Fósiles de frijoles, del tamaño de limas modernas y que están entre las semillas más grandes conocidas, ilustran la evolución de las selvas tropicales del sudeste asiático y de Australia.
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Scans of the a giant fossil legume revealed the extinct species is a relative
to the modern black bean tree. Credit: Provided by Edward Spagnuolo.
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Investigadores de la Universidad de Penn State descubrieron que los fósiles representan un género de leguminosas ahora extinto que vivió en el sudeste asiático y que estaba estrechamente relacionado con el Castanospermum moderno, conocido como el árbol del frijol negro. Este árbol solo se encuentra hoy en día en las selvas tropicales costeras del norte de Australia y las islas vecinas.
El equipo, que también incluyó paleontólogos con base en Indonesia, Canadá, el Reino Unido y otras partes de los Estados Unidos, informó sobre sus hallazgos en el International Journal of Plant Sciences.
Los fósiles, descubiertos en Borneo, Indonesia, datan del período Eoceno, hace aproximadamente entre 34 y 40 millones de años. Sugieren que los antepasados del árbol del frijol negro migraron de Asia a Australia durante la colisión de placas tectónicas que unió las masas terrestres y permitió un intercambio de plantas y animales entre los continentes.
La colisión de las placas tectónicas del sudeste asiático y de Australia, que comenzó hace unos 20 millones de años y continúa hoy en día, provocó un gran intercambio de especies vegetales y animales entre las masas terrestres, dijeron los científicos.
Los hallazgos proporcionan la primera evidencia macrofósil de un linaje vegetal que se trasladó desde Asia a Australia después de la colisión tectónica entre Asia y Australia, dijeron los investigadores. Los fósiles también son las legumbres fósiles definitivas más antiguas (la familia de las judías) del archipiélago malayo y el primer registro fósil de plantas relacionadas con el árbol de la judía negra.
"Estas semillas fósiles sugieren que los antiguos parientes del Castanospermum migraron a Australia desde el sudeste asiático durante el evento de colisión tectónica y luego se extinguieron en Asia", dijo en un comunicado Edward Spagnuolo, estudiante de doctorado en el Departamento de Geociencias de Penn State y autor principal del estudio.
La sugerencia se opone a la mayoría de la evidencia macrofósil directa existente de migraciones de plantas, que representa linajes que se trasladaron desde Australia a Asia.
Según los científicos, la falta de evidencia directa de un movimiento desde Asia hasta Australia se debe, al menos en parte, a un pobre registro de fósiles de plantas en el archipiélago malayo, que incluye Filipinas, Indonesia, Timor Oriental, Papúa Nueva Guinea y partes de Malasia.
"Es realmente difícil recolectar fósiles en esta parte del mundo", dijo Spagnuolo. "La mayoría de las rocas de la superficie están destruidas por las fuertes lluvias tropicales o cubiertas por vegetación, agricultura y edificios, por lo que hay pocos lugares donde buscar fósiles aparte de los afloramientos de minas y canteras.
"También hay muy poca infraestructura paleontológica. Tenemos la suerte de contar con una asociación con paleontólogos indonesios del Instituto Tecnológico de Bandung en Java, que hacen posible este trabajo".
Un equipo de investigación internacional, que incluye a Peter Wilf, profesor de geociencias en Penn State, recolectó los fósiles en 2014 de las vetas de una mina de carbón en Kalimantan del Sur, Borneo indonesio.
La colección incluía tres frijoles grandes, muestras de polen y alrededor de 40 hojas. Junto con las plantas, el equipo también descubrió diversas huellas fosilizadas de aves, rastros de excavaciones de invertebrados marinos y restos fósiles de tortugas, entre otros fósiles publicados recientemente o en estudio continuo.
Las semillas son algunas de las más grandes del registro fósil, excluyendo los cocos y algunas otras palmeras. Habrían crecido en una vaina que probablemente alcanzó hasta 3 pies de largo, o la longitud de un bate de béisbol, y cabían hasta cinco semillas, dijeron los científicos.
Después del trabajo de campo, los fósiles fueron prestados a Penn State, donde las semillas se sometieron a imágenes de tomografía computarizada. Spagnuolo y Wilf analizaron Los fósiles de frijoles se clasificaron taxonómicamente, describiendo caracteres anatómicos útiles para la identificación, y se descubrió que se parecían más al Castanospermum moderno, que no tiene representantes fósiles anteriores.
"Aunque algunas de las características de estos fósiles son comunes a todas las legumbres, no hay ningún fósil o grupo de legumbres viviente además del Castanospermum que tenga una combinación de características que coincida estrechamente con los fósiles", dijo Spagnuolo. "Eso nos da confianza en nuestra identificación".
Las semillas fósiles se llamaron Jantungspermum gunnellii. El nombre del género se refiere a la forma de corazón del fósil: jantung significa corazón en indonesio y esperma significa semilla en latín. El nombre de la especie honra al difunto Gregg Gunnell, un paleontólogo de vertebrados que anteriormente trabajaba en el Centro de Lémures de la Universidad de Duke, quien dirigió la excursión de campo.
Las legumbres son una familia diversa de plantas con flores, con alrededor de 20.000 especies vivas en la actualidad que incluyen muchos árboles tropicales grandes, dijeron los científicos. Pero a pesar de su abundancia y diversidad en los ecosistemas modernos, estas semillas son los únicos fósiles de legumbres definitivos de antes del período Neógeno, el intervalo entre 2,6 millones y 23 millones de años atrás, en los trópicos húmedos del sudeste asiático.
"Los trópicos son el bioma más diverso de la Tierra", dijo Wilf. "Sabemos muy poco a partir del registro fósil sobre cómo evolucionaron los ecosistemas tropicales, especialmente en Asia, a pesar de que los riesgos de extinción están aumentando rápidamente y perdemos vastas áreas cada año debido a la deforestación.
"El grupo de paleobotánica de Penn State está trabajando en este problema en el campo con colegas en varios países asiáticos, y los nuevos fósiles gigantes de frijoles de Borneo son un ejemplo fantástico del potencial de descubrimiento".
Estos hallazgos confirman la presencia de legumbres en el sudeste asiático y llenan un vacío crítico en el registro fósil, dijeron los científicos.
"Tenemos un gran registro fósil de legumbres para gran parte del mundo, pero no para el sudeste asiático", dijo Spagnuolo. "Nuestro trabajo resalta el potencial paleobotánico descuidado de esta región y la necesidad de más muestreos de fósiles en el archipiélago malayo".
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