Ossos i dents de cocodrils, tant de l’actual espècie del Nil com fòssils de fa uns 70 milions d’anys, han estat analitzats al Sincrotró ALBA. Llegir aquests registres de vida dels cocodrils permet obtenir informació, entre d’altres, de la biologia i l’evolució d’aquests animals, des del Cretàcic fins a l’actualitat. L’estudi es desenvolupa gràcies a una col·laboració entre la Universidad Autónoma de Madrid (UAM), la Universidad de Alcalá (UAH), l’Instituto de Cerámica y Vidrio del CSIC (ICV-CSIC) i la Universitat de Vic – Universitat Central de Catalunya (UVic-UCC). Aquesta innovadora unió interdisciplinar permet donar un altre enfocament en la investigació, combinant la perspectiva de la ciència de materials amb la biologia i la paleontologia.
Els ossos i les dents de cocodrils del Nil i d’avantpassats seus que van viure a finals del Cretàcic Superior, fa uns 70 milions d’anys, han arribat fins a l’ALBA, la font de llum de sincrotró de Cerdanyola del Vallès. L’equip de recerca format per personal de la UAM, la UAH, el ICV-CSIC i la UVic-UCC ha realitzat experiments a la línia de difracció de pols MSPD per analitzar-los.
L’objectiu és veure les diferències i similituds entre aquests ossos i dents, que revelen informació sobre el creixement i la fisiologia dels individus i les espècies, i sobre com els diferents grups de cocodrils han viscut en els distints ecosistemes del passat. Al ser animals ectoterms (col·loquialment mal anomenats de sang freda), el seu creixement es veu afectat per les condicions ambientals. “Els cocodrils, com tots els animals, tenen estratègies per adaptar-se a l’ambient, que pot ser canviant. Pateixen l’entorn ara i el patien també en el passat. Els pot afectar el fred o la contaminació per un abocament. I tot el que passa, té un registre. La qüestió és veure com es registra (a nivell estructural en els teixits, a nivell químic…) i interpretar-ho després.”, explica Óscar Cambra, professor i investigador de la UAM. De forma similar als anells dels troncs dels arbres, “el creixement de dents i ossos i les seves variacions són reflex de la vida dels individus i un bon registre dels canvis ambientals que han viscut”, conclou.
L’equip pretén comparar aquestes mostres de dents i ossos de l’actual espècie de cocodril del Nil (Crocodylus niloticus) amb els fòssils d’una espècie extinta del Cretàcic Superior i així, saber si els canvis ambientals en l’actualitat signifiquen el mateix pels cocodrils que en el passat. Usant tècniques com la microscòpia electrònica, ja havien vist algunes diferències entre mostres fòssils i actuals; ara volen comprovar a què es deuen.
La novetat en aquest estudi és la combinació de dos punts de vista: el de la ciència de materials amb la biologia. La línia de llum MSPD de l’ALBA és àmpliament usada per estudiar materials com minerals, ceràmiques o vidres, però també és útil per estudiar material orgànic. ”En realitat, els ossos o les dents no deixen de ser un material més, d’origen biològic sí, però un material que es pot estudiar i caracteritzar com les ceràmiques”, explica María Canillas, investigadora postdoctoral del ICV-CSIC.
La resolució espacial que ofereix la difracció amb llum de sincrotró permet analitzar variacions morfològiques en teixits no apreciades amb altres tècniques. “A diferència d’altres equipaments que també usen raigs X, l’ALBA ens proporciona anàlisis més detallades. En el nostre laboratori caracteritzem la mostra en general, però al Sincrotró puc seleccionar puntualment una zona i veure què passa exactament en ella: canvis de composició, de textura, d’orientació cristal·lina…”, comenta Canillas. Des de la perspectiva de l’estudi de materials es poden analitzar quins canvis tenen els ossos i les dents i d’aquí, aplicar-ho a la perspectiva biològica.
“Aquestes variacions en les dentes i els ossos de cocodrils extingits i actuals poden ser deguts a canvis a diferent escala: a nivell d’individu, per l’evolució de la pròpia espècie o per causa ambiental”, explica Julia Audije, estudiant de doctorat de la UAM. “Pot ser una combinació d’aquests i fins i tot poden respondre a un altre factor que no tenim en compte”, afegeix la investigadora. A més, adverteix que s’ha de ser caut en generalitzar les conclusions ja que “els cocodrils per exemple canvien la seva dentició aproximadament cada 80-260 dies. Tot i que només tens un testimoni d’un interval de temps específic d’aquest individu, intentem treure el màxim d’informació del registre que ens ofereix la dent, i també l’os.”
L’equip científic espera que amb l’anàlisi fet per primer cop al Sincrotró puguin obtenir molta més informació. Posen en valor la col·laboració establerta entre el grup de biòlegs i geòlegs de la UAM i la UAH, i els experts en ciència de materials. Segons remarca Cambra, “potser no hauríem arribat fins a l’ALBA sense l’ajuda de l’equip de la Judit Molera de la UVic-UCC i d’en Miguel Ángel Rodríguez Barbero del ICV-CSIC, vastos coneixedors d’aquesta tècnica i de les aplicacions del sincrotró”. Ressalten que usar la línia MSPD de l’ALBA per la seva recerca és una forta aposta a l’espera de què els aportarà: “aquesta nova aproximació a la biologia i la paleontologia és tot un repte per a nosaltres i una nova oportunitat d’investigació que se’ns obre”.
Foto: D'esquerra a dreta: Oriol Vallcorba, científic de línia de l'ALBA; Julia Audije, estudiant de doctorat a la UAM; Miquel Colomer; María Canillas, investigadora postdoctoral al ICV-CSIC; Óscar Cambra, professor i investigador a la UAM i Judit Molera, investigadora de la UVic-UCC.
