Un estudio internacional, con participación del doctor Francisco Concha, biólogo marino y académico de la Universidad de Valparaíso, utilizó proteínas conservadas en restos arqueológicos para identificar tiburones que habitaron las costas de California hace siglos. La investigación no solo corrigió clasificaciones anteriores, sino que también detectó señales de un tiburón ángel que podrían corresponder a una especie aún desconocida para la ciencia.
¿Qué tiburones nadaban por las costas del Pacífico hace miles de años? La respuesta podría estar escondida en un fragmento de cartílago que permaneció enterrado durante siglos. Eso es lo que está ayudando a descubrir una investigación internacional en la que participa el académico de la Escuela de Biología Marina de la Universidad de Valparaíso, Francisco Concha, especialista en tiburones, rayas y otros peces cartilaginosos y director del Laboratorio Chondrolab-UV.
El estudio, publicado recientemente en Frontiers in Environmental Archaeology, demuestra que incluso restos arqueológicos difíciles de identificar conservan una información especialmente valiosa: la huella de las proteínas de los animales que alguna vez habitaron esos mares. Y esa huella puede ayudar a reconstruir cómo eran los ecosistemas marinos antes de que la actividad humana y las presiones ambientales provocaran la disminución de numerosas poblaciones de tiburones y, con ello, establecer una referencia para saber cuánto ha cambiado el océano.
“Uno de los principales problemas que hay que resolver hoy en día es el declive en la abundancia de muchos condrictios, que corresponden a tiburones, rayas y quimeras (Chondrichthyes). Las razones son variadas y complejas, imposibles de abordar de manera individual, porque —definitivamente— son complementarias. Por ejemplo, la sobreexplotación y la crisis climática en las últimas décadas. Con estudios como este, podemos tener una mejor idea de cómo era la composición de especies en el mundo prehistórico y comparar con lo que existe actualmente”, explica el doctor Concha.
El académico agrega que “estos peces, junto con otros organismos marinos, han enfrentado eventos catastróficos que han significado extinciones masivas. Con esto, no solo podemos entender qué especies habitaban en otros lugares, sino que también podemos tener una mejor idea de en qué momento cambiaron su distribución y en qué condiciones climáticas. Los cambios en la distribución son constantes si los miramos en el largo plazo —miles de años— y forman parte del proceso natural de la vida y la diversidad en distintos ambientes”.
La investigación se concentró en restos arqueológicos de las islas del Canal de California y combinó dos herramientas: ZooMS, una técnica que identifica especies a partir de sus proteínas, y el análisis de isótopos estables, que permite obtener información sobre la alimentación y el ambiente en que vivieron.
El desafío no era menor. A diferencia de otros peces, los tiburones tienen un esqueleto formado principalmente por cartílago, por lo que los restos que sobreviven durante largos períodos suelen ser fragmentos de vértebras, dientes, espinas o pequeños elementos de la piel. Muchas veces esas piezas no permiten determinar con seguridad a qué especie pertenecieron.
“Hasta el momento, la forma recurrente de identificar restos fósiles es a través del estudio y conocimiento anatómico de distintas partes del cuerpo de los organismos que se encuentran. Lo que generalmente podemos recuperar de la tierra son restos fósiles de esqueletos, por lo que el estudio de la anatomía en la actualidad es crucial para identificar estructuras del pasado. La anatomía comparada nos da ideas sobre la evolución, pero el análisis detallado de un determinado hueso puede ayudar a identificar especies”, explica el investigador.
Y añade: “Desafortunadamente, es común que los restos fósiles de condrictios se restrinjan solo a sus dientes o escamas (dentículos dérmicos), ya que al tener esqueleto de cartílago, es más difícil que se preserven en el tiempo. Ambas estructuras pueden ser de difícil estudio por distintas razones. Por ejemplo, los dientes pueden tener formas muy variadas, y encontrar algo que no se ha visto hasta el momento no necesariamente va a corresponder a una especie nueva, ya que quedan muchas especies en el mundo actual por estudiar en profundidad. Por su parte, los dentículos dérmicos pueden ser muy pequeños y para observarlos se necesita el apoyo de material óptico adicional. De esta forma, pueden ser pasados por alto en la recolección de muestras en sitios arqueológicos”, afirma el doctor Francisco Concha.
Aquí aparece ZooMS. En términos simples, la técnica funciona como una especie de huella digital molecular. En lugar de depender únicamente de la forma del fragmento, analiza las proteínas —en este caso del colágeno esquelético— que todavía permanecen en él y compara ese patrón con muestras de referencia de especies actuales.
