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El láser detecta señales del destete materno en un diente de Atapuerca

Otro estudio español cartografía en 3D una mina romana parcialmente oculta


Paleontólogos de la Universidad Complutense de Madrid han dirigido un estudio que, con una novedosa técnica de láser, ha analizado dientes de humanos de Atapuerca, descubriendo señales del destete materno. Además, investigadores de la Universidad de Salamanca han utilizado también el láser para cartografiar en 3D una mina de oro del Imperio Romano parcialmente oculta. Por Carlos Gómez Abajo.


Carlos Gómez Abajo
Carlos Gómez Abajo, redactor de Tendencias21, es máster en periodismo (El País-UAM), Experto en... Saber más del autor


Ilustración de una familia de 'Homo heildelbergensis'. Imagen: Kennis & Kennis/Madrid Scientific Films. Fuente: UCM.
Ilustración de una familia de 'Homo heildelbergensis'. Imagen: Kennis & Kennis/Madrid Scientific Films. Fuente: UCM.
Gracias a una novedosa técnica de rayos láser, un equipo internacional de científicos dirigidos por la Universidad Complutense de Madrid (UCM) ha descubierto cambios en la dieta de los humanos de Atapuerca. Los análisis de muestras dentales de dos homínidos han revelado alteraciones relacionadas con el destete materno en uno de nuestros ancestros del Pleistoceno medio.

¿Qué comían los humanos que vivieron en la Sierra de Atapuerca (Burgos) hace casi medio millón de años? Es una pregunta que los científicos llevan décadas tratando de resolver. Los métodos usados habitualmente estudian aspectos de la morfología dental de los fósiles, pero ahora, los investigadores han probado una nueva técnica, la ablación láser, que proporciona información que antes pasaba desapercibida.

Irradiando las muestras con rayos láser de alta precisión, los paleontólogos han analizado dos dientes de Homo heildelbergensis de la Sima de los Huesos y también piezas dentales de ciervos y osos de los yacimientos del Pleistoceno medio –hace unos 430.000 años– de la Sierra de Atapuerca.

De los dos dientes humanos –un canino y un incisivo–, el canino reveló sorpresas. “Hemos detectado un cambio significativo y brusco en la dieta del individuo. Aunque debemos tomar con cautela la interpretación, esta alteración se produjo en la sección del diente que se forma cuando se produce el destete en los niños, algo que nos parece muy relevante”, recalca Nuria García García, investigadora del departamento de Paleontología de la UCM y del Centro Mixto (UCM-Instituto de Salud Carlos III) de Evolución y Comportamiento Humanos, y primera autora del estudio, publicado en la revista PloS ONE.

El diente refleja un cambio en la alimentación del niño que se produjo entre los dos y los cuatro años. La explicación más plausible es que se produjo por la crisis del destete. Dada la escasez de la muestra, faltarían datos para dar cualquier otra interpretación, aunque los científicos afirman que también podría deberse a otras causas.

El otro diente, el incisivo, no mostraba alteraciones en la proporción isotópica del carbono, lo que no descarta que no hubiera cambios en su dieta. Según los autores, al ser un incisivo central, el crecimiento del diente podría haber finalizado antes de producirse el destete, y por lo tanto, desconocen si posteriormente, con el diente ya formado, ocurrió algo que pudo cambiar las pautas alimenticias y que no quedó reflejado en el incisivo.

“Las moléculas que ingerimos cuando comemos se incorporan a todos los tejidos de nuestro cuerpo, incluyendo el pelo, la piel, los dientes y los huesos”, detalla García García. “Dado que los dientes crecen a lo largo del tiempo, podemos analizar las moléculas para averiguar si ha habido cambios en la dieta”, añade, en la nota de prensa de la universidad.

Análisis de los nutrientes

Tras irradiar las muestras con rayos láser, los paleontólogos, entre los que se encuentra Juan Luis Arsuaga –codirector de las excavaciones y catedrático de Paleontología de la UCM–, analizaron sus isótopos de carbono. El isótopo carbono 14 se utiliza para datarlas; estudiando la proporción entre el carbono 13 y el carbono 12 los científicos pueden saber los cambios relacionados con la dieta.

“Por primera vez hemos abordado cuestiones sobre la dieta y la ecología de los humanos de Atapuerca desde una perspectiva biológica, que analiza directamente los nutrientes ingeridos, en lugar de estudiar las marcas o abrasiones dentales”, explica García.

Las muestras dentales de los animales analizados no mostraron grandes variaciones en los análisis químicos, lo que indicaría que no hubo grandes cambios en su alimentación a lo largo del tiempo.

Los autores destacan que esta es la primera vez que se utiliza la ablación láser en humanos del Pleistoceno medio. Hasta ahora, solo se ha empleado con Australopithecus de hace tres millones de años hallados en África para saber qué tipo de habitat utilizaban.

Además de la UCM y el Centro Mixto de Evolución y Comportamiento Humanos, en la investigación también participan tres instituciones de Estados Unidos: el New York State Museum, la Universidad Johns Hopkins y la Universidad de Utah.

