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PUBLIC RELEASE DATE: 21 julio 2005

El ESRF viaja al corazón de microfósiles de 400 millones de años



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Cientficos de la Universidad de Montpellier II (Francia), el Instituto de Geologa de China y el ESRF han conseguido identificar fsiles enigmticos del periodo devoniano (hace unos 400 millones de aos) como la fructificacin de la alga carofita. Las carofitas son plantas continentales de agua dulce que an existen hoy en da. Gracias a este descubrimiento, los investigadores pueden entender mejor la evolucin de estas plantas del Paleozoico, as como los aspectos climatolgicos de este periodo. El uso del haz de rayos x para llevar a cabo experimentos en microtomografa de gran resolucin en el ESRF ha sido una pieza clave en el estudio de la estructura interna de estos fsiles. Los resultados de esta investigacin acaban de ser publicados en la revista American Journal of Botany con el ttulo "New insights into Paleozoic charophyte morphology and phylogeny".



Image 2: Imagen de una gyrogonita de sycidium rodeada por su utrcula.

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Estos fsiles pertenecen al enigmtico grupo de Sycidiales. Desde su descubrimiento, en 1934, nadie saba qu eran. Haban sido identificados como semillas de helecho, corales o incluso huevos de crustceos. Gracias a la tcnica de microtomografa de alta resolucin en la lnea ID19 del ESRF, un equipo de cientficos consiguieron investigar la estructura tridimensional de estos fsiles. Las muestras que usaron tenan un tamao de 500 micras a 4 mm y procedan de todo el mundo. La radiacin sincrotrn fue fundamental para este estudio, ya que revel detalles microscpicos de la anatoma interna de los fsiles sin daarlos. Hasta hoy no exista ninguna otra tcnica no destructiva para el estudio de estas estructuras.

Las fructificaciones de las carofitas muestran una evolucin compleja. Todas tienen una forma redonda, pero las ms antiguas presentan estructuras verticales en la superficie exterior, mientras que en las ms recientes las estructuras son espirales. Los fsiles estudiados en esta investigacin pertenecen al Paleozoico (o era Primaria) y muestran estruturas verticales. Lo que sorprendi a los investigadores fue la presencia de una utrcula, que hasta entonces solo se conoca en algunas carofitas del Mesozoico (era Secundaria). Una utrcula es una capa suplementaria que se cree que estaba destinada a proteger el zygote (clula reproductora) para que no se secase. El hecho de que el alga desarrollara esta estructura significa que probablemente viviera en un ambiente de condiciones duras. Esta estructura podra interpretarse como una forma de adaptacin del alga a las diferencias estacionales con veranos secos, que provocaban la sequedad de zonas acuticas durante una parte del ao.

El uso de la microtomografa para este estudio pionero en fsiles de algas abre nuevas puertas a la paleontologa. De hecho, las carofitas representan solo un grupo de entre muchos otros de pequeos fsiles. Este tipo de investigacin debera convertirse en una referencia para abordar el estudio de pequeos fsiles en 3D y de forma no destructiva.

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El subttulo Microtomografa: la tcnica Cientficos del ESRF han presentado las posibilidades de la microtomografa mostrando los diferentes pasos de una investigacin tridimensional y no destructiva de una gyrogonita del Cretacio tardo (Mesozoico) del sur de Francia. Esta carofita no pertenece a las Sycidiales, pero es un buen ejemplo de lo que la microtomografa de rayos X de sincrotrn puede hacer en pequeos fsiles. La primera imagen es una microradiografa de gran resolucin que muestra las espirales desde la base hasta el pice. A partir de un conjunto de microradiografas tomadas durante media rotacin, los cortes virtuales se reconstruyen (paso 2). De todos los cortes, obtenemos una representacin en 3D de la muestra (paso 3), mostrando su morfologa externa. El paso 4 presenta la cavidad interna despus de la extraccin virtual de una parte de la pared de la gyrogonita. Usando esta informacin, el equipo reconstruy un molde virtual dentro de la gyrogonita (paso 5). En esta oospora virtual (paso 6), se pueden observar numerosos detalles, como suturas o el pice. La imagen nmero 7 es una observacin de un corte en una muestra equivalente con un microscopio polarizador.