“La gran ventaja del uso de herramientas como ZooMS es que podemos detectar la presencia de una especie a partir de moléculas que se pueden encontrar en el ambiente y que provienen de sus restos. Existen moléculas cuya composición es tan particular en cada especie, que pueden funcionar como huella digital (similar a la razón por la que se utilizan algunos genes para identificar a través de lo que conocemos como código de barras genético). Gracias a esto, aunque no tengamos una pieza esquelética completa, incluso careciendo de muestras ‘grandes’, como dientes o escamas, podemos recoger estas moléculas marcadoras de fragmentos y detectarlos dada la precisión de este método (espectrometría de masas)”, explica el investigador.
El método permitió resolver identificaciones que hasta ahora habían quedado solo a nivel de familia. Entre los restos analizados se distinguieron especies como el cazón (Galeorhinus galeus), el tiburón leopardo (Triakis semifasciata) y el tollo espinudo del Pacífico (Squalus suckleyi).
Pero uno de los resultados más sorprendentes apareció al estudiar tres restos atribuidos al tiburón ángel del Pacífico (Squatina californica). Tal como lo señala el estudio, dos coincidieron con esa especie. El tercero presentó una huella de proteínas diferente y no coincidió completamente con ninguna de las referencias utilizadas.
La señal molecular resultó más cercana al tiburón ángel chileno (Squatina armata), una especie que no se conoce en esa zona del Pacífico. Sin embargo, la similitud no fue suficiente para identificarlo como Squatina armata. De hecho, el estudio plantea que el resto podría corresponder a una especie de tiburón ángel aún no descrita por la ciencia.
El hallazgo, sin embargo, viene acompañado de una importante cautela científica. "La posibilidad de descubrir especies nuevas siempre está y es una de las motivaciones más fuertes de muchos científicos. Sin embargo, en este caso no podemos confirmarlo. No sin tener más información. Acá se está trabajando a nivel molecular, y las especies, aun cuando pueden ser identificadas mediante otros métodos moleculares como el análisis genético, siempre necesitan un análisis detallado de la morfología. De otra forma, solo quedan como hipótesis planteadas en espera de ser puestas a prueba con evidencia futura”, advierte el biólogo marino.
La pista resulta especialmente interesante para Chile porque Squatina armata, el tiburón ángel chileno, se encuentra actualmente en una situación de conservación delicada: “En este caso, podríamos tener una nueva especie de tiburón ángel (Squatina) o tal vez una variante cercana del que hoy en día tenemos en Chile, el angelote chileno (Squatina armata). En la actualidad, es una especie que está en peligro de extinción, por lo que saber cómo eran sus patrones de distribución en el pasado, puede dar pistas sobre cómo protegerlos en el presente”.
Recuperar una línea de base perdida
Ese es, finalmente, uno de los principales aportes de la investigación. Para proteger un ecosistema no basta con saber cómo se encuentra hoy: también es necesario conocer cómo era en el pasado.
Los tiburones se encuentran entre los grupos de vertebrados más amenazados del planeta y su abundancia global ha disminuido en más de 70 por ciento durante los últimos 50 años. La sobreexplotación pesquera, junto con otras presiones ambientales, ha provocado profundas transformaciones en sus poblaciones.
En esta investigación, la Universidad de Valparaíso estuvo representada por el doctor Francisco Concha y el equipo científico del Chondrolab-UV, laboratorio especializado en el estudio de la biología y conservación de tiburones, rayas y otros peces cartilaginosos. Su colección de mandíbulas y esqueletos de distintas especies actuales permitió aportar material de referencia para comparar las huellas moleculares de animales del presente con aquellas conservadas en restos arqueológicos.
“El interés particular en los tiburones ángel o angelotes (Squatina), dado su delicado estado de conservación en todo el mundo, abrió las puertas a esta colaboración, que incluyó otras especies. En lo particular, mi aporte fue en el área de la taxonomía y relaciones filogenéticas de los peces cartilaginosos”, sostiene el investigador.
La investigación liderada por el doctor Michael Buckley, de la Universidad de Manchester, reunió adicionalmente a especialistas de destacadas instituciones de Chile, Estados Unidos y Francia, entre ellas el Smithsonian, la Universidad de Londres, el Museo de Historia Natural de Francia, la Universidad de Edimburgo y la Universidad de Valparaíso.
Revisa el artículo científico en este enlace.
Las fotografías corresponden a Squatina armata. Al inicio, la parte inferior de la mandíbula (cartílago de Meckel), en que se aprecian las series de dientes. Abajo, vista dorsal de un ejemplar completo. Al final, un acercamiento a dentículos dérmicos.
Nota: Pamela Simonetti
Más noticias
