Paleontología y Evolución en la UCM

PERO QUÉ ERES UNA BACTERIA O UN MELANOSOMA?

Seguimos con el yacimiento excepcional Enspel, pero ahora vamos a estudiar las bacterias!!!


INTRODUCCIÓN:
La autolitificación bacteriana ha sido un método de preservación excepcional de organismos, este tipo de fosilización es muy característico en Enspel.
En este yacimiento se observaron células cocoides (Img.3:c,d,f,h) o bacilo (Img.3:e) en los tejidos blandos de los fósiles. Este fenómeno implica la mineralización de las células en una capa que recubre al organismo, causada por la precipitación de Fe, de los sedimentos circundantes, o apatito, donde el fósforo del organismo queda atrapado por esta capa. Nos encontramos que los tejidos blandos son de color negro, se cree que esto se debe a la posterior incorporación de la materia orgánica de la flora, formando así una película carbonizada.

Para ello nos basaremos en el siguiente artículo:

http://0-link.springer.com.cisne.sim.ucm.es/article/10.1007/s12549-014-0177-5/fulltext.htm

Este yacimiento fue descrito en 1983 pero desde entonces la ciencia ha avanzado mucho y ahora las células bacterianas fósiles se clasifican de una forma distinta: como melanosomas fosilizados, esféricos y alargados, esta forma depende del tipo de melanina que contienen.
Los últimos métodos para saber si son bacterias o no, no se habían aplicado en ese entonces pero ahora vemos a ver como se utilizan diversos estudios y como de ellos resultan importantes  conclusiones.
Estos estudios se basan en buscar biomarcadores indicativos de la preservación de melanina o bacterias.
Para realizar estos estudios se  analizaron plumas de un pájaro negro (Pheucticus melanocephalus, Img.:2) y muestras de cabello rubio y negro (humano contemporáneo), los cuales actuaran como estándares de feomelanina y eumelanina modernos. También se utiliza una lámina de zinc, acetato de zinc y sulfato de zinc, para la comparación de las muestras biológicas.Estos dos últimos elementos químicos se obtienen de Sepia officinalis (Img.:1). 

Img.2: Pheucticus melanocephalus

Img.1: Sepia officinalis

Y...¿Dónde se encuentran estas bacterias?

Estas “bacterias” se encuentran en restos de renacuajos como capas de cuerpos esféricos micrométricos localizados en los tejidos blandos. Estos fósiles fueron encontrados en capas de esquistos negros y posteriormente envueltos en papel de aluminio para evitar su contaminación (Img.3:a y b). La preservación del renacuajo no es muy bueno por tanto no se pudo especificar su especie ni su etapa de crecimiento.

Imagen 3

MÉTODOS:

• Espectroscopía de rayos X de microscopía electrónica de barrido (SEM) y energía dispersiva (EDS).
  
• Pirólisis con cromatografía de gases y espectrometría de masas. (Py-GC-MS).
• Espectroscopía infrarroja con transformada de Furier (FTIR).
  
• Sincrotrón de exploración rápida de fluorescencia de rayos X (SRS-XRF).
  
• Electroscopía de absorción de rayos X (XANES y EXAFS).
  

RESULTADOS:

• SEM Y EDS: se encontraron feomelanosomas dentro de la pluma. Además se observa que la matriz que contiene al renacuajo esta compuesta por silicio y oxígeno y el renacuajo por carbono, oxigeno y algo de silicio. Y por ultimo también se encontró azufre tanto en el renacuajo como en la matriz pero se encuentra en mayor proporción en el renacuajo.
  
• Py-GC-MS: se observa que la disposición de cadenas de carbono difieren entre el renacuajo y la matriz, también estos dos contienen benceno, di- y trimetil benceno, 1,3-etil, metil benceno, etc. Los cromatogramas muestran la presencia de hopanos en la matriz pero no en el renacuajo. En todos los casos, la abundancia de restos orgánicos es mucho más alta en la matriz,  probablemente porque haya fuentes más orgánicas que contribuyen a la señal  en la matriz que para el renacuajo.
• FTIR: en algunas áreas de la matriz se encuentran correlaciones con el renacuajo. En todos los casos se observa que los espectros están dominados por una banda de absorción de sílice inorgánica en aproximadamente 1100 cm-1, esto se debe probablemente a la presencia de diatomeas. 
• SRS-XRF: en este caso primero de asocia el calcio con el área del cráneo y el zinc a las partes blandas, con esto se observo que había más zinc y calcio en el renacuajo que en la matriz. y también se observa que el cobre, biomarcador de la eumelanina, no guarda correlación ninguna con los tejidos blandos. 
• XANES se observa que la coordinación de zinc en el renacuajo es mas comparable a la del acetato de zinc.

 DISCUSIÓN: 

Los cuerpos esféricos son comparables con las bacterias cocoides o a los feomelanosomas. 

Debido a recientes trabajos tenemos que descartar a los melanosomas como indicador de la melanina ya que cuando estos se exponen a altas temperaturas cambian de forma.

Aunque los dobletes n-alcano/n-alqueno son ligeramente diferente entre el renacuajo y la matriz no son lo suficientemente diferentes como para descartar la posibilidad de alguna transferencia de materia orgánica.

El hecho de que se haya encontrado una serie de compuestos bacterianos en la matriz demuestra la ausencia de bacterias aerobias.

Referencias:
-Libros:

• "Cap.13: Clasificación y filogenia de las bacterias". Microbialogía. R. Stanie; J.Ingraham; M.Wheelis; P. Painter. 2ª edición. Reverté, S.A. 
• "Cap. 27: Los microorganismos como agentes geoquímicos". Microbiología. R. Stain; J. Ingraham; M. Wheelis; P. Painter. 2ªedición. Reverté, S.A. 
• L. Prescott; J. Harley; D. Klein. Microbiología. 5ª edición. Mc Graw- hill·Interamericana

-Páginas web:

http://www.mundofosil.net/glosario/glosario_m.htm

http://www.elmodernoprometeo.es/Sitio_web/Anatomia_files/melanogenesis.pdf

http://mural.uv.es/monavi/disco/segundo/histologia/Tema10.pdf