El sistema permite cartografiar en 3D estructuras ocultas. Fuente: Universidad de Salamanca.
El sistema permite cartografiar en 3D estructuras ocultas. Fuente: Universidad de Salamanca.
Minas romanas

Investigadores de la Universidad de Salamanca han empleado también el láser para elaborar imágenes en 3D de minas romanas de León.

La nueva metodología consiste en combinar la información que ofrece la tecnología láser aerotransportada LiDAR (Light Detection and Ranging) y la fotogrametría aérea captada desde drones para elaborar imágenes en 3D de las explotaciones mineras del valle del Eria, en la provincia de León.

Los datos más recientes, explica la universidad en una nota, indican que en esta zona estuvo uno de los mayores complejos mineros de oro del Imperio Romano, cuyas estructuras aún se conservan sobre el terreno, aunque se aprecian con dificultad a simple vista, cubiertas por la vegetación.

Gracias a esta nueva metodología los investigadores han averiguado muchos más detalles acerca de los canales hidráulicos que sirvieron para explotar los yacimientos que hasta ahora estaban ocultos por falta de resolución.

En un artículo publicado en la revista Journal of Archaeological Science: Reports, los científicos describen el procedimiento, que puede ser de gran utilidad para los arqueólogos y que en este caso ha permitido descubrir la existencia de drenajes perpendiculares a los canales principales, que pudieron servir de aliviadero para soltar agua cuando hubiese un excedente que pusiera en peligro las labores mineras o como derivaciones hacia otros puntos de interés de las explotaciones.

Además, los drones y los modelos digitales “ofrecen pruebas claras de que las minas más altas son las más recientes, ya que cortan a las inferiores, corroborando lo que habían propuesto otros investigadores”, explica Javier Fernández Lozano, geólogo de la Universidad de Salamanca que firma el artículo junto a su compañero Gabriel Gutiérrez Alonso. Este dato confirma que los romanos tenían un elaborado método de extracción sistemática que probablemente empleó a un grupo numeroso de personal cualificado.

LiDAR

Las fotografías aéreas ayudan a ver este tipo de estructuras, pero cuando la vegetación es abundante, no sirve para mucho. En cambio, la tecnología LiDAR permite cartografiar el terreno de forma fiable. Desde el aire envía un pulso láser que rebota contra el suelo y va ofreciendo información sobre el relieve, aunque haya vegetación de por medio.

El Instituto Geográfico Nacional tiene un repositorio con esta información, pero la resolución disponible no siempre permite apreciar ciertos detalles. Por eso, los investigadores han utilizado un dron para obtener nuevas imágenes que complementen sus datos. Al comparar las dos técnicas y someter la información a tratamientos estadísticos y técnicas de tratamiento de imagen, han encontrado muchas novedades que se aprecian perfectamente en 3D.

Un posible geoparque

Por eso, los autores del trabajo consideran que este resultado no solo es útil para los profesionales, sino que puede tener un gran atractivo para el público en general y potenciar el turismo de las comarcas de La Cabrera y Valdería, sobre las que se asienta este distrito minero romano. Lo ideal sería “llegar a conseguir un geoparque”, una figura que otorga la Unesco a los territorios con un especial interés geológico y cultural. La información digital sobre las actividades mineras romanas podría incorporarse a páginas web, aplicaciones o centros de interpretación y permitiría ver lo que no es posible observar sobre el terreno de forma directa.

Entre la cumbre del Teleno, a 2.188 metros de altitud, y la localidad de Castrocontrigo, a 911 metros, se extienden más de 13.000 hectáreas de explotación minera, hoy parcialmente oculta. Los cálculos más recientes señalan que la suma del oro extraído entre la Sierra del Teleno y la Cuenca del Eria podría superar las 9 toneladas. En otro enclave aurífero leonés mucho más conocido, Las Médulas, se estima que los romanos sacaron entre 3,5 y 5 toneladas.

Según Fernández Lozano, estos datos permiten afirmar que, por su extensión, se trata de uno de los mayores distritos mineros de oro del Imperio Romano. Sin embargo, el tiempo ha ido borrando sus huellas, y este tipo de estudios y la recreación de los datos en forma de imágenes accesibles para el gran público pueden dar a conocer un patrimonio geológico e histórico de gran interés.

Referencias bibliográficas:

Nuria García, Robert S. Feranec, Benjamin H. Passey, Thure E. Cerling, Juan Luis Arsuaga: Exploring the Potential of Laser Ablation Carbon Isotope Analysis for Examining Ecology during the Ontogeny of Middle Pleistocene Hominins from Sima de los Huesos (Northern Spain). PloS ONE (2015). DOI: 10.1371/journal.pone.0142895

Javier Fernández-Lozano, Gabriel Gutiérrez-Alonso: Improving archaeological prospection using localized UAVs assisted photogrammetry: An example from the Roman Gold District of the Eria River Valley (NW Spain). Journal of Archaeological Science: Reports (2016). doi:10.1016/j.jasrep.2016.01.007

Jueves, 21 de Enero 2016
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