Iniciativa busca tomografía computarizada del tesoro fósil inexplorado de Kenia
ARRIBA: Varios fósiles de cocodrilo en la colección de paleontología del Museo Nacional de Nairobi CORTESÍA DE JOB KIBII Y LOS MUSEOS NACIONALES DE KENIA
La paleontología La colección del Museo Nacional de Nairobi es tan vasta que los huesos de un carnívoro extinto parecido a un león más grande que un oso polar pasaron desapercibidos durante tres décadas. Y son tan antiguos que, cada vez que el curador Job Kibii abre un cajón, existe la posibilidad de que la criatura que hay dentro sea la más antigua conocida de su tipo.
Los fósiles del museo, la mayoría de los cuales abarcan un período de tiempo reciente. a más de 25 millones de años, a veces están encerrados en roca, lo que conserva prístinamente los detalles pero oscurece partes de los especímenes. Para mirar debajo de la superficie sin destruir una muestra, los científicos generalmente buscan escaneos de microtomografía de rayos X (micro-CT) de alta resolución, que les permiten construir reconstrucciones tridimensionales de fósiles a escala microscópica.
Existen numerosos escáneres micro-CT en el mundo occidental, lo que da como resultado más acceso que nunca a reconstrucciones virtuales de fósiles. Pero quedan lagunas en la disponibilidad de los instrumentos en otras partes del mundo, y algunos investigadores son reacios a compartir sus escaneos en línea. En África, solo dos escáneres micro-CT, ambos en Sudáfrica, están alojados en instituciones académicas de investigación, dice Kibii. La falta de instrumentos es una disparidad que obstaculiza a los paleontólogos africanos y aísla los fósiles africanos de los investigadores de todo el mundo, agrega Kibii, científico investigador principal y jefe de paleontología y paleoantropología de los Museos Nacionales de Kenia (NMK), que incluye el museo de Nairobi.
El noventa y nueve por ciento del trabajo que hacemos aquí es solo la superficie, dice Kibii. Pero tiene la intención de capacitar a los kenianos para que trabajen y estudien datos escaneados en NMK. Deberíamos tener la capacidad de entrenar a nuestra propia gente, dice.
Décadas de pérdidas debido al robo o daño de fósiles dieron como resultado leyes estrictas que impiden que estos especímenes salgan del país a menos que estén acompañados por un Paleontólogo keniano.
Kibii encabeza una iniciativa de NMK para escanear con micro-CT los fósiles de Kenia a gran escala por primera vez. Comenzó en diciembre de 2015, cuando Kibii se asoció con la Universidad de Witwatersrand en Sudáfrica, que alberga una de las máquinas micro-CT del continente, para escanear varios fósiles de museos de forma gratuita cada año, en lugar de comprar un instrumento que el El museo no tendría los recursos para operar y mantener. Los escáneres Micro-CT pueden costar hasta un millón de dólares. Cuando se trata de micro-CT, las instituciones africanas logran más cuando trabajan juntas y unen recursos, según un estudio reciente. Los objetivos del proyecto incluyen la recaudación de fondos para un gran laboratorio de procesamiento y almacenamiento de datos ubicado en Nairobi en el Museo Nacional, donde las imágenes en 3D de los fósiles se reconstruirán y compartirán internacionalmente.
Además de la apertura nuevas áreas de investigación para los kenianos, los escaneos preservan fósiles permanentemente de una manera que los museos físicos no pueden. Cuando un incendio arrasó el Museo Nacional de Río de Janeiro en 2018, por ejemplo, la comunidad científica quedó devastada cuando cientos de holotipos no digitalizados se convirtieron en humo.
Esta es una nueva fase de investigación en Kenia, dice Kibi. Los fósiles están fácilmente disponibles. El siguiente paso es mirar el interior de todos esos fósiles y ver qué nos pueden decir sobre el pasado. Toda la historia evolutiva será más completa a medida que obtengamos más escaneos de diferentes fósiles.
Desde 2017, Kibii ha realizado dos viajes anuales a Sudáfrica con fósiles a cuestas. Ha llevado monos fósiles, carnívoros e incluso homínidos primitivos. Cada viaje, dice, es tan estresante como el anterior.
Llevas especímenes originales para los que sabes que no hay reemplazo si pasa algo, dice Kibii, quien tiene que obtener un permiso del gobierno para cada viaje. . Entras un poco en pánico.
Décadas de pérdidas por robo o daño de fósiles dieron como resultado leyes estrictas que impiden que estos especímenes salgan del país a menos que estén acompañados por un paleontólogo de Kenia, dice Kibii. Debido a que solo hay un puñado de paleontólogos en Kenia, dice, la exploración por micro-CT rara vez se realizaba antes de que comenzara a llevarlos en lotes a Sudáfrica.
Job Kibii, jefe del departamento de paleontología de los Museos Nacionales de Kenia, usa un estación total para medir distancias durante un estudio del sitio de excavación. Cortesía de Job Kibii y los Museos Nacionales de Kenia. Desde entonces, la colección ha crecido exponencialmente hasta convertirse en uno de los mejores tesoros fósiles del mundo, que documenta la historia evolutiva de África Oriental, una región llamada la Cuna de la Humanidad debido a los muchos ancestros humanos primitivos descubiertos allí, incluido Australopithecus anamensis y el esqueleto completo en un 40 por ciento de un niño Homo erectus llamado Turkana Boy. Los moldes de ambos especímenes se exhiben en Nairobi, mientras que los originales se almacenan en la bóveda homínida que Kibii cura.
