Descubriendo el pasado marino

El Centro Natural Punta Culebra del Instituto Smithsonian de Investigaciones Tropicales (STRI, por sus siglas en inglés), ubicado en la calzada de Amador, recibe visitantes y estudiantes de Panamá y del extranjero. Pero pocos saben que, a unos metros, se encuentra el laboratorio O’Dea, donde un grupo de científicos estudia las maravillas del mundo natural.

El Dr. Aaron O’Dea, biólogo, paleontólogo marino, investigador y miembro del Sistema Nacional de Investigación de la Secretaría Nacional de Ciencia, Tecnología e Innovación (Senacyt), lidera el laboratorio donde un equipo interdisciplinario estudia fósiles marinos. Kimberly García, bióloga marina y administradora del laboratorio, explicó que el estudio de estos fósiles permite conocer el pasado, entender el presente y responder a problemáticas actuales, como el blanqueamiento de los corales y las extinciones masivas de organismos.

A través del estudio de los fósiles de corales, peces, tiburones y otros organismos, se puede reconstruir el pasado, por ejemplo, los cambios ambientales que sucedieron, los procesos evolutivos en las comunidades de peces y cómo se comportaban los ecosistemas marinos antes de la intervención de los humanos.

La paleontología es una disciplina que estudia fósiles en un intento de reconstruir y entender la historia natural. Algunas personas, cuando escuchan la palabra ‘paleontología’ piensan solo en dinosaurios, pero existe una amplia gama de fósiles que cuentan historias muy interesantes de sus épocas.

El istmo de Panamá se formó hace unos 3 millones de años y no tuvo dinosaurios. Sin embargo, su historia geológica lo vuelve el lugar perfecto para estudiar fósiles marinos que proporcionan datos asombrosos del pasado.

Para abordar las diferentes áreas de estudio del laboratorio, es necesaria la extracción de muestras fósiles para su análisis. Esta se logra mediante una técnica que consiste en clavar un tubo o testigo de aluminio de seis metros de largo en el suelo marino. El proceso se hace completamente manual, requiere varias personas y puede demorar hasta seis horas para fijarlo.

Dependiendo de la zona, se pueden colocar varios tubos para recolectar información variada, por ejemplo, de arrecifes y de pastos marinos.

El equipo suele permanecer en el campo dos semanas, pero los análisis en el laboratorio pueden tomar un año.

Así como en otras latitudes se extraen núcleos de hielo para estudiar los cambios climáticos a través de las capas de nieve acumulada y compactadas durante milenios, los investigadores del laboratorio O’Dea llenan los tubos de sedimentos que contienen fósiles que pueden tener hasta 7.000 años de antigüedad.

Luego de extraído el núcleo, los científicos lo abren a la mitad con una sierra y lo dividen en secciones de un metro. “Encontramos unas capas parecidas a las de un dulce o de una cebolla, que tienen toda la historia de un arrecife. Los tubos son como la ‘caja negra’ de nuestros mares con información directa del pasado”, menciona el Dr. O’Dea.

En las capas del sedimento se encuentran preservados fósiles de corales, peces, otolitos, dientes y dentículos de tiburones, y otros organismos. Se estima que por cada metro de sedimento hay mil años de historia.

Los tiburones tienen dentículos en su piel, son como escamas muy pequeñas, con forma de diente. Al tocar la piel de un tiburón hacia un lado, los dentículos se sienten ásperos como un papel de lija. Para el ojo no entrenado, se parecen mucho más a un grano de arena que a una escama. Estas pequeñas ‘escamas’ están hechas del mismo material del cual están compuestos los dientes de estos animales. Los dentículos les ayudan a nadar más rápido y a protegerse.

Para analizar los dentículos en el microscopio, los investigadores pasan los sedimentos por tamices de diferentes tamaños de malla para eliminar la arena e impurezas.

