La melanina coloreó a los animales del pasado

En 2008, los dibujantes que coloreaban a su antojo los fósiles animales sufrieron un duro golpe a su imaginación. El paleontólogo danés Jakob Vinther descubría la presencia de melanina (el pigmento que da su color característico a las razas humanas) en las plumas de un ave extinguida hace millones de años. Su hallazgo abrió la puerta al realismo a la hora de imaginar cómo debieron ser los colores de los dinosaurios. Ahora, Vinther y un grupo de colegas han descubierto la presencia de este pigmento en fósiles de todos los grandes taxones del reino animal: desde la piel de unos murciélagos hasta la tinta de un calamar, pasando por los ojos de una rana de hace 50 millones de años.

"La melanina protege de la luz solar pero también 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 orgánulos que, en el caso de los humanos y el resto de mamíferos, se hallan en las células de la piel, del pelo o alrededor de la retina de los ojos. "Los melanosomas pueden dar colores rojos, grises o negros, pero también crean los brillos metálicos de la cola del pavo real o los colibríes", añade el paleontólogo danés. Pero, lo más importante para este investigador es que también se puede encontrar en los animales ya extinguidos. Y, por el color, se podría inferir mucha información sobre la conducta o ecología de los animales del pasado.

Tipos de melanina hay tantos como melanosomas, pero los dos más importantes para saber cómo era el color de los animales fosilizados son la eumelanina y la feomelanina. Ambas se diferencian por su forma, función y por colores que dan. Los eumelanosomas, responsables de los tonos oscuros, negros y pardos, son más grandes y "como salchichas", en palabras de Vinther. En cambio, los feomelanosomas, creadores de patrones rojizos, tienden a ser más pequeños y con forma de "albóndigas".

Además de proteger de la radiación solar, la melanina está detrás del plumaje del pavo real o los colibríes

Una pupila de Vinther, la investigadora de Virginia Tech (EE UU), Caitlin Colleary, colegas europeos y etíopes, además del propio paleontólogo danés, han reanalizado decenas de fósiles procedentes de diferentes yacimientos y eras cronológicas buscando la melanina y los colores que a otros científicos se les habían pasado por alto. La misión no es nada fácil porque este polímero orgánico se concentra en los tejidos blandos, los que menos rastro dejan en el registro fósil.

Para detectarla, usaron espectrometría de masas. Con esta técnica se bombardea con iones la superficie del fósil que, al chocar, desprende iones secundarios que pueden ser analizados para determinar la composición molecular de los fósiles. De esta manera, encontraron restos de melanosomas en todas las muestras.

"Hemos estudiado tejidos de peces, ranas y renacuajos, pelo de mamíferos, 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 está presente en todo el registro fósil. Ahora podremos rellenar con confianza algunos de los patrones de colores de estos antiguos animales", añade.

Uno de los casos más llamativos es el del pelo de dos especies de murciélagos ya extinguidos. En ambos casos, los investigadores encontraron claras muestras de feomelanina, por lo que debieron ser predominantemente de tonos rojizos. Pero lo más relevante aquí es que se trata del primer mamífero del registro fósil en el que se encuentran estos pigmentos. También han encontrado melanina en los ojos de una rana del Eoceno, de hace unos 49 millones de años y, posiblemente, un animal emparentado con los peces de hace 300 millones de años.

Para corroborar su enfoque, los investigadores compararon la composición molecular de sus muestras con la melanina presente en especies vivas relacionadas con los fósiles estudiados. También, realizaron una serie de experimentos para envejecer artificialmente melanosomas actuales. Para ello, los sometieron a distintas temperaturas (entre 200º y 250º) y una presión de 250 bares.

Aunque el proceso por el que un material orgánico como la melanina se fosiliza hasta convertirse en un material rocoso e inorgánico suele ser un proceso de diagénesis, lento y sin presiones y a temperaturas extremas, esta maduración forzada ofreció unos resultados muy similares entre la melanina artificialmente envejecida y la de los fósiles. También comprobaron que la composición química de los melanosomas fosilizados cambia en el curso de millones de años, un dato que, aseguran, deberán tener en cuenta los paleontólogos que quieran colorear con fidelidad sus hallazgos.

En la compleja vida de los animales, el color  determina quién es amigo o enemigo o encontrar pareja" Roger Summons, paleobiólogo del MIT

Estos resultados, publicados en la revista PNAS, restan fuerza a los estudios que, hasta ahora, habían identificado estas muestras como de origen bacteriano. "Era necesario introducir la microquímica en el debate, ya que la discusión durante años se había centrado en si estas estructuras eran solo bacterias fosilizadas u órganos específicos donde se concentra la melanina", comenta el profesor de geología del Instituto Tecnológico de Massachusetts, Roger Summons, que no ha intervenido en esta investigación.

Summons, que formó parte del equipo que demostró la equivalencia química de la tinta de un calamar del Jurásico con la de las actuales sepias, sostiene que este estudio ayuda a demostrar cómo todos los seres vivos han evolucionado de forma paralela. "Cómo está distribuido el color en los fósiles y cómo lo caracterizamos es muy importante, ya que nos informa sobre un aspecto muy específico 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 quién es amigo o enemigo o les sirve para encontrar pareja", añade.