Primeros biomarcadores de esteroides en un fósil de pterosaurio desafían un siglo de teoría de fosilización

Por primera vez, los investigadores detectaron biomarcadores de esteranos (derivados del colesterol) en cualquier fósil de pterosaurio . El análisis de isótopos de carbono de estos compuestos apunta a una dieta de peces o animales marinos similares a calamares, consistente con la morfología de los dientes y el cráneo del animal . La evidencia molecular ofrece una ventana química directa a la ecología trófica del pterosaurio que la forma del hueso por sí sola no puede proporcionar.

La bóveda geológica: cómo la mineralización en múltiples etapas preservó el hueso en 3D

El equipo documentó una secuencia de barreras minerales que actuaron como una "bóveda geológica" natural . Primero, la fluorapatita (un fosfato de calcio) se formó rápidamente dentro y alrededor del hueso, estabilizando las características estructurales finas. A continuación, capas sucesivas de calcita llenaron gradualmente la cavidad del hueso. De manera crítica, la calcita está empobrecida en carbono-13, lo que indica que se originó a partir de la descomposición de los propios tejidos grasos y lípidos del pterosaurio . El revestimiento mineral multicapa protegió los compuestos orgánicos —incluidos los biomarcadores de esteroides y las estructuras microscópicas que se asemejan a fibras de colágeno— de la degradación química durante 113 millones de años .

Microbios: tanto destructores como preservadores

El estudio documenta un proceso de mineralización complejo y de múltiples etapas impulsado por cambios redox (oxidación-reducción) locales durante la diagénesis temprana . Las bacterias oxidantes de azufre (SOB, por sus siglas en inglés), identificadas por los minerales barita y celestita que dejaron, fueron actores clave . Estos microbios descompusieron los tejidos blandos y las grasas, liberando carbono que alimentó la precipitación de calcita. Al mismo tiempo, su actividad creó las condiciones químicas que sellaron el hueso en minerales protectores antes de que las estructuras delicadas pudieran perderse .

Por qué esto cambia las reglas de la fosilización

El pensamiento convencional sostenía que el oxígeno y la oxidación microbiana son destructivos: que los microbios de la descomposición consumen y borran los tejidos blandos y las biomoléculas, y que la preservación excepcional requiere condiciones anóxicas para suprimir la actividad microbiana. Este estudio invierte esa suposición de dos maneras :

• La oxidación microbiana fue esencial, no perjudicial. Las bacterias oxidantes de azufre y otros microbios de descomposición no solo destruyeron el tejido; crearon activamente los gradientes geoquímicos que impulsaron la precipitación de fluorapatita y calcita, que preservaron físicamente el hueso en tres dimensiones .
• Las interacciones oxígeno-microbio permitieron la supervivencia de las biomoléculas. Los mismos procesos oxidativos que descompusieron el tejido graso liberaron carbono que alimentó la formación de calcita, mientras que la corteza mineral que se formó rápidamente atrapó y protegió los biomarcadores de esteroides y las estructuras similares al colágeno de una mayor degradación .

Como declaró Grice: "En lugar de ser destruidos por el oxígeno, algunos fósiles se conservan gracias a él, a través de procesos oxidativos llevados a cabo por microbiomas antiguos" . El equipo propone esto como un nuevo mecanismo global de Lagerstätten: una vía común para la preservación excepcional de fósiles que ahora se está identificando en otros yacimientos fósiles .

El panorama general

El estudio dirigido por la Universidad Curtin es el primero en recuperar biomarcadores de esteroides de un pterosaurio, revelando una dieta de peces/calamares. Demuestra que la mineralización en múltiples etapas, impulsada por microbios metabolizadores de azufre y cambios redox locales, fue la clave para la preservación 3D del ala. Y replantea fundamentalmente el papel de la oxidación microbiana de una fuerza puramente destructiva a un paso necesario y constructivo en ciertos tipos de preservación excepcional de fósiles .