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El calcio de los dientes revela sus secretos

Permite establecer la edad de destete de los homínidos y explicar la desaparición de los dinosaurios marinos


El análisis isotópico del calcio de los dientes ha permitido a dos grupos de científicos establecer la edad de destete de los homínidos y comprender mejor la extinción de los dinosaurios marinos, que pudo deberse a que dominaban la cadena alimentaria.





Esqueleto de Mosasaurus. Maastricht Natural History Museum, The Netherlands.
Esqueleto de Mosasaurus. Maastricht Natural History Museum, The Netherlands.
Dos estudios basados en el análisis de los isótopos del calcio de los dientes aportan nuevos datos tanto sobre la extinción de los dinosaurios marinos como sobre la estimación de la edad del destete de los seres humanos.

Los dos estudios, publicados, respectivamente, en  Current Biology y PNAS, ofrecen nuevas perspectivas para la investigación en antropología y paleontología,  informa el CNRS en un comunicado.

Uno de los estudios se basa en un nuevo método de medida de las proporciones de los isótopos estables del calcio. Los isótopos son átomos que poseen el mismo número de protones y electrones, pero no el mismo número de neutrones, lo que les otorga masas diferentes.

El nuevo método tiene una gran precisión que permite nuevos avances científicos en diversos campos, como la estimación de la edad de destete de los humanos a partir del estudio de los dientes de leche, o la desaparición de los dinosaurios marinos.

El calcio es el principal constituyente de los huesos y los dientes. En la Tierra existen seis isótopos estables del calcio que, si bien no generan radioactividad natural, permiten identificar reacciones químicas gracias a sus huellas específicas.

Estas huellas, causadas por la separación de los diferentes isótopos del calcio en los procesos biológicos, se notan especialmente en los huesos y en los dientes. El método usado por estos investigadores consiste en analizar en los dientes el grado de fraccionamiento isotópico.

En la leche materna es donde los isótopos de calcio están más separados. De esta forma, a partir de los dientes de leche, es posible hacer un seguimiento de la alimentación en los primeros años de la vida. Cuánto más rica es la alimentación en leche materna, más isótopos ligeros contiene el calcio dentario.

Perforando los dientes de leche y midiendo las relaciones isotópicas gracias a un espectrómetro de masas, los investigadores del primer estudio han podido observar que el diente comienza a mineralizarse con diferencias isotópicas muy fuertes y que estos valores permanecen fraccionados hasta el momento del destete.

Conociendo la velocidad de formación del esmalte dental, los investigadores han desarrollado un método que permite estimar la edad de destete de nuestros ancestros y permitirá por ello a los antropólogos comprender mejor las estructuras comunitarias de los homínidos.

Dinosaurios marinos

En el segundo estudio, un análisis isotópico del calcio dental ha permitido a otros investigadores demostrar que en vísperas de su extinción, los grandes reptiles marinos estaban en la cumbre de la cadena alimentaria marina. El estudio sugiere que esta posición dominante podría estar en el origen de su desaparición, debido a la escasez de su fuente de alimentación común.

En un anterior estudio, realizado en 2015, ya se había establecido que la proporción de isótopos estables del calcio dentario de los animales marinos variaba progresivamente desde la base hasta la cumbre de la cadena alimentaria.

En el nuevo estudio, los investigadores han analizado las proporciones de isótopos estables del calcio en dientes de peces, conchas de tortuga, tiburones y reptiles marinos procedentes de un yacimiento paleontológico encontrado en Marruecos.

El análisis de los fósiles, de una antigüedad de 65 millones de años, constató que los peces, tortugas y tiburones tenían las mismas proporciones de isótopos estables del calcio que tienen actualmente.

Sin embargo, los grandes reptiles marinos como el Elasmosaurus y el Mosaurus mostraban proporciones características de los grandes tiburones blancos actuales y se encontraban por ello en la cumbre de la cadena alimentaria marina antes de su extinción.

El Elasmosaurus fue un reptil marino con un cuello extremadamente largo que vivió en el período Cretácico Superior (edad del Campaniense), hace 80,5 millones de años. El Mosasaurus fue un enorme Mosasáurido que aterrorizó las aguas del Cretácico superior, y fue el superdepredador de su hábitat, hace entre 70-66 millones de años.

Referencias
 
Calcium Isotopic Evidence for Vulnerable Marine Ecosystem Structure Prior to the K/Pg Extinction,  Current Biology, 25 mai 2017. DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.cub.2017.04.043

Assessing human weaning practices with calcium isotopes in tooth enamel. PNAS, 30 mai 2017. DOI: 10.1073/pnas.1704412114


Miércoles, 7 de Junio 2017
CNRS/T21
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