Había miles de fragmentos de pelos incrustados en los dientes de los leones
En 1898, dos leones macho aterrorizaron un campamento de constructores de puentes en el río Tsavo, en Kenia. Los leones, enormes y sin melena, se colaron en el campamento por la noche, asaltaron las tiendas y se llevaron a sus víctimas.
Los infames "devoradores de hombres" de Tsavo mataron al menos a 28 personas antes de que el teniente coronel John Henry Patterson, el ingeniero civil a cargo del proyecto, los matara a tiros. Patterson vendió en 1925 los restos de los leones al Museo Field de Historia Natural de Chicago.
En un nuevo estudio, los investigadores del Museo Field colaboraron con científicos de la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign en un análisis profundo de pelos extraídos cuidadosamente de los dientes rotos de los leones. El estudio utilizó microscopía y genómica para identificar algunas de las especies que consumían los leones.
El descubrimiento original de los pelos se produjo a principios de la década de 1990, cuando Thomas Gnoske, director de colecciones del Museo Field, encontró los cráneos de los leones almacenados y los examinó en busca de señales de lo que habían consumido.
Fue el primero en determinar que eran machos adultos completamente desarrollados, a pesar de no tener melena. También fue el primero en notar que miles de pelos rotos y compactados se habían acumulado en cavidades expuestas en los dientes dañados de los leones durante sus vidas.
Imagen: En la década de 1990, un equipo del Servicio de Vida Silvestre de Kenia y el Museo Field de Historia Natural de Chicago encontró una cueva que los leones “devoradores de hombres” habían utilizado en Tsavo, Kenia. Crédito: Thomas Gnoske, 1997
En 2001, Gnoske y Julian Kerbis Peterhans, profesor de la Universidad Roosevelt y curador adjunto del Museo Field, informaron por primera vez sobre el estado dañado de los dientes (que, según su hipótesis, podría haber contribuido a la depredación de humanos por parte de los leones) y la presencia de pelos incrustados en dientes rotos y parcialmente curados. Un análisis preliminar de algunos de los pelos sugirió que eran de eland, impala, órix, puercoespín, facóquero y cebra.
En el nuevo estudio, Gnoske y Peterhans facilitaron un nuevo examen de algunos de los pelos. Los coautores Ogeto Mwebi, científico investigador de alto nivel de los Museos Nacionales de Kenia, y Nduhiu Gitahi, investigador de la Universidad de Nairobi, llevaron a cabo el análisis microscópico de los pelos.
La investigadora postdoctoral de la Universidad de Illinois Alida de Flamingh dirigió una investigación genómica de los pelos junto con el profesor de antropología de la Universidad de Illinois Ripan S. Malhi. Se centraron en una muestra separada de cuatro pelos individuales y tres mechones de pelos extraídos de los dientes de los leones.
Malhi, de Flamingh y sus colegas están desarrollando nuevas técnicas para aprender sobre el pasado mediante la secuenciación y el análisis de antiguo ADN preservado en objetos biológicos. Su trabajo en colaboración con las comunidades indígenas ha producido numerosos conocimientos sobre la migración humana y la historia pre y poscolonial de las Américas.
Han ayudado a desarrollar herramientas para determinar las especies y los orígenes geográficos de los actuales y antiguos colmillos de los elefantes africanos. Han avanzado en los esfuerzos para aislar y secuenciar ADN de especímenes de museo y han rastreado la migración y la historia genómica de los perros en las Américas.
Imagen: Entre los pelos incrustados en los dientes de los leones se encontraban los de una cebra (arriba) y los de un ñu (abajo). Fotografías de Michael Jeffords y Susan Post
En el trabajo actual, de Flamingh primero buscó y encontró características familiares de degradación relacionada con la edad en lo que quedaba del ADN nuclear en los pelos de los dientes de los leones.
"Para establecer la autenticidad de la muestra que estamos analizando, buscamos ver si el ADN tiene estos patrones que normalmente se encuentran en el ADN antiguo", dijo Flaminghdijo Flamingh.
Una vez autenticadas las muestras, de Flamingh se centró en el ADN mitocondrial. En los seres humanos y otros animales, el genoma mitocondrial se hereda de la madre y se puede utilizar para rastrear linajes matrilineales a lo largo del tiempo.
Los investigadores afirmaron que el hecho de centrarse en el ADNmt del cabello tiene varias ventajas. Estudios anteriores habían demostrado que la estructura del cabello preserva el ADNmt y lo protege de la contaminación externa. Además, el ADNmt es mucho más abundante que el ADN nuclear en las células.
