Un lote de fósiles denominado "una de las heces más antiguas del mundo" se ha convertido en una clave para la memoria ecológica de la Edad del Hielo en manos de los científicos. Los antiguos excrementos de ardilla terrestre del Ártico, bien conservados, procedentes del permafrost de la región de Yukon en Canadá, han sido analizados sistemáticamente para presentar una vista panorámica de la antigua red ecológica de hace unos 70.000 a 700.000 años, incluidos mamuts lanudos, guepardos americanos y otros animales gigantes.
Este lote de coprolitos fue recolectado de antiguas cuevas de ardillas. Gracias a que estas cuevas estuvieron en suelo congelado durante mucho tiempo, los excrementos se han mantenido intactos durante el largo tiempo geológico, dejando a la comunidad científica con una "cápsula del tiempo" llena de ADN ambiental antiguo (aeDNA). El equipo de investigación, compuesto por la Universidad McMaster, el Instituto de Investigación Hakai, la Universidad de Alberta y otras instituciones, señaló que estos coprolitos proporcionan evidencia genética extremadamente rara para comprender los cambios a largo plazo en la evolución y la ecología de la antigua región de "Beringia" (Beringia).
Al extraer y reconstruir el ADNe a partir de partículas pequeñas y redondas cercanas al tamaño de las heces de conejo comunes, el equipo identificó con éxito más de 18 genomas mitocondriales, así como la información genética de una gran cantidad de plantas, microorganismos, insectos y vertebrados. Entre ellos se incluyen animales gigantes extintos como los mamuts lanudos, los caballos antiguos, el gran felino conocido como guepardo americano y el bisonte estepario. También se han encontrado rastros de otros roedores, depredadores como los lobos grises y más de 200 especies de flora.
Las investigaciones muestran que estos coprolitos excretados por las antiguas ardillas terrestres del Ártico son un excelente "archivo" para comprender los entornos y la biodiversidad antiguos. Hendrik Poinar, genetista evolutivo y director del McMaster Ancient DNA Center, señaló que los coprolitos de ardilla conservan "instantáneas" genéticas extremadamente diversas que pueden usarse para reconstruir el paisaje ecológico de la antigua región de Bering, incluidas historias clave como cambios ambientales, evolución de la megafauna, migraciones e incluso procesos de extinción.
Sorprendentemente, una de las muestras reveló la profunda historia del propio linaje de ardillas terrestres del Ártico. Basándose en las características del ADN, los científicos dedujeron que la muestra tenía aproximadamente 700.000 años y provenía de una antigua especie de ardilla terrestre que ya no se encuentra en el Yukón, y su población más cercana se distribuye ahora en Siberia occidental.
Se cree que las ardillas terrestres del Ártico (Urocitellus parryii) son omnívoros oportunistas, que se alimentan de una variedad de plantas y animales, y sus antiguos ancestros aparentemente continuaron con hábitos alimentarios similares. Debido a que estas ardillas recolectan ramas de plantas, hojas, semillas, huesos y otros materiales en el paisaje y los llevan de regreso a sus cuevas, junto con sus hábitos de hibernación a largo plazo, las heces en las cuevas se conservan sorprendentemente bien en el ambiente helado.
Tyler Murchie, investigador de paleogenómica del Instituto Hakai y primer autor del artículo, describió a las ardillas terrestres del Ártico que viven hoy en el Yukón como algo así como "acaparadores", que mueven todo tipo de materiales detritos del entorno circundante a sus nidos. Es este comportamiento el que mezcla una gran cantidad de restos de animales y plantas con sus excrementos, lo que hace que estos coprolitos sean ricos en información de ADN ambiental multiespecie y multinivel.
En paleontología, los excrementos siempre han sido una muestra importante para comprender la vida, desde el análisis de los excrementos de las focas para determinar la estructura de su dieta hasta su uso para rastrear poblaciones de animales salvajes que son difíciles de observar directamente. Sin embargo, las heces son altamente orgánicas y los microorganismos las descomponen fácilmente, por lo que es extremadamente difícil conservarlas en forma fósil durante mucho tiempo. Por lo tanto, estos coprolitos, que se han conservado durante cientos de miles de años, son muy raros y extremadamente valiosos.
El equipo de investigación señaló que los coprolitos de entornos de permafrost pueden ser incluso más adecuados que los huesos como portadores de ADN ambiental antiguo. Aunque parte del ADN puede haber entrado en contacto con estas muestras después de que se depositaran las heces, en general, estos restos siguen constituyendo un "tesoro" de registros de vida antigua, proporcionando detalles sin precedentes para explorar cambios ecológicos pasados.
Los científicos también enfatizan que la evolución pasada y las historias climáticas pueden inspirar el presente y el futuro. Poinner dijo que el equipo de investigación pudo observar qué genes habían experimentado una fuerte selección natural durante los cambios climáticos pasados, lo que podría ayudar a predecir cómo los animales de hoy pueden estar adaptándose, o no, frente a un clima que se calienta rápidamente.
Los resultados de investigaciones relevantes se han publicado en Nature Communications, lo que destaca aún más el enorme potencial de los coprolitos diminutos y discretos para desbloquear la memoria del tiempo profundo de la Tierra. Los "archivos fecales" de estas antiguas ardillas terrestres del Ártico también proporcionan a la comunidad científica un camino único para reconstruir un mundo de la Edad del Hielo que alguna vez estuvo poblado por mamuts, caballos antiguos y "guepardos americanos".