Utilizando lo último en tecnología avanzada de imágenes, un equipo de científicos del Reino Unido, Sudáfrica y España realizó una serie de exámenes detallados de los restos fosilizados de Pie Pequeño, un espécimen fosilizado de una especie de primates extinta que caminó por la tierra hace 3,6 millones de años. Al examinar las imágenes más refinadas disponibles, los científicos detrás del estudio de Pie Pequeño, detectaron detalles a nivel de microescala que revelaron nuevos datos sobre la vida y los tiempos de Pie Pequeño, y sobre ciertas características físicas que poseía y que, en última instancia, pueden proporcionar información sobre la evolución de los humanos modernos.
Pie Pequeño fue descubierto por el paleoantropólogo Ron Clarke de la Universidad de Witwatersrand en 1994, durante las excavaciones en una cueva cerca de Johannesburgo. Su notable estado de conservación ha permitido a los científicos descubrir muchos detalles fascinantes sobre la fisiología y el estilo de vida de su especie, Australopithecus prometheus, que puede haber sido un precursor evolutivo de los humanos modernos.
El equipo de Diamond Light Source, que proporcionó un escaneo innovador para el estudio Pie Pequeño publicado recientemente. (Fuente de luz de diamante)
Para realizar las nuevas pruebas cruciales para el estudio Pie Pequeño, los restos esqueléticos en gran parte intactos se transfirieron en secreto fuera de Sudáfrica en 2019 y se llevaron a la instalación nacional de rayos X de sincrotrón de Gran Bretaña, Diamond Light Source. Los investigadores de Diamond Light Source son pioneros en el uso de tecnología de rayos X intrincadamente refinada, que puede ayudar a los paleoantropólogos a examinar los restos biológicos fosilizados con mayor profundidad.
Los escaneos de sincrotrón de rayos X pueden producir imágenes que muestran detalles en un rango de tres micrómetros. Para poner esto en perspectiva, las tomografías computarizadas se han considerado desde hace mucho tiempo de vanguardia en la tecnología de escaneo médico, pero la capacidad de resolución de las imágenes de tomografía computarizada es de solo 100 micrómetros.
El estudio realizado en Diamond Light Source se centró en dos áreas de los restos esqueléticos de Pie Pequeño: la bóveda craneal o sección superior de la caja del cerebro, y la mandíbula inferior, donde se anclaban los dientes del animal. En cada caso, surgieron revelaciones significativas.
Los exámenes de la bóveda craneal mostraron que pequeños canales vasculares, de menos de un milímetro de ancho, aún estaban conservados e intactos dentro de lo que habría sido una sección blanda del hueso del cráneo cuando Pie Pequeño todavía estaba vivo.
Según la paleoantropóloga de la Universidad de Cambridge, Amélie Beaudet, arquitecta principal del estudio de Pie Pequeño, de Diamond Light Source, estos canales minúsculos ayudaron a acelerar la eliminación del exceso de calor del cerebro de Australopithecus prometheus, lo que permite su liberación a través de los movimientos del torrente sanguíneo.
Cuanto más grande es el cerebro, más activo y comprometido debe ser el sistema de termorregulación del cerebro, lo cual es significativo porque los cerebros de los humanos modernos son tres veces más grandes que los del Australopithecus prometheus.
Si de hecho la especie de Pie Pequeño fue un precursor evolutivo de los humanos, un estudio más detallado del sistema de regulación del calor de su cerebro podría revelar hechos importantes sobre cómo este sistema habría cambiado con el tiempo para facilitar un salto evolutivo al Homo sapiens.
"Esto es muy interesante ya que no teníamos mucha información sobre ese sistema", explicó Beaudet.
"Tradicionalmente, ninguna de estas observaciones habría sido posible sin cortar el fósil en rodajas muy finas", añadió. "Pero con la aplicación de la tecnología de sincrotrón hay un nuevo y emocionante campo de la histología virtual el estudio de la estructura microscópica de los tejidos".
