Tres especies extintas de nueces descubiertas en un bosque momificado en el Ártico

En un nuevo estudio, los científicos describen tres nuevas especies de nueces, aunque extintas, en una isla por encima del Círculo Polar Ártico. Los fósiles fueron descubiertos más al norte que cualquier especie de nuez conocida, viva o extinta, y representan algunos de los registros más antiguos de este grupo.

Hoy en día, la isla canadiense de Axel Heiberg es un desierto helado desprovisto de casi toda la vida. Pero hace 45 millones de años, albergaba una exuberante selva tropical en las costas del Océano Ártico. Desde entonces, el bosque ha quedado enterrado primero bajo capas de sedimentos, luego hielo acumulado, dejándolo congelado en el tiempo.

“Cuando entras en el sitio, lo primero que notas son estos grandes tocones, de un metro o más de diámetro, y todavía están enraizados en el suelo donde crecieron. Está completamente fuera de lugar. Los árboles vivos más cercanos están a 3.000 kilómetros de distancia”, dijo el coautor del estudio James Basinger, profesor emérito de ciencias geológicas en la Universidad de Saskatchewan.

Los tocones son tan llamativos que se pueden ver desde el aire. En 1985, el personal del Servicio Geológico de Canadá descubrió el bosque fósil de Axel Heiberg mientras realizaba un reconocimiento de la zona desde un helicóptero. Un año después, los paleobotánicos regresaron al sitio y encontraron fósiles que no se parecían a nada que hubieran visto antes.

“En realidad no hay tantos lugares donde se puedan ver fósiles que estén tan bien conservados”, dijo Steven Manchester, autor principal del estudio y curador de paleobotánica en el Museo de Historia Natural de Florida.

En la mayoría de los casos, la fosilización se caracteriza por la sustitución de la materia orgánica por minerales con el tiempo. En otros casos, la materia orgánica se calienta y se comprime hasta formar carbón o se quema en incendios forestales y se conserva como carbón vegetal. Pero este no es el caso de los fósiles de Axel Heiberg. La madera, las hojas, las piñas, las nueces y la fruta parecen no haber cambiado. Esta forma única de conservación se conoce como momificación y solo ocurre en circunstancias muy específicas y raras.

“Las cosas pueden descomponerse por bacterias y hongos, pueden ser arrastradas por un cauce de un río y destruidas; hay muchas formas de perder el material antes de que se fosilice”, dijo Basinger. Pero los antiguos bosques de Axel Heiberg quedaron rápidamente enterrados bajo sedimentos de pantanos y lagos. A medida que el clima global se enfrió, estos procesos se ralentizaron.

Basinger fue uno de los primeros investigadores en estudiar el bosque. Las superficies áridas del Ártico y los fuertes vientos hicieron que fuera notablemente fácil recolectar especímenes. “Puedes ver algunos fósiles en la superficie y recoger lo que puedas. Pero regresas al año siguiente, cuando ha habido un poco de erosión, y hay algunos más en la superficie. A lo largo de varios años, puedes obtener una colección grande”, dijo.

Las nueces habían sido erosionadas del suelo y estaban en la superficie. “En un caso, las nueces se concentran en un punto, posiblemente escondidas allí por los animales”, dijo Basinger. Algunas de las nueces fósiles también tienen agujeros roídos, lo que indica que eran una fuente de alimento para los animales locales.

Durante un período de quince años, Basinger y sus colegas recuperaron más de mil fósiles de nueces y semillas y los devolvieron a Saskatchewan para que los estudiaran.

Visualizar un planeta globalmente cálido

Si miras hacia atrás hace 45 millones de años, al Eoceno medio, los polos de la Tierra serían irreconocibles. En ese momento, la Antártida y el Círculo Polar Ártico estaban calientes y cubiertos de bosques, en marcado contraste con los desiertos helados que asociamos con la región actual.

Debido a su alta latitud, las regiones polares tenían estaciones de crecimiento relativamente cortas, pero compensaban esto con días de verano excepcionalmente largos, recibiendo hasta veinte horas de luz solar. De manera inversa, los inviernos se caracterizaban por una casi total oscuridad, pero las temperaturas rara vez llegaban a congelarse.

Los registros de paleontología y geología indican que había más CO₂ en la atmósfera de la Tierra en ese momento, lo que provocó temperaturas mucho más altas que las actuales. Este invernadero global, a su vez, creó circulaciones oceánicas cálidas que mantuvieron el Océano Ártico libre de hielo.

“El extremo norte albergaba bosques de estilo secuoya”, dijo Basinger. Había pantanos de cipreses y bosques de tierras altas, donde árboles imponentes crecían hasta 40 metros de altura. El dosel incluía docenas de árboles, como secoyas, cedros, nogales, pinos, abetos, cicutas, alerces, abedules, ginkgos y, por supuesto, nueces.

Lo que podemos aprender de las nueces de Axel Heiberg

Como experto en la historia evolutiva de la familia de las nueces, Manchester ayudó a llevar a cabo el proyecto que duró décadas. Realizó tomografías computarizadas en nueces de la isla y describió tres especies previamente desconocidas.

“Las tomografías computarizadas nos permiten mostrar detalles de la estructura interna de estas nueces que antes eran realmente difíciles de obtener”, dijo Manchester. Antes de los escáneres de tomografía computarizada, los métodos tradicionales para estudiar fósiles consistían en diseccionar y cortar tediosamente los especímenes en varias orientaciones, destruyéndolos en el proceso.

Después de escanear varios de los fósiles mejor conservados, Manchester los comparó con nueces de especies de nueces modernas y extintas. Los repositorios nacionales, como iDigBio, permiten a los investigadores localizar fácilmente especímenes de museos almacenados en cualquier lugar de los Estados Unidos. Los fósiles no coincidían con nada que se hubiera descubierto hasta ahora, por lo que se descubrió que representaban tres nuevas especies del género Juglans.

Basándose únicamente en datos genéticos de especies vivas, los investigadores pensaron que la familia de las nueces se originó en algún lugar de Asia. Sin embargo, más recientemente, los datos fósiles indican que aparecieron por primera vez en los ambientes cálidos y húmedos de Norteamérica o Europa. A medida que la familia se diversificó, algunas especies se adaptaron a condiciones más frías, lo que les permitió extender su rango a latitudes más altas.

Los fósiles de este estudio añaden una imagen más clara de cómo evolucionaron las nueces durante períodos de cambios climáticos intensos y de dónde provienen nuestras especies modernas.