por Hanna Bird
no publicado Phys.org
Las resinas de árboles fosilizados abren una red para el pasado distante, ya que sus compuestos orgánicos, llamados biomarcadores, pueden usarse para identificar la procedencia botánica de estos árboles antiguos, así como las condiciones paleoambientales en las que crecieron. El ámbar, una de estas resinas, es una piedra preciosa valiosa, pero también puede preservar las plantas y los insectos que viven en el árbol, ya que la resina exuda detalles impecables.
Debido a esta conservación excepcional, las resinas reciben un nombre especial para indicar su importancia paleontológica y geológica: Konservat Lagerstätten. Las resinas tienen un propósito práctico para los árboles, ya que tienen propiedades antifúngicas y antibacterianas y evitan las invasiones de organismos huéspedes, como los insectos, que finalmente se conservan. También pueden atraer polinizadores para ayudar con la reproducción.
Las rocas sedimentarias producen resinas fósiles en la escala de centímetros a milímetros y con frecuencia se transportan a entornos costeros y cercanos a la costa, pero incluso pueden extenderse al mar o al fondo submarino. Estos son los sedimentos que los científicos recolectan para obtener resinas para análisis químicos con el fin de comprender los cambios ambientales y ecológicos a lo largo del tiempo.
Cada biomarcador de resina que se encuentra en el sedimento tiene un patrón químico diferente, que madura con el tiempo a medida que la resina se entierra bajo más sedimento, formando un bioterpenoide. Los investigadores utilizarán tecnología de punta para estudiar estos bioterpenoides para identificar familias de árboles de hace miles de años.
Estos métodos incluyen la cromatografía de gases y la espectrometría de masas, en las que se muelen pequeñas muestras de resina y se hacen reaccionar con productos químicos a medida que se calientan y se evaporan, lo que hace que los compuestos orgánicos se separen. Luego, el equipo de espectrómetro de masas muestra una imagen visual de las compostas, llamada cromatograma, que se puede analizar. Esto permite que la resina fósil se clasifique en una de las cinco clases principales que se sabe que están asociadas con familias de árboles específicas, lo que ayuda en la reconstrucción de comunidades botánicas pasadas.
A mayor escala, la resina se puede identificar como perteneciente a las gimnospermas (plantas que se reproducen por medio de plántulas expuestas y tienden a ser perennes, como pinos, cedros y ginkgos) o angiospermas (plantas y árboles con flores y frutos que generalmente pierden sus folhas no autumno, como carvalhos e bordos).
Una investigación resumida por científicos de la Universidad de Ciencia y Tecnología AGH, Polonia, publicada recientemente en Reseñas de Ciencias de la Tierra identifica 25 biomarcadores principales en gimnospermas y 15 en angiospermas que pueden estar asociados con condiciones ambientales particulares, reuniendo una gran cantidad de estudios previos sobre ámbar de diferentes lugares y ciudades de todo el mundo.
Curiosamente, el motivo por el que se extruyó la resina afecta a los biomarcadores presentes, como explica el investigador principal Jan Pańezak. «La aparición de algunas compostas puede ser indicativa del paleoambiente, pero no todas las compostas pueden proporcionar información directa, por ejemplo, por motivos de exudación de resina, como cuando esa resina específica se exuda debido a un ataque de herbívoros o microbianos».
Estos biomarcadores incluyen monoterpenos, que inicialmente aparecen en todas las resinas, pero se transforman con el tiempo y, por lo tanto, generalmente solo se encuentran en resinas de árboles geológicamente más recientes, como el Plioceno tardío y principios del siglo XX. Ámbares del este del Himalaya. Hoy formamos parte de dos aceites esenciales de plantas que atraen polinizadores.
Los sesquiterpenos son otro grupo de biomarcadores de maduración temprana con propiedades antimicrobianas y defensivas en plantas y árboles modernos. Los ejemplos incluyen bicadinans, que son indicativos de climas cálidos y húmedos, conocidos en los trópicos del sudeste asiático durante el Cenozoico (hace 66 millones de años hasta la fecha), mientras que rosano sugiere un ambiente con altos niveles de oxígeno.
Por otro lado, los biomarcadores más complejos que caen en las categorías de diterpenos y triterpenos incluyen formas de azufre que indican la presencia de bacterias reductoras que prosperan en condiciones de falta de oxígeno. A través del proceso de identificación de las condiciones bajo las cuales se forma un determinado biomarcador, los científicos podrán identificar regiones específicas donde se originaron los árboles y determinar qué familias de árboles prosperaron en condiciones climáticas específicas.
Adicionalmente, o paleoclima, el tiempo de expulsión de la resina puede ser determinado por la composición isotópica de oxígeno, carbono e hidrógeno, una vez que estos se mantienen fijos en el tiempo y pueden ser medios importantes para medir la paleotemperatura, destacando así los eventos de cambio climático. . Dado que estos biomarcadores todavía están presentes en plantas y árboles existentes, el conocimiento del pasado es una clave importante para comprender cómo las comunidades de plantas modernas también pueden evolucionar durante el cambio climático actual y futuro.
Más información: Jan Pańczak et al, Biomarcadores en resinas fósiles y su significado paleoecológico, Reseñas de Ciencias de la Tierra (2023). DOI: 10.1016/j.earscirev.2023.104455