Tres nuevas especies extintas de nogales descubiertas en bosques momificados del alto Ártico

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En un nuevo estudio, científicos del Museo de Historia Natural de Florida describen tres especies nuevas de nogales, extintas hace mucho tiempo, en una isla del Círculo Polar Ártico. Los fósiles fueron descubiertos más al norte que cualquier especie de nogal conocida, viva o extinta, y representan algunos de los registros más antiguos conocidos de este grupo.

_En la actualidad, la isla canadiense de Axel Heiberg es un desierto helado y desprovisto casi de vida. Pero hace 45 millones de años, sustentaba una exuberante selva tropical a orillas del Océano Ártico. Desde entonces, el bosque fue primero enterrado bajo capas de sedimento, luego fue cubierto por el hielo, dejándolo congelado en el tiempo.

Se han encontrado tres nuevas especies de nueces sobre el Círculo Ártico, remanentes de una época en la que los polos Norte y Sur estaban cubiertos de bosques. Crédito de la imagen: Jeff Gage, Florida Museum

El estudio Arctic Walnuts! Nuts of Juglans Juglandaceae from the Middle Eocene of Axel Heiberg Island, Northern Canada, fue publicado en International Journal of Plant Species. Sus autores son Steven R. Manchester, Robin Wilson, Yusheng (Chris) Liu, y James F. Basinger.

“Cuando llegas al lugar, lo primero que notas son estos grandes tocones, de un metro o más de diámetro, que todavía están arraigados en el suelo en el que crecieron. Es un paisaje fuera de contexto. Los árboles vivos más cercanos están a 3.000 kilómetros de distancia", dijo el coautor del estudio James Basinger, profesor emérito de ciencias geológicas de la Universidad de Saskatchewan.

La isla Axel Heiberg. Crédito: imagen de Wikipedia en inglés

Los tocones son tan llamativos que se pueden ver desde el aire. En 1985, personal del Servicio Geológico de Canadá descubrió el bosque fósil de Axel Heiberg mientras realizaba un estudio de la zona desde un helicóptero. Un año después, los paleobotánicos regresaron al lugar y encontraron fósiles como nunca antes habían visto.

_“Realmente no hay tantos lugares alrededor donde puedas ir a ver fósiles en tan buen estado de conservación -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, con el paso del tiempo la fosilización se caracteriza por la sustitución de materia orgánica por minerales. En otros, la materia orgánica se calienta, comprime y es convertida en 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, los conos, las nueces y los frutos aparentemente no han cambiado. Esta forma única de preservación se conoce como momificación, y sólo tiene lugar bajo un conjunto de circunstancias muy raras y específicas.

“Las cosas pueden ser descompuestas por bacterias y hongos, pueden ser arrastradas al lecho de un río y destruidas; hay muchas maneras 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.

El sitio de fósiles está ubicado en las montañas Princess Margaret de la isla Axel Heiberg. Crédito de la imagen: James Basinger

_Basinger fue uno de los primeros investigadores en estudiar el bosque. Las superficies áridas del Ártico y los fuertes vientos hicieron que fuera muy fácil recolectar especímenes. “Puedes ver algunos fósiles en la superficie y elegir lo que quieras. Volvemos el año siguiente, cuando ha habido un poco de erosión y hay algunos más en la superficie. A lo largo de varios años, se puede obtener una gran colección", detalló.

Las nueces habían sido erosionadas del suelo y estaban posadas en la superficie. “En ciertos casos, las nueces se concentran en un lugar, posiblemente escondidas allí por 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 regresaron con ellos a Saskatchewan para ser estudiados.

Un planeta globalmente cálido
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Si miráramos 45 millones de años hacia el pasado, al Eoceno medio, los polos de la Tierra serían irreconocibles. En ese momento, la Antártida y el *Círculo Polar Ártico eran cálidos y estaban cubiertos de bosques, en marcado contraste con los desiertos helados que hoy asociamos con ambas regiones, que ahora están descongelándose a pasos agigantados debido al cambio climático.

A causa de su latitud, las regiones polares tenían temporadas de crecimiento relativamente cortas, pero las compensaban con días de verano excepcionalmente largos, recibiendo hasta veinte horas de luz solar. A la inversa, los inviernos se caracterizaban por una oscuridad casi total, pero las temperaturas rara vez alcanzaban el punto de congelación.

Los registros paleontológicos y geológicos indican que hubo más dióxido de carbono (CO2) en la atmósfera terrestre de aquella época, lo que provocaba temperaturas mucho más elevadas que ahora. Este invernadero global, a su vez, creó circulaciones oceánicas cálidas que mantuvieron al Océano Ártico libre de hielo.

“El extremo norte albergaba bosques estilo secuoya", expresó Basinger. Había pantanos de cipreses y bosques de tierras altas, donde árboles esculturales crecían hasta 40 metros de altura. El dosel incluía decenas de árboles, como secuoyas, cedros, pinos, abetos, cicuta, alerces, abedules, ginkgos y, por supuesto, nogales.

¿Qué podemos aprender de las nueces de Axel Heiberg?
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Como experto en la historia evolutiva de la familia de las nueces, Manchester ayudó a completar el proyecto que duró décadas. Realizó tomografías computarizadas de 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 alguna vez fueron realmente difíciles de conseguir", expresó Manchester. Antes de los escáneres CT, los métodos tradicionales para estudiar fósiles implicaban la tediosa tarea de diseccionar y cortar 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. Repositorios nacionales, como iDigBio, permitiron a los investigadores localizar fácilmente especímenes de museo almacenados en cualquier lugar de los Estados Unidos. Los fósiles no coincidían con nada de lo descubierto hasta entonces y, por lo tanto, se descubrió que representaban tres nuevas especies del género Juglans.

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

Los fósiles del estudio divulgado aquí añaden una imagen más clara de cómo evolucionaron las nueces durante períodos de climas intensamente cambiantes y de dónde proceden nuestras especies modernas.