El primer indígena africano en obtener un doctorado de Witwatersrand, Kibii estaba en el equipo que descubrió Australopithecus sediba en 2008 en Sudáfrica y también ha encontrado ejemplares homínidos pertenecientes a A. africano. Cuando regresó a su Kenia natal en 2015, lo hizo con el objetivo de traer las colecciones históricas de paleontología de NMK al siglo XXI.
Vi que era una buena oportunidad para regresar a Kenia e implementar algunas de las cosas que había aprendido en Sudáfrica, dice.
El proyecto Kibii proporcionará datos de vanguardia, haciendo avanzar la paleontología en Kenia en manos de científicos kenianos, dice la paleontóloga Ashley Hammond, curadora asistente de antropología biológica en el Museo Americano de Historia Natural, cuya investigación implica trabajar con investigadores de NMK en fósiles de homínidos. En el pasado, los investigadores extranjeros han ido tan lejos como para traer sus propios escáneres a Kenia, dice, pero los datos en poder de personas ajenas no siempre se comparten con NMK porque los museos carecen de la infraestructura para manejar big data. El proyecto de Kibii facilitará que investigadores como ella compartan sus propios datos con científicos de NMK y utilicen mejor la experiencia de Kenia, dice Hammond.
El proyecto también facilitará oportunidades de investigación y colaboración para científicos que lo encontrarían difícil. para visitar Kenia, la paleontóloga de vertebrados Sanaa El-Sayed, cofundadora y vicedirectora del Centro de Paleontología de Vertebrados de la Universidad de Mansoura en Egipto, escribe en un correo electrónico a The Scientist. Pero muy consciente de los desafíos financieros que enfrentan las instituciones de paleontología africanas, El-Sayed dice que los costos financieros relacionados con la iniciativa de NMK podrían ser un desafío para la institución, y enfatiza que el museo deberá asegurar la financiación y la capacitación del personal para mantenerlo.
Kibii ha reducido los costos al asociarse con Witwatersrand, lo que le permite seguir adelante con el escaneo de un número limitado de fósiles en lotes por el costo de un boleto de avión. Eventualmente, los investigadores externos podrán enviar solicitudes al equipo de Kibiis para escanear fósiles de museos en Sudáfrica por una tarifa razonable.
Para crear un laboratorio de depósito en Nairobi donde las tomografías computarizadas micro realizadas en Sudáfrica puedan ser reconstruidos en representaciones tridimensionales y almacenados, el paleontólogo Thomas Lehmann, jefe de la sección de paleomamalogía del Instituto de Investigación Senckenberg en Alemania, se está preparando para solicitar subvenciones europeas este año para recaudar fondos para el laboratorio y para contratar y capacitar a un técnico de Kenia para administrar su operación en Kenia. Lehman estima que la puesta en marcha del laboratorio costará alrededor de 100 000 dólares, pero confía en que la calidad de la colección de paleontología y el potencial de nuevos descubrimientos atraerán fondos.
La iniciativa ya ha llevado al descubrimiento de nuevas especies, incluido un camaleón de 18 millones de años que puede ser el más antiguo que se haya encontrado en África.
Si miras a África en su conjunto, no hay muchas colecciones de fósiles que están tan bien conservados como los de Kenia, excepto en Sudáfrica, dice Lehmann, quien ha estado estudiando la colección paleontológica del museo desde 2003.
Antes de la llegada de Kibi al museo en 2015, Lehmann tenía muchas ideas para estudios relacionados con los fósiles allí y preguntas sobre evolución y ecología, pero no podía responderlas sin escaneos micro-CT para mirar dentro de los fósiles. Todas estas preguntas estaban allí escritas en una hoja de papel. Se estaba haciendo más y más largo, dice. Entonces aquí estaba Job abriendo la puerta.
La iniciativa ya ha llevado al descubrimiento de nuevas especies, incluido un camaleón de 18 millones de años que puede ser el más antiguo jamás encontrado en África. El escaneo en los últimos años ha permitido que réplicas de cráneos y huesos de animales que antes eran inaccesibles y estaban enmascarados por matriz se impriman en 3D en el museo de Nairobi. Este nuevo acceso a escaneos y modelos de fósiles en 3D hará que la paleontología sea más atractiva para los estudiantes de Kenia y podría ayudar al museo a expandir su alcance, dice Kibii.
En abril, Kibii planeó escanear más fósiles en Sudáfrica. , pero el viaje fue cancelado debido a la pandemia de COVID-19. Planea escanear una nueva variedad en diciembre si las condiciones lo permiten, y dice que espera examinar más ancestros humanos tempranos en su especialidad.
COVID-19 realmente ha cambiado la apariencia de las cosas, haciendo que la exploración por micro-CT sea incluso más imperativo, dice. Si su visión ya se hubiera realizado por completo, su equipo podría enviar versiones digitales de fósiles a investigadores en África y en el extranjero que están en cuarentena y enfrentan restricciones de viaje. En ese mundo futuro, dice, la investigación continuará sin obstáculos.