El estudio de Pie Pequeño tuvo la suerte de tener un excelente espécimen fósil con el que trabajar. Aquí se muestran sus dientes, ¡que se ven bastante bien incluso 3 millones de años después! (Fuente de luz de diamante)
El examen de los dientes de Pie Pequeño no reveló mucho sobre el camino evolutivo de la criatura femenina. Pero demostró que su vida no era nada fácil.
"En los dientes, podemos ver algunos defectos, como líneas o surcos", dijo Beaudet. "Significa que en algún momento el esmalte no se pudo formar correctamente". Esta interrupción en la formación del esmalte probablemente haya sido causada por algo traumático que experimentó durante la infancia, cuando sus dientes aún estaban en el proceso de crecimiento y desarrollo.
Es posible que Pie Pequeño haya sido privado de alimentos cuando era niño, lo que resultó en desnutrición. Esto puede haber sido causado por cambios ambientales o climatológicos que crearon escasez de alimentos entre su grupo social.
"Sabemos que el medio ambiente no siempre fue estable", dijo Beaudet.
Otra posibilidad es que Pie Pequeño sufriera algún tipo de enfermedad grave cuando era joven, de un tipo que interferiría con su crecimiento normal.
Ambas explicaciones contienen un grado de especulación, que es imposible evitar cuando se intenta interpretar las experiencias de vida de un primate que vivió hace tres millones de años.
"No podemos decir si fue por escasez de alimentos, o porque estaba enferma o por otra cosa", declaró Beaudet. No hay duda de que Pie Pequeño experimentó dificultades, pero la verdadera naturaleza de sus luchas seguirá siendo un rompecabezas que elude una conclusión definitiva.
Huesos del pie de Pie Pequeño. (Fotografía de Mike Peel (www.mikepeel.net) / CC BY-SA 4.0)
Pie Pequeño era mucho más pequeño que un humano moderno. Medía solo 130 centímetros (51 pulgadas) de altura, a pesar de ser un adulto. Sus rasgos incluían una mezcla de características comunes a los humanos y otros primates y la forma de su cráneo y rostro eran decididamente simiescos.
Si bien la especie de Pie Pequeño podría haber sido un precursor evolutivo de los humanos, también podría haber representado un callejón sin salida evolutivo, similar a los neandertales. La tecnología de escaneo moderna que permite a los expertos examinar la evidencia fósil hasta el más mínimo detalle podría ayudarlos a hacer tal distinción con respecto al Australopithecus prometheus y cualquier otra especie extinta de primates que produzca un fósil.
"Aspectos importantes de la biología temprana de los homínidos siguen siendo debatidos, o simplemente desconocidos", señaló el científico de Diamond Life Source, el Dr. Thomas Connolley. "En ese contexto, las técnicas de imágenes de rayos X de sincrotrón como la microtomografía tienen el potencial de revelar de forma no destructiva detalles cruciales desarrollo, fisiología, biomecánica y taxonomía de especímenes fósiles".
Los restos fosilizados casi intactos de Pie Pequeño ofrecieron a los científicos una oportunidad perfecta para probar las capacidades de este tipo de tecnología.
"Este nivel de resolución nos está proporcionando una evidencia notablemente clara de la vida de esta persona", se maravilló el investigador principal Dominic Stratford de la Universidad de Witwatersrand, quien acompañó a Pie Pequeño al Reino Unido desde Sudáfrica. "Creemos que también habrá un enorme aspecto evolutivo significativo, ya que estudiar este fósil con tanto detalle nos ayudará a comprender de qué especie evolucionó y en qué se diferencia de otras encontradas en un momento similar en África".
El escaneo de rayos X de sincrotrón, que fue realmente el gran avance en el estudio de Pie Pequeño, está abriendo nuevas y emocionantes perspectivas para los paleoantropólogos y otros que estudian restos biológicos fosilizados.
Los descubrimientos científicos significativos que resuelven muchas preguntas sin respuesta pueden resultar de una aplicación más amplia de esta tecnología innovadora.
Imagen de portada: El mayor avance en el estudio Pie Pequeño fue el poder científico de la avanzada tecnología de sincrotrón de Diamond Light Source. Fuente: fuente de luz de diamante
Autor: Nathan Falde