Hace unos 13.200 veranos, cuando los gigantes aún vagaban por la tierra, tuvo lugar una batalla mortal entre dos mastodontes macho en el noreste de lo que hoy es el estado de Indiana, en Estados Unidos.
El golpe final de la feroz batalla se produjo cuando uno de los combatientes perforó el lado derecho del cráneo de su oponente con un poderoso colmillo, dejándolo letalmente herido y moribundo. El vencedor de la batalla ha quedado en el anonimato durante mucho tiempo, el único indicio de su existencia es la herida punzante. Pero el otro participante en la batalla, un adulto de ocho toneladas conocido como el mastodonte Buesching -a menudo llamado cariñosamente “Buesching” para abreviar- está ayudando a los científicos a comprender mejor los patrones de migración de su especie extinta.
El esqueleto casi completo de Buesching se recuperó en 1998 en la granja de turba de Kent y Janne Buesching, cerca de Fort Wayne (Indiana), y entonces se constató su herida mortal.
A la avanzada edad de 34 años, Buesching había viajado casi 150 km (100 millas) desde su territorio natal para tener la oportunidad de aparearse. En lugar de ello, encontró su fin allí, según el primer estudio que documenta la migración anual de un animal individual de una especie extinguida.
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Los resultados del estudio conjunto se han publicado recientemente en línea en Proceedings of the National Academy of Sciences.
“Por primera vez hemos podido documentar la migración anual por tierra de un individuo de una especie extinguida”, dijo el paleoecólogo de la Universidad de Cincinnati Joshua Miller, primer autor del estudio, en un comunicado de prensa. “Utilizando nuevas técnicas de modelado y un potente conjunto de herramientas geoquímicas, hemos podido demostrar que los grandes mastodontes machos como Buesching migraban cada año a los lugares de apareamiento”.
El nuevo estudio dirigido por Miller junto con el paleontólogo de la Universidad de Michigan y codirector del estudio, Daniel Fisher, utilizó isótopos de oxígeno y estroncio del colmillo derecho del mastodonte para reconstruir los patrones cambiantes de uso del paisaje durante su vida. Fisher participó en la excavación del mastodonte de Buesching hace 24 años.
Brooke Crowley y Bledar Konomi, de la Universidad de Cincinnati, y Ross Secord, del Museo Estatal de Nebraska y de la Universidad de Nebraska-Lincoln, son coautores del informe.
Colmillos: más de lo que parece
Mientras que los restos fósiles suelen revelar poco sobre el paisaje de la vida del animal, aparte de su lugar de nacimiento, los colmillos en continuo crecimiento de los mastodontes americanos mantienen un registro completo de este aspecto tan importante de la paleobiología, señalan los investigadores en su artículo.
Fisher utilizó una sierra de cinta para cortar una fina plancha longitudinal del centro del colmillo derecho de Buesching, de 2,5 metros, elegido para el estudio porque es más largo y está mejor conservado que el izquierdo.
El uso de la nueva tecnología de análisis isotópico y de la historia de la vida permitió a los científicos reconstruir los patrones cambiantes del paisaje por el que deambulaba el animal durante dos períodos clave de su vida: su adolescencia y sus últimos años de adultez.
“En ese colmillo se extiende toda una vida”, dijo Fisher en el comunicado de prensa. Ha estudiado a los mastodontes y mamuts durante más de 40 años y ha ayudado a excavar varias docenas de estos animales extintos.
Mamuts, mastodontes y elefantes
Tanto los mamuts como los mastodontes son parientes lejanos de los elefantes modernos, pero las pruebas fósiles muestran que los mastodontes eran ligeramente más pequeños, con patas más cortas y cabezas más bajas y planas.
Los colmillos superiores de los mastodontes eran más rectos, mientras que los de los mamuts se curvaban, a veces incluso se cruzaban entre sí, y a algunos mastodontes les crecía un pequeño colmillo en la mandíbula inferior.
Se cree que los mastodontes fueron los primeros en existir, hace entre 27 y 30 millones de años, y que vivían principalmente en América del Norte y Central. Los mamuts aparecieron un poco más tarde, hace unos 5,1 millones de años, en África, y migraron por toda Eurasia y América del Norte.
Aunque los mastodontes se parecen mucho a los elefantes modernos, no están estrechamente relacionados, según el Museo Americano de Historia Natural. Los mastodontes se separaron de los ancestros de los elefantes modernos hace unos 25 millones de años, mientras que los ancestros de los mamuts se separaron hace unos 5 millones de años.
Ambas especies empezaron a desaparecer hace entre 12.000 y 10.000 años, aunque un pequeño grupo de mamuts lanudos de unos 300 miembros persistió en la isla de Wrangel, al norte de Siberia, durante miles de años después de que los demás desaparecieran, para finalmente extinguirse hace unos 3.700 años.
En un estudio realizado en 2012, científicos británicos informaron de que el análisis de los huesos encontrados anteriormente en la isla griega de Creta pertenecían en realidad a un “mamut enano” de la isla desconocido hasta entonces.
Algunos científicos creen que la caza por parte de los primeros humanos puede haber contribuido a la extinción tanto de los mamuts como de los mastodontes, pero también hay pruebas de que el cambio climático y las variaciones en un hábitat que afectaron a sus fuentes de alimentación también contribuyeron a su desaparición.
