas de la historia, del presente y de estudiantes prometedores. Se publicará en inglés y en español.

Mary Anning, dibujado por Amy Gardiner.