Erin Dillon, estudiante de doctorado y fellow del STRI, viene desde la Universidad de California en Santa Barbara a Panamá para estudiar estas escamas microscópicas. Su objetivo es reconstruir las comunidades de tiburones utilizando los dentículos dérmicos preservados en el sedimento de arrecife. Es posible determinar los tipos de tiburones que existían, a nivel de grupo funcional, pero es muy difícil identificar especies.

Dillon compartió que “estudiar los dentículos de tiburón nos ayuda a entender qué es natural en sus comunidades, especialmente al compararlos con datos de antes de la intervención humana”. Este conocimiento representa el primer gran paso hacia la conservación.

Irene García, estudiante de biología marina y sociología en la Universidad Marítima Internacional de Panamá y la Universidad de Panamá, respectivamente, es asistente del proyecto de Erin Dillon y busca investigar las complejidades de la relación humano-naturaleza a través del tiempo. Esto incluye el sistema sociológico, ambiental y la historia ecológica.

“Al estudiar la abundancia de tiburones que tenemos, podemos inferir cuál era la relación cultural que había entre las sociedades precoloniales y el ecosistema”. Irene, desde un punto de vista sociológico, piensa que la evidencia muestra que el equilibrio entre los seres humanos y el ecosistema marino es posible.

Las comunidades de tiburones están disminuyendo debido a la sobrepesca, cambio climático y otros factores. Una de las grandes problemáticas sigue siendo cómo traducir los datos de la paleontología para que se utilicen en la conservación y políticas públicas.

García comentó que hay más dentículos en el fondo del tubo y menos arriba, esto significa que en el pasado más antiguo había mayor cantidad de tiburones. Una pregunta de investigación es, ¿cómo podríamos entender la relación cultural entre el océano y la sociedad?

Comparar las comunidades de tiburones y la tasa de cambio en el tiempo nos puede dar información sobre cómo impacta la forma en que nos relacionamos con el ambiente y cuál es el efecto de la pobreza y la desigualdad en zonas costeras sobre los sistemas ecológicos.

Por su parte, Brígida de García, técnica en investigación y licenciada en geografía e historia de la Universidad de Panamá, trabaja identificando otolitos de peces arrecifales. La palabra ‘otolito’ viene del griego otos (oído) y lithos (piedra); estos son estructuras dentro del oído de los peces que los ayudan con la audición, el equilibrio y la gravedad.

A los investigadores, el estudio de los otolitos les sirve para identificar y mapear diferentes especies de peces. A diferencia de los dentículos, estos no solo se pueden encontrar en el océano, sino que también se hallan en formaciones geológicas como la de Gatún.

Gracias a su composición y recubrimiento mineral, los otolitos se conservan excelentemente en el tiempo, de hecho, es la única parte del pez que queda luego de miles de años.

Los otolitos también son excelentes para determinar las condiciones del océano en que vivían las especies, tales como temperatura y acidez, entre otras. Son un espejo de los mares del pasado.

De Gracia comentó que los otolitos son “esenciales para recrear el paleoambiente de muchas áreas del istmo de Panamá” y cuenta que “más allá del mapeo de las especies, nos dan información sobre la historia de la formación del istmo y la división del mar Caribe del Pacífico”.

En el laboratorio O’Dea también están Rodnyel Arosemena, biólogo marino y pasante que trabaja con otolitos de peces y realiza análisis de isótopos estables, y Lucía Morales, pasante que hará su tesis sobre peces.

Hacer ciencia es relativamente fácil comparado a que esa misma ciencia influya en las políticas públicas de conservación ambiental. El equipo del laboratorio O’Dea espera que en los próximos años la población conozca más de los proyectos de investigación que se están realizando en Panamá.

No solo brinda un fascinante vistazo al pasado marino, sino que también nos invita a reflexionar sobre el futuro de nuestros océanos y la importancia de su conservación. A través de la investigación rigurosa y la educación pública, este laboratorio contribuye a la protección de nuestro patrimonio natural para las generaciones venideras.