Rocoso, plano y casi libre de vegetación, Avayalik, una isla cerca del extremo norte de Labrador, Canadá, no es el destino ideal de vacaciones de nadie. Sin embargo, su terreno libre está salpicado de sitios arqueológicos que sugieren actividad humana y viviendas que datan de más de 1, 500 años.
Hace casi cuatro décadas, una expedición gestionada conjuntamente por William Fitzhugh, director del Centro de Estudios del Ártico del Smithsonian, regresó de Avayalik con una serie de artefactos recuperados de esos sitios prehistóricos.
Entre ellos había fajos de barbas, un sistema de filtración de cerdas que se encuentra en la boca de las ballenas Mysticeti. Cuando se trata adecuadamente, la barba es un material notablemente flexible, tanto que algunos investigadores se refieren a él como "plástico de la naturaleza". Los pueblos indígenas, entre otras cosas, han tejido este material flexible en cestas y lo han despojado para hacer líneas de pesca. Durante la era comercial de la caza de ballenas, los artesanos incluso la incorporarían en corsés y sombrillas.
Sin embargo, al estudiar esas muestras de Avayalik, Fitzhugh y sus colegas no podían estar seguros de lo que tenían. Su confusión era más que el propósito práctico de esos paquetes de barbas: los pueblos antiguos de Avayalik pueden haber estado usando sus contenidos como azotes o componentes de trampas, pero los detalles sobre la sustancia en sí eran escasos.
Aunque el frío había preservado bien el material, los patrones distintivos se habían degradado y los colores se habían desvanecido, por lo que era casi imposible determinar de qué especie de ballena provenía. En ese momento, Susan Kaplan, ahora directora del Museo Ártico Perry-MacMillan de Bowdoin y del Centro de Estudios del Ártico, pero luego una estudiante de doctorado afiliada al Smithsonian, pensó que podría tener una manera de averiguarlo.
Baleen es un material notablemente flexible, tanto que algunos investigadores se refieren a él como "plástico de la naturaleza". Los pueblos indígenas, entre otras cosas, han tejido este material flexible en cestas y lo han despojado para hacer líneas de pesca. (Wikimedia Commons / Randall Wade Grant) "Había una cosa elegante llamada microscopio de escaneo electrónico", dice Kaplan, refiriéndose a una herramienta poderosa recientemente disponible en el Smithsonian. La microscopía de barrido electrónico, capaz de generar imágenes ampliadas de la nanoescala, se utiliza para examinar, y a veces manipular, muestras a nivel molecular. En un esfuerzo por descubrir si podría ayudar aquí, Kaplan recibió permiso para extraer pequeñas astillas de material de las muestras de barbas que sus colegas investigadores habían traído de vuelta. Ella colocó cuidadosamente esas minúsculas muestras, aunque no del todo microscópicas, en viales de vidrio sellados y claramente etiquetados. Como ella recuerda, “Mi pregunta a la gente fue: ¿Puedes identificar [la especie de] barba en el microscopio de escaneo? "
Resultó que no podían, pero la preparación de Kaplan todavía valió la pena, solo tomó mucho más tiempo de lo esperado.
Durante años, la colección de muestras de Kaplan permaneció en la oficina de Fitzhugh, pequeños recuerdos de las historias aún no contadas de Avayalik. Ahí es donde podrían haberse quedado, si Caroline Solazzo, una bióloga molecular del Instituto de Conservación del Museo del Smithsonian, no se hubiera acercado a Fitzhugh con otra posibilidad, una técnica que podría tener éxito donde el microscopio de escaneo electrónico se había quedado corto.
El método sugerido de Solazzo se conoce como huella digital de péptidos en masa. Es un enfoque que consiste en descomponer las proteínas en cadenas de aminoácidos más cortas. Si sabe lo que está buscando, puede apuntar a una proteína específica, vigilando los biomarcadores moleculares conocidos que le permiten identificar su fuente. Entre otras cosas, es barato y rápido, especialmente en comparación con el análisis de ADN más convencional, que, en cualquier caso, habría sido casi imposible, dada la degradación de muestras antiguas como las recuperadas de Labrador. "El ADN es un proceso mucho más engorroso", dice Fitzhugh. "Es caro. Está sujeto a contaminación, y cosas así ”.
La barba es un sistema de filtración de cerdas que se encuentra en la boca de las ballenas Mysticeti. (Wikimedia Commons / John Schell) Baleen se ajustaba muy bien al método, ya que, como explica Solazzo, "está hecho principalmente de un tipo de proteína: alfa-queratina". Es la misma familia de proteínas que se encuentran en el cabello, las uñas, el cuerno y la pezuña ”. En ese sentido, pensó que finalmente sería posible identificar las muestras que Kaplan había archivado mucho antes.
