Un equipo internacional de científicos afirma que su reciente investigación, que utiliza un nuevo método de datación, retrasa en un millón de años la edad de algunos de los antiguos fósiles encontrados en las famosas cuevas de Sterkfontein, en Sudáfrica, lo que da un vuelco a los conocimientos establecidos sobre la evolución humana.
La cueva, que forma parte del Patrimonio Mundial de la UNESCO conocido como la “Cuna de la Humanidad”, ha proporcionado una gran cantidad de fósiles relacionados con la evolución humana, que los científicos han estado estudiando durante décadas. Sterkfontein se hizo famosa por el descubrimiento del primer Australopithecus adulto, un antiguo homínido, en 1936. Desde entonces, se han encontrado allí otros cientos de fósiles de Australopithecus, entre ellos el más conocido cráneo de la Sra. Ples (que según algunos investigadores podría ser en realidad un Sr.) y un esqueleto casi completo conocido como Little Foot.
La nueva datación también haría que los fósiles de la cueva de Sterkfontein fueran más antiguos que el famoso fósil del esqueleto de Lucy, conocido como Dinkinesh en Etiopía, donde se encontró en 1979. Se cree que Lucy representa a la especie Australopithecus afarensis y que vivió hace 3,2 millones de años.
Ahora, en el reciente estudio publicado en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), un equipo dirigido por el profesor Darryl Granger, geólogo de la Universidad de Purdue, que ha desarrollado el método de datación, afirma haber descubierto que no sólo Pie Pequeño, sino todos los sedimentos de las cuevas que contienen Australopithecus datan de entre 3,4 y 3,7 millones de años, en lugar de entre 2 y 2,5 millones de años, como los científicos habían supuesto anteriormente. Esto situaría estos fósiles hacia el principio de la era del Australopithecus, en lugar de cerca del final.
En el estudio también han participado investigadores de la Universidad de Witwatersrand (Johannesburgo, Sudáfrica) y de la Universidad Toulouse Jean Jaurès (Francia).
Granger está especializado en la datación de depósitos geológicos, incluidos los de las cuevas de Sterkfontein. Como estudiante de doctorado, ideó un método de datación de sedimentos enterrados en cuevas que ahora utilizan investigadores de todo el mundo. Su trabajo anterior en Sterkfontein databa el esqueleto de Little Foot en 3,7 millones de años, pero los científicos siguen debatiendo la edad de otros fósiles del yacimiento, señala un comunicado de prensa de la Universidad de Purdue.
“Los fósiles de Australopithecus del yacimiento más rico en homínidos de Sterkfontein, en Sudáfrica, son considerablemente más antiguos de lo que algunos sostenían anteriormente y son contemporáneos del Australopithecus afarensis de África oriental”, afirmaban los investigadores en su artículo, argumentando que sus fechas también demostraban las limitaciones de la creencia generalizada de que el Australopithecus africanus -bien representado en Sterkfontein- descendía del Australopithecus afarensis.
También afirmaron que su nueva datación ponía de manifiesto las limitaciones adicionales del uso de las estimaciones de edad de la fauna -datación a partir de los huesos-, que ha sido el método más utilizado para los yacimientos sudafricanos.
La datación desarrollada por Granger se basa en una técnica de datación radioisotópica denominada datación por enterramiento isócrona, que utiliza los radioisótopos de varias muestras de roca que rodean a un fósil para datar el momento en que las rocas y el fósil fueron enterrados por primera vez bajo tierra.
Método
Granger y su equipo utilizaron la espectrometría de masas con acelerador para medir los núclidos radiactivos de las rocas, así como la cartografía geológica y un profundo conocimiento de cómo se acumulan los sedimentos de las cuevas para determinar la edad de los sedimentos que contienen Australopithecus en Sterkfontein, según un comunicado de prensa.
Granger y el grupo de investigación del Laboratorio de Medición de Isótopos Raros de Purdue (PRIME Lab) estudian los nucleidos cosmogénicos y lo que pueden revelar sobre la historia de los fósiles, las características geológicas y las rocas. Los nucleidos cosmogénicos son isótopos extremadamente raros producidos por los rayos cósmicos, partículas de alta energía que bombardean constantemente la Tierra.