Los mastodontes eran herbívoros que se alimentaban de árboles y arbustos. A medida que crecían, los elementos químicos presentes en sus alimentos y en el agua que bebían se incorporaban a sus tejidos corporales, incluidos los colmillos en continuo crecimiento. Las variantes de estos elementos químicos se denominan isótopos y varían según la ubicación geográfica, dejando una especie de huella geográfica específica en la materia orgánica, como los dientes o colmillos. Ahora, gracias a una tecnología avanzada, estas variaciones pueden medirse y compararse con otros datos, lo que permite a los investigadores determinar con exactitud las ubicaciones geográficas y los periodos de tiempo que recorrió el animal.
En cada año de la vida del animal, se depositan nuevas capas de crecimiento sobre las ya presentes, dispuestas en bandas claras y oscuras alternas, señala el comunicado de prensa. Así, las capas de crecimiento de un colmillo se asemejan a una pila invertida de cucuruchos de helado, con el momento de la muerte registrado en la base y el momento del nacimiento en la punta.
“El crecimiento y el desarrollo del animal, así como su historia de cambios en el uso de la tierra y en el comportamiento, todo ello queda recogido y registrado en la estructura y la composición del colmillo”, dijo Fisher, profesor de ciencias de la tierra y del medio ambiente, profesor de ecología y biología evolutiva y conservador del Museo de Paleontología de la Universidad de Michigan.
El análisis del colmillo de Buesching reveló un registro estructural de batallas durante al menos ocho años antes de su muerte, y siempre durante la primavera y principios del verano, observaron los investigadores en su artículo. Sus batallas relacionadas con el musgo, que se cree que fueron provocadas por periodos de agresividad hormonal elevada como en los elefantes modernos, se intensificaron al final de su vida, provocando fracturas en los colmillos y, en última instancia, llegando al clímax con la perforación de 4 a 5 centímetros de diámetro en el lateral del cráneo que le causó la muerte, dijeron.
“En los duros climas del Pleistoceno, la migración y otras formas de uso del paisaje con patrones estacionales fueron probablemente críticas para el éxito reproductivo de los mastodontes y otra megafauna”, escribieron los investigadores en su artículo. “Sin embargo, se sabe poco sobre cómo sus rangos geográficos y su movilidad fluctuaban estacionalmente o cambiaban con la madurez sexual”.
Las hazañas de Buesching
Los análisis del equipo de los isótopos de estroncio y oxígeno de los dos períodos de tiempo diferentes revelaron que el área de distribución original del mastodonte Buesching estaba probablemente en el centro de Indiana.
Los investigadores señalaron en su informe que, al igual que los elefantes actuales, el joven mastodonte macho permanecía cerca de su hogar hasta que se separaba de la manada liderada por la hembra cuando era adolescente. En el caso de Buesching, cuando abandonó su manada materna alrededor de los 12 años, su movilidad aumentó y su uso del paisaje se expandió fuera de su área de residencia nativa, dijeron. Al llegar a la edad adulta, sus desplazamientos mensuales aumentaron, cubriendo a menudo casi 30 kilómetros al mes, y el uso del paisaje se estructuró estacionalmente, con algunas zonas como el noreste de Indiana utilizadas sólo durante la supuesta temporada de apareamiento de los mastodontes en primavera y verano.
Buesching realizó este viaje en solitario anualmente durante los últimos tres años de su vida, según el documento de investigación.
“Cada vez que se llega a la estación cálida, el mastodonte Buesching iba al mismo lugar -bam, bam, bam- repetidamente. La claridad de esa señal fue inesperada y realmente emocionante”, dijo Miller en el comunicado de prensa. Ha utilizado técnicas isotópicas similares para estudiar la migración del caribú en Alaska y Canadá.
Métodos e implicaciones futuras
Se utilizó una diminuta broca, operada con un microscopio, para moler medio milímetro del borde de las capas de crecimiento individuales, cada una de las cuales cubría un periodo de uno a dos meses en la vida del animal, según el comunicado de prensa. El polvo producido durante este proceso de molienda se recogió y se analizó químicamente.
Las proporciones de isótopos de estroncio en el colmillo proporcionaron huellas dactilares geográficas que se compararon con ubicaciones específicas en mapas que mostraban cómo el estroncio cambia a través del paisaje. Los valores de isótopos de oxígeno, que muestran pronunciadas fluctuaciones estacionales, ayudaron a los investigadores a determinar la época del año en que se formó una capa específica de colmillos.
A continuación, los datos isotópicos de los colmillos se introdujeron en un modelo de movimiento espacialmente explícito desarrollado por Miller y sus colegas, señala el comunicado de prensa. El modelo permitió al equipo estimar la distancia a la que se desplazaba el animal y las probabilidades de movimiento entre posibles ubicaciones, algo que no existía en estudios anteriores sobre los movimientos de los animales extintos, señala el comunicado de prensa.
Para comprender realmente la importancia regional del lugar de apareamiento del norte de Indiana, será necesario tomar más muestras de colmillos de mastodonte, tanto de machos como de hembras, del norte y centro de Indiana y de los estados circundantes, dijeron los investigadores en su artículo.
“El campo de la geoquímica de isótopos de estroncio es una herramienta realmente prometedora para la paleontología, la arqueología, la ecología histórica e incluso la biología forense. Está floreciendo”, dijo Miller en el comunicado de prensa. “Pero, realmente, sólo hemos arañado la superficie de lo que esta información puede decirnos”.