Dientes fósiles de un ciervo de campo (Rucervus eldii) del conjunto fósil de la cueva de Tam Ham Marklot. Esta especie de ciervo todavía se encuentra hoy en el sudeste asiático, y Laos específicamente. El área que se muestreó para los análisis de isótopos de zinc, una larga ranura vertical, se puede ver en el cono de los dientes centrales. Crédito:Nicolas Bourgon
Los estudios paleodietarios del registro fósil se ven obstaculizados por la falta de trazadores fiables e inequívocos. Científicos del MPI de Antropología Evolutiva, el MPI de Química y la Universidad Johannes Gutenberg (JGU) en Mainz han probado un nuevo método, el análisis de isótopos de isótopos de zinc del esmalte dental de mamíferos fósiles, y descubrió que era muy adecuado para ampliar nuestro conocimiento sobre las dietas de humanos fósiles y otros mamíferos del Pleistoceno.
La información sobre lo que comían los antepasados humanos se basa principalmente en análisis de isótopos de carbono y nitrógeno de la proteína estructural colágeno en los huesos y la dentina. Análisis de isótopos de nitrógeno, en particular, ayuda a los científicos a determinar si se consumieron alimentos de origen animal o vegetal. Dado que el colágeno, como las proteínas en general, no se conserva fácilmente, este método no se puede utilizar para examinar fósiles de vertebrados de más de 100 años, 000 años. Este período de tiempo a menudo se reduce a solo unos pocos miles de años en regiones tropicales áridas o húmedas como África y Asia. que se consideran regiones clave para la evolución humana, y, por tanto, son de especial interés para la ciencia. Nuevos métodos, como el análisis de isótopos de zinc, están comenzando a abrir nuevas perspectivas de investigación.
Los isótopos de zinc sirven como indicadores del tipo de alimento consumido
Los investigadores analizaron la proporción de dos isótopos de zinc diferentes en el esmalte dental de mamíferos fósiles que se habían descubierto recientemente en una cueva en Laos. Estos fósiles datan del Pleistoceno tardío, más precisamente de alrededor de 13, 500 a 38, Hace 400 años. En 2015, en la cueva de Tam Hay Marklot en el noreste de Laos, los científicos encontraron fósiles de varios mamíferos, incluido el búfalo de agua, rinocerontes jabalíes, ciervo, osos, orangutanes y leopardos. "La cueva está ubicada en una región tropical donde los materiales orgánicos como el colágeno generalmente están mal conservados. Esto la convierte en un lugar ideal para que podamos probar si podemos determinar las diferencias entre herbívoros y carnívoros usando isótopos de zinc". "dice el líder del estudio Thomas Tütken, profesor del Instituto de Geociencias de la JGU.
El primer estudio con isótopos de zinc en fósiles muestra la preservación de firmas alimentarias
El zinc se ingiere con los alimentos y se almacena como un oligoelemento esencial en la bioapatita, la fase mineral del esmalte dental. Por lo tanto, el zinc tiene más posibilidades de ser retenido durante períodos de tiempo más largos que el nitrógeno unido al colágeno. La proporción relevante se deriva de la proporción de zinc 66 a zinc 64:"Sobre la base de esta proporción podemos decir qué animales son herbívoros, carnívoros u omnívoros. Esto significa que entre los fósiles que analizamos, podemos identificar y distinguir claramente entre carnívoros y herbívoros, mientras que se espera que los omnívoros estén en el medio, "dice Nicolas Bourgon, primer autor del estudio del Instituto Max Planck de Antropología Evolutiva y estudiante de doctorado en el grupo de investigación de Tütken. La carne magra contiene más zinc-64 que los alimentos vegetales. Carnívoros, como el tigre, tendrá una proporción menor de zinc-66 a zinc-64, en comparación con los herbívoros, como el búfalo de agua.
Para excluir la alteración de fuentes externas en las muestras, los fósiles también fueron examinados por el equipo de Klaus Peter Jochum en el Instituto Max Planck de Química. No se encontraron cambios al comparar la concentración y distribución de zinc y otros oligoelementos del esmalte dental fósil con los de los animales modernos utilizando espectrometría de masas ICP por ablación con láser.
La entrada de la cueva del lado del acantilado de la cueva Tam Ham Marklot, ubicado en la parte noreste de Laos (provincia de Hua Pan), ofrece una gran vista sobre el entorno subtropical circundante. Crédito:Quentin Boesch
El horizonte temporal se ampliará a más de 100, Fósiles de miles de años
El método del isótopo de zinc se ha aplicado ahora, por primera vez, con éxito a los fósiles. "Las proporciones de isótopos de zinc en el esmalte fósil de la cueva Tam Hay Marklot sugieren un excelente potencial de conservación a largo plazo en el esmalte, incluso en condiciones tropicales, "resumen los autores. Los isótopos de zinc podrían servir así como una nueva herramienta para estudiar la dieta de humanos fósiles y otros mamíferos. Esto abriría una puerta al estudio de períodos prehistóricos y geológicos más de 100," Hace 000 años. En el futuro, los próximos objetivos son aplicar este método para reconstruir los comportamientos alimentarios humanos. Los investigadores también quieren saber qué tan atrás en el tiempo pueden ir, aplicando su nuevo método a fósiles de mamíferos y dinosaurios extintos que tienen millones de años.
