Otolitos fosilizados reflejan la historia de vida de un pez con una precisión de tan solo unas horas
Los otolitos fosilizados de los oídos de peces pueden revelar mucho más de lo que se creía. En un reciente estudio, un equipo de paleontólogos de la Universidad de Viena demostró que una refinada técnica de microscopía electrónica puede hacer visibles incluso los anillos de crecimiento más finos.
Estas microscópicas estructuras podrían reflejar la historia de vida de un pez con una precisión de tan solo unas horas, un avance importante para comprender el crecimiento, la biomineralización y los cambios ambientales de los peces a lo largo de milenios.
Todos los peces tienen pequeñas estructuras minerales en el oído interno llamadas otolitos.
"Estas estructuras almacenan la historia completa de la vida de un pez en forma de anillos de crecimiento, como los anillos anuales de un árbol. Pueden brindarnos información sobre la edad, las fases de crecimiento e incluso las condiciones ambientales", explica la autora principal, Isabella Leonhard, del Departamento de Paleontología de la Universidad de Viena.
En la moderna biología marina y la investigación pesquera, los otolitos han sido durante mucho tiempo herramientas esenciales para estudiar el crecimiento, la migración y la dinámica poblacional de los peces. Sin embargo, en paleontología, a menudo se pasaban por alto.
"Eso está empezando a cambiar", dice Leonhard, "porque las nuevas tecnologías, que van desde las imágenes de alta resolución hasta el análisis químico, están haciendo posible aplicar métodos biológicos a fósiles de miles o incluso millones de años". Como resultado, los otolitos están ganando atención en la comunidad paleontológica y ofrecen información única sobre las antiguas poblaciones de peces.
Imagen: Otolito fósil bajo el microscopio electrónico. Izquierda: Imagen general de electrones retrodispersados; derecha: instantánea de alta resolución del área marcada con la lente. Las líneas discontinuas indican los posibles incrementos diarios de crecimiento. Entre ellas se observan numerosos microincrementos muy finos, que podrían tener un origen subdiario. Crédito: Isabella Leonhard
"Diarios" de peces
De particular interés son los anillos de crecimiento ultrafinos de los otolitos, que pueden leerse como las "anotaciones del diario" de un pez. En especímenes fósiles, estos anillos eran previamente difíciles de detectar, tanto por la variabilidad en la conservación del material como porque la microscopía óptica y electrónica tradicionales habían alcanzado sus límites.
Leonhard y su equipo adaptaron una técnica geológica consolidada para estudiar estos patrones de crecimiento: la Imagenología Electrónica por Retrodispersión (BSE). Este método aprovecha el hecho de que los electrones se reflejan de forma diferente en las distintas estructuras del material, revelando incluso los patrones internos más delicados.
Al ajustar la configuración de las imágenes, los investigadores pudieron visualizar anillos de crecimiento con bandas extremadamente finas en otolitos fósiles del gobio negro (Gobius niger), encontrado en el norte del mar Adriático y enterrado en el fondo marino durante más de 7.600 años. Con este método optimizado, detectaron hasta un 275% más de anillos de crecimiento de lo que permitirían las técnicas de imágenes estándar.
Imagen derecha: El gobio negro (Gobius niger Linnaeus, 1758) de la plataforma norte del Adriático y un otolito fósil. Crédito: Michael Stachowitch (pez) e Isabella Leonhard (otolito). Limnology and Oceanography: Methods (2025). DOI: 10.1002/lom3.70006
"Con el microscopio electrónico, pudimos visualizar incluso los incrementos de crecimiento más pequeños", explica Leonhard. Normalmente, estos anillos se forman siguiendo un ritmo diario. Además, existen microincrementos que se forman independientemente del ciclo diario; estos patrones subdiarios reflejan la alimentación, el movimiento, los cambios ambientales o los factores de estrés a los que estuvo expuesto el pez.
"Descubrimos estructuras extremadamente finas, regularmente espaciadas, que aparecen en intervalos mucho más cortos que un día. Su patrón sugiere que también siguen un ritmo biológico, pero aún desconocemos con exactitud su causa", afirma Emilia Jarochowska, paleontóloga y colaboradora del estudio de la Universidad de Utrecht. "Se necesitarán experimentos de crecimiento controlado para investigar más a fondo".
Uso de otolitos fósiles para comprender el cambio moderno
Este método optimizado de EEB permite a los científicos comparar poblaciones de peces fósiles y modernas con un nivel de detalle sin precedentes, lo que proporciona una escala temporal más amplia para los cambios actuales. "En tiempos de cambio climático y sobrepesca, es crucial comprender cómo se han desarrollado las poblaciones de peces a lo largo de largos períodos", subraya Martin Zuschin, jefe del Departamento de Paleontología y coautor del estudio.
"Nuestros resultados muestran que los otolitos fósiles tienen un enorme potencial sin explotar y pueden ayudarnos a comprender mejor los cambios que estamos observando hoy".
El estudio se publicó recientemente en Limnology and Oceanography: Methods: Revealing growth increments in fossil and modern otoliths with backscattered electron imaging
