La melanina colore¨® a los animales del pasado

En 2008, los dibujantes que coloreaban a su antojo los f¨®siles animales sufrieron un duro golpe a su imaginaci¨®n. El paleont¨®logo dan¨¦s Jakob Vinther descubr¨ªa la presencia de melanina (el pigmento que da su color caracter¨ªstico a las razas humanas) en las plumas de un ave extinguida hace millones de a?os. Su hallazgo abri¨® la puerta al realismo a la hora de imaginar c¨®mo debieron ser los colores de los dinosaurios. Ahora, Vinther y un grupo de colegas han descubierto la presencia de este pigmento en f¨®siles de todos los grandes taxones del reino animal: desde la piel de unos murci¨¦lagos hasta la tinta de un calamar, pasando por los ojos de una rana de hace 50 millones de a?os.

"La melanina protege de la luz solar pero tambi¨¦n se usa para crear colores y patrones de color", dice Vinther, en la actualidad, en la Universidad de Bristol (Reino Unido). Este pigmento se encuentra en los melanosomas, unos org¨¢nulos que, en el caso de los humanos y el resto de mam¨ªferos, se hallan en las c¨¦lulas de la piel, del pelo o alrededor de la retina de los ojos. "Los melanosomas pueden dar colores rojos, grises o negros, pero tambi¨¦n crean los brillos met¨¢licos de la cola del pavo real o los colibr¨ªes", a?ade el paleont¨®logo dan¨¦s. Pero, lo m¨¢s importante para este investigador es que tambi¨¦n se puede encontrar en los animales ya extinguidos. Y, por el color, se podr¨ªa inferir mucha informaci¨®n sobre la conducta o ecolog¨ªa de los animales del pasado.

Tipos de melanina hay tantos como melanosomas, pero los dos m¨¢s importantes para saber c¨®mo era el color de los animales fosilizados son la eumelanina y la feomelanina. Ambas se diferencian por su forma, funci¨®n y por colores que dan. Los eumelanosomas, responsables de los tonos oscuros, negros y pardos, son m¨¢s grandes y "como salchichas", en palabras de Vinther. En cambio, los feomelanosomas, creadores de patrones rojizos, tienden a ser m¨¢s peque?os y con forma de "alb¨®ndigas".

Adem¨¢s de proteger de la radiaci¨®n solar, la melanina est¨¢ detr¨¢s del plumaje del pavo real o los colibr¨ªes

Una pupila de Vinther, la investigadora de Virginia Tech (EE UU), Caitlin Colleary, colegas europeos y et¨ªopes, adem¨¢s del propio paleont¨®logo dan¨¦s, han reanalizado decenas de f¨®siles procedentes de diferentes yacimientos y eras cronol¨®gicas buscando la melanina y los colores que a otros cient¨ªficos se les hab¨ªan pasado por alto. La misi¨®n no es nada f¨¢cil porque este pol¨ªmero org¨¢nico se concentra en los tejidos blandos, los que menos rastro dejan en el registro f¨®sil.

Para detectarla, usaron espectrometr¨ªa de masas. Con esta t¨¦cnica se bombardea con iones la superficie del f¨®sil que, al chocar, desprende iones secundarios que pueden ser analizados para determinar la composici¨®n molecular de los f¨®siles. De esta manera, encontraron restos de melanosomas en todas las muestras.

"Hemos estudiado tejidos de peces, ranas y renacuajos, pelo de mam¨ªferos, plumas de aves y tinta de pulpos y calamares", cuenta Colleary en una nota de su universidad. "Todos conservan melanina, por lo que podemos decir con seguridad que la melanina est¨¢ presente en todo el registro f¨®sil. Ahora podremos rellenar con confianza algunos de los patrones de colores de estos antiguos animales", a?ade.

Uno de los casos m¨¢s llamativos es el del pelo de dos especies de murci¨¦lagos ya extinguidos. En ambos casos, los investigadores encontraron claras muestras de feomelanina, por lo que debieron ser predominantemente de tonos rojizos. Pero lo m¨¢s relevante aqu¨ª es que se trata del primer mam¨ªfero del registro f¨®sil en el que se encuentran estos pigmentos. Tambi¨¦n han encontrado melanina en los ojos de una rana del Eoceno, de hace unos 49 millones de a?os y, posiblemente, un animal emparentado con los peces de hace 300 millones de a?os.

Para corroborar su enfoque, los investigadores compararon la composici¨®n molecular de sus muestras con la melanina presente en especies vivas relacionadas con los f¨®siles estudiados. Tambi¨¦n, realizaron una serie de experimentos para envejecer artificialmente melanosomas actuales. Para ello, los sometieron a distintas temperaturas (entre 200? y 250?) y una presi¨®n de 250 bares.

Aunque el proceso por el que un material org¨¢nico como la melanina se fosiliza hasta convertirse en un material rocoso e inorg¨¢nico suele ser un proceso de diag¨¦nesis, lento y sin presiones y a temperaturas extremas, esta maduraci¨®n forzada ofreci¨® unos resultados muy similares entre la melanina artificialmente envejecida y la de los f¨®siles. Tambi¨¦n comprobaron que la composici¨®n qu¨ªmica de los melanosomas fosilizados cambia en el curso de millones de a?os, un dato que, aseguran, deber¨¢n tener en cuenta los paleont¨®logos que quieran colorear con fidelidad sus hallazgos.

En la compleja vida de los animales, el color? determina qui¨¦n es amigo o enemigo o encontrar pareja" Roger Summons, paleobi¨®logo del MIT

Estos resultados, publicados en la revista PNAS, restan fuerza a los estudios que, hasta ahora, hab¨ªan identificado estas muestras como de origen bacteriano. "Era necesario introducir la microqu¨ªmica en el debate, ya que la discusi¨®n durante a?os se hab¨ªa centrado en si estas estructuras eran solo bacterias fosilizadas u ¨®rganos espec¨ªficos donde se concentra la melanina", comenta el profesor de geolog¨ªa del Instituto Tecnol¨®gico de?Massachusetts, Roger Summons, que no ha intervenido en esta investigaci¨®n.

Summons, que form¨® parte del equipo que demostr¨® la equivalencia qu¨ªmica de la tinta de un calamar del Jur¨¢sico con la de las actuales sepias, sostiene que este estudio ayuda a demostrar c¨®mo todos los seres vivos han evolucionado de forma paralela. "C¨®mo est¨¢ distribuido el color en los f¨®siles y c¨®mo lo caracterizamos es muy importante, ya que nos informa sobre un aspecto muy espec¨ªfico de la historia de la vida en nuestro planeta. En la compleja vida de los animales, el color es un factor de reconocimiento entre los animales y su respuesta a los otros, determina qui¨¦n es amigo o enemigo o les sirve para encontrar pareja", a?ade.