Al final resultó que, Solazzo tenía razón. En un artículo publicado recientemente por la revista de acceso abierto PLOS ONE, ella y sus coautores escriben que ella aplicó con éxito la técnica de huellas dactilares a 29 muestras fragmentarias, encontrando que la gran mayoría provenía de ballenas de Groenlandia. Relativamente común en las aguas árticas y subárticas, incluidas las de la costa de Labrador, las puntas de proa tienen mandíbulas sorprendentemente peculiares que se asemejan a sonrisas torcidas de dibujos animados cuando sus bocas están cerradas. Aunque se pescaron mucho durante la época dorada de la caza de ballenas en Europa, y parece que también en el pasado, mucho más lejano, se les considera una especie de baja preocupación en la actualidad.
El éxito de Solazzo es un logro sorprendente, en parte porque atestigua los beneficios de las huellas dactilares en masa de péptidos en general.
Ese ángulo también impresionó a William Cioffi, un estudiante de doctorado que trabaja en temas relacionados con la conservación de ballenas en la Universidad de Duke. "Parece una gran técnica", dijo Cioffi después de revisar el documento. "Si tiene muestras de las que no puede obtener ADN, parece una excelente manera de obtener información sobre las especies".
Si bien los resultados de los análisis de Solazzo son fascinantes por derecho propio, pueden abrir la puerta para un trabajo futuro aún más importante. Como ella reconoce, "[L] a técnica es destructiva, aunque necesitamos muy poco" material. En consecuencia, analizar algunos de los artefactos en las colecciones del Smithsonian puede ser una propuesta difícil, incluso si sería útil saber más sobre los restos de animales incorporados en ellos.
"Hay muchas barbas en piezas pequeñas, o incorporadas en artefactos (arriba: canasta hecha de barbas) que es interesante arqueológicamente, pero también hay mucha información sobre el medio ambiente y la biología atrapada allí", dice William Fitzhugh. . (Departamento de Antropología, NMNH) Tras demostrar que es posible identificar especies de ballenas a partir de barbas, Solazzo dice: "Ahora tenemos una nueva herramienta para estudiar esas colecciones".
Sin embargo, el éxito de Solazzo es más que una prueba de concepto: como ella y sus coautores señalan, también podría contribuir más directamente a los esfuerzos de conservación en curso. Al ayudarnos a comprender qué tipos de ballenas fueron cazadas en una región determinada en determinados momentos en el pasado, podría darnos una mejor comprensión de cómo las poblaciones han cambiado con el tiempo.
"Todavía estamos tratando de entender cómo ambas poblaciones, la población de bowhead y la población de ballenas francas, fueron diezmadas, cuándo fueron diezmadas y cuáles podrían haber sido sus tamaños de población originales", dice Andrew J. Reid, profesor de biología marina en Duke (y el asesor de Cioffi). "Cualquier idea sobre la caza de ballenas europea temprana después del contacto o incluso la caza de ballenas aborígenes antes del contacto es útil en ese sentido".
Quizás aún más importante, las barbas pueden tener otras historias que contar. En su artículo, Solazzo y sus coautores señalan que Baleen puede codificar efectivamente la evidencia del cambio climático y otros problemas ambientales. Ampliando ese punto de la conversación, Fitzhugh comparó el potencial del material con el de los núcleos de hielo, lo que puede ayudarnos a rastrear los niveles atmosféricos que se remontan a cientos de miles de años.
"La barba crece e incorpora firmas ambientales a medida que crece y las congela en barbas", dice. “Cuando tienes estas grandes ballenas de Groenlandia que ahora sabemos que viven unos cientos de años, ahora tenemos estos excelentes registros ambientales. Es como un archivo de contaminación, temperatura del agua, salinidad, todo tipo de cosas que necesitamos saber sobre el medio ambiente en el pasado ".
Cioffi, del mismo modo, sugirió que el documento fue emocionante en parte porque puede ayudarnos a descubrir aún más sobre estas ballenas muertas hace mucho tiempo y las aguas por las que nadan. "Hay muchas barbas en piezas pequeñas, o incorporadas en artefactos que son interesantes arqueológicamente, pero también hay mucha información sobre el medio ambiente y la biología atrapada allí", dice. "Es una gran ventana al pasado, de una manera que no podemos obtener ese tipo de datos biológicos ahora".
Si bien estos descubrimientos pueden llegar a tiempo, Fitzhugh sugiere que lo que ya hemos aprendido habla del potencial real de los museos.
"Cuando recolectas cosas, realmente no sabes cuál podría ser su propósito más adelante", dice. “Si recolectas cosas solo para una necesidad particular que tienes en este momento, a menudo no tienes los materiales que necesitas usar cuando se desarrollan nuevas técnicas para estudiarlas o resolverlas. Entonces, este es un buen caso de colecciones antiguas en el Smithsonian que se vuelven valiosas debido a las nuevas técnicas científicas que se desarrollan para estudiarlas y analizarlas ”.
Kaplan, mientras tanto, está satisfecho con los hallazgos. "Es muy agradable ver el trabajo de las barbas en la impresión", dice ella. Sin embargo, después de todos estos años, vuelve a pensar en Avayalik. Incluso espera hacer un viaje de regreso pronto. Todavía tenemos mucho que aprender de los artefactos que ya tenemos, pero aún quedan muchos más por descubrir.