Estos rayos cósmicos tienen suficiente energía para provocar reacciones nucleares en el interior de las rocas en la superficie del suelo, creando nuevos isótopos radiactivos dentro de los cristales minerales. Un ejemplo es el aluminio-26: aluminio al que le falta un neutrón y que decae lentamente para convertirse en magnesio a lo largo de millones de años. Dado que el aluminio-26 se forma cuando una roca queda expuesta en la superficie, pero no después de haber sido enterrada profundamente en una cueva, los investigadores del laboratorio PRIME pueden datar los sedimentos de las cuevas (y los fósiles que contienen) midiendo los niveles de aluminio-26 junto con otro nucleido cosmogénico, el berilio-10. Cuando una roca se entierra o se deposita en una cueva, los isótopos se descomponen a ritmos conocidos. La relación entre el aluminio-26 y el berilio-10 restante puede utilizarse para determinar cuánto tiempo ha estado la roca bajo tierra, dijo Granger anteriormente en un comunicado de prensa.
Se crea un gráfico de las relaciones isotópicas, llamado isócrona, para las muestras de roca. Si se forma una línea isócrona fuerte, aumenta la confianza en que las muestras que se encuentran en la línea cumplen los criterios para ser buenas candidatas a una datación precisa. Las muestras que se han visto comprometidas, debido al reenterramiento o al movimiento natural de los sedimentos dentro de un yacimiento, caen por encima o por debajo de la línea y pueden ser descartadas del análisis, dijo Granger.
Además de las nuevas fechas en Sterkfontein basadas en los nucleidos cosmogénicos, el equipo de investigación realizó cuidadosos mapas de los depósitos de la cueva y mostró cómo fósiles de animales de diferentes edades se habrían mezclado durante las excavaciones de los años 30 y 40, lo que llevó a décadas de confusión con las edades anteriores.
“Lo que espero es que esto convenza a la gente de que este método de datación da resultados fiables”, dijo Granger en el comunicado de prensa. “Utilizando este método, podemos situar con mayor precisión a los antiguos humanos y a sus parientes en los periodos de tiempo correctos, en África y en otros lugares del mundo”.
Sterkfontein es un sistema de cuevas profundo y complejo que conserva una larga historia de ocupación de la zona por parte de los homínidos. Comprender las fechas de los fósiles aquí puede ser complicado, ya que las rocas y los huesos cayeron al fondo de un profundo agujero en el suelo, y hay pocas formas de datar los sedimentos de las cuevas, señala el comunicado de prensa.
En el este de África se han encontrado muchos fósiles de homínidos, cubiertos por capas de ceniza de los volcanes del Gran Valle del Rift que pueden datarse. Los investigadores utilizan esas capas para estimar la antigüedad de un fósil. Pero eso no es posible en Sudáfrica, especialmente en una cueva. Allí, los científicos suelen utilizar los fósiles de otros animales que se encuentran alrededor de los huesos para estimar su edad o la piedra de flujo de calcita, depósitos en forma de lámina que se forman cuando el agua fluye por las paredes o el suelo de una cueva.
Pero los huesos pueden desplazarse en la cueva, y la piedra de flujo joven puede depositarse en sedimentos viejos, lo que hace que estos métodos sean potencialmente incorrectos. Según los investigadores, un método más preciso consiste en datar las rocas en las que se encontraron los fósiles. El material que Granger y su equipo han analizado es la matriz de hormigón que recubre el fósil, llamada brecha.
“Sterkfontein tiene más fósiles de Australopithecus que cualquier otro lugar del mundo”, dijo Granger en el comunicado de prensa. “Pero es difícil conseguir una buena datación de ellos. La gente ha mirado los fósiles de animales encontrados cerca de ellos y ha comparado las edades de los elementos de la cueva, como las piedras de flujo, y ha obtenido una serie de fechas diferentes. Nuestros datos resuelven estas controversias. Demuestra que estos fósiles son antiguos, mucho más de lo que se pensaba en un principio”.