Un estudio piloto de la Universidad Estatal de Carolina del Norte muestra que las imágenes nanoscópicas tridimensionales de huesos antiguos no solo proporcionan más información sobre los cambios en los tejidos blandos durante la fosilización, sino que también proporcionan un método rápido y práctico que tiene la capacidad de determinar qué muestras son posibles candidatas. Conservación de secuencias antiguas de ADN y proteínas.
“Los paleontólogos han estudiado los huesos fosilizados durante siglos, pero todavía no entendemos completamente el proceso de fosilización de los tejidos orgánicos blandos de los huesos, como las proteínas de colágeno o los vasos sanguíneos, y cuánto duran. Cómo conservarlos”, afirma Landon Anderson . Estudiante de posgrado estatal y autor de investigación. “Utilicé un enfoque de imágenes nanoscópicas para comparar huesos modernos y huesos de la Edad del Hielo, como una forma de comprender mejor los cambios en las proteínas del colágeno y los vasos sanguíneos durante la fosilización”.
Anderson comparó pequeñas muestras de huesos de patas de vacas, cocodrilos y avestruces modernos con mamuts lanudos, bisontes esteparios, renos y caballos del Pleistoceno. Todos los especímenes del Pleistoceno fueron recuperados del antiguo permafrost descongelado en el territorio de Yukon en Canadá.
La aplicación de una solución ácida diluida a las muestras disuelve la parte mineralizada de los huesos, dejando atrás su estructura de proteína de colágeno subyacente. Utilizando microscopía electrónica de barrido (SEM) con un aumento de 150.000x, Anderson pudo obtener imágenes de las fibras de proteína de colágeno y los vasos sanguíneos dentro de las muestras de minerales óseos.
Anderson escaneó las superficies de las estructuras fotografiadas utilizando espectrometría de masas de ionización secundaria de tiempo de vuelo (ToF-SIMS), que identificó firmas químicas en las estructuras y confirmó además que las proteínas de colágeno y los vasos sanguíneos ayudaron a hacerlo.
“Los datos de imágenes y ToF-SIMS muestran que las muestras de la Edad de Hielo todavía contienen tejido óseo original no fosilizado: son subfósiles y aún conservan su contenido orgánico original e inalterado”, dice Anderson. “La idea principal de este estudio piloto es que este enfoque nanoscópico se puede aplicar a huesos de todo el registro fósil para comprender mejor los cambios químicos y estructurales que ocurren en los tejidos orgánicos durante la fosilización”.
Esta técnica también podría utilizarse como sustituto para la detección de muestras de huesos antiguos para la preservación de secuencias de ADN y proteínas.
“Las imágenes con microscopio electrónico permiten ver directamente las fibrillas nanoscópicas de colágeno del hueso, que son esencialmente haces de moléculas de proteína de colágeno”, dice Anderson. “La proteína de colágeno es fuerte, por lo que en una muestra de hueso antiguo que carece de estas fibras, si faltan, es poco probable que se recupere el ADN de la muestra y se minimizará el contenido de proteína. La técnica puede ser un primer paso práctico para examinar muestras candidatas para análisis moleculares adicionales”.