"Y como el genoma mitocondrial es mucho más pequeño que el genoma nuclear, es más fácil reconstruirlo en especies presas potenciales", dijo de Flamingh.
Imagen: El pelo compactado en dientes rotos revela la dieta de los leones antiguos
El equipo construyó una base de datos de perfiles de ADNmt de especies de potenciales presas. Esta base de datos de referencia se comparó con los perfiles de ADNmt obtenidos de los pelos. Los investigadores tomaron en cuenta las especies sugeridas en el análisis anterior y aquellas que se sabía que estaban presentes en Tsavo en el momento en que vivieron los leones.
Los investigadores también desarrollaron métodos para extraer y analizar el ADNmt de los fragmentos de cabello.
"Incluso pudimos obtener ADN de fragmentos que eran más cortos que la uña del dedo meñique", afirmó de Flamingh.
"Tradicionalmente, cuando la gente quiere obtener ADN de los pelos, se centra en el folículo, que va a tener una gran cantidad de ADN nuclear en él", dijo Malhi. "Pero estos eran fragmentos de tallos de pelo que tenían más de 100 años".
El esfuerzo ha dado como resultado un tesoro de información.
"El análisis del ADN del pelo permitió identificar a jirafas, humanos, órix, antílopes acuáticos, ñus y cebras como presas, y también identificó pelos que procedían de leones", informaron los investigadores.
Imagen: El estudio también encontró pelos de dos jirafas en los dientes de los leones. Copyright de la pintura Velizar Simeonovski, 2024
Se descubrió que los leones compartían el mismo genoma mitocondrial heredado de la madre, lo que respaldaba los primeros informes que sugerían que eran hermanos. Su ADNmt también era compatible con un origen en Kenia o Tanzania.
El equipo descubrió que los leones habían consumido al menos dos jirafas, junto con una cebra que probablemente era originaria de la región de Tsavo.
El descubrimiento del ADNmt del ñu fue sorprendente porque la población de ñus más cercana a finales de la década de 1890 estaba a unas 50 millas de distancia, dijeron los investigadores. Sin embargo, los informes históricos señalaron que los leones abandonaron la región de Tsavo durante unos seis meses antes de reanudar sus ataques contra el campamento de los constructores del puente.
Imagen: El equipo identificó el pelo de un ñu, lo que sorprendió a los investigadores, ya que la población de ñus más cercana en la época en que vivían los leones se encontraba a gran distancia. Copyright de la pintura Velizar Simeonovski, 2024
La ausencia de ADN de búfalo y la presencia de un solo pelo de búfalo, identificado mediante microscopio, fue sorprendente, dijo de Flamingh. "Sabemos por lo que comen hoy los leones de Tsavo que el búfalo es su presa preferida", dijo.
"El coronel Patterson mantuvo un diario de campo escrito a mano durante su estancia en Tsavo", dijo Kerbis Peterhans. "Pero nunca registró en su diario haber visto búfalos ni ganado autóctono".
En esa época, las poblaciones de ganado vacuno y de búfalos en esta parte de África estaban devastadas por la peste bovina, una enfermedad viral altamente contagiosa traída a África desde la India a principios de la década de 1880, dijo Kerbis Peterhans.
"Prácticamente exterminó al ganado y a sus parientes salvajes, incluido el búfalo africano", afirmó.
El mitogenoma del cabello humano tiene una amplia distribución geográfica y los científicos se negaron a describirlo o analizarlo más a fondo para el estudio actual.
"Es posible que todavía haya descendientes en la región hoy en día y, para practicar una ciencia responsable y ética, estamos utilizando métodos comunitarios para ampliar los aspectos humanos del proyecto más amplio", escribieron.
Los nuevos hallazgos suponen una importante ampliación de los tipos de datos que se pueden extraer de cráneos y pelos del pasado, afirmaron los investigadores.
"Ahora sabemos que podemos reconstruir genomas mitocondriales completos a partir de fragmentos individuales de pelo de leones que tienen más de 100 años", afirmó de Flamingh.
Había miles de pelos incrustados en los dientes de los leones, compactados a lo largo de un período de años, dijeron los investigadores. Análisis adicionales permitirán a los científicos reconstruir al menos parcialmente la dieta de los leones a lo largo del tiempo y tal vez determinar cuándo comenzó su hábito de cazar humanos.
Los hallazgos se publican en la revista Current Biology: Compacted hair in broken teeth reveals dietary prey of historic lions