viernes, 5 de septiembre de 2014

Ultrafiltración, carbono-14 y Neandertales

Con la ultrafiltración hemos topado

En los últimos años, han aparecido toda una serie de trabajos sobre la cronología del final del Paleolítico medio y la desaparición de las poblaciones neandertales. Mencionaré, sólo como ejemplos, los artículos de R. Pinhasi et al., PNAS, 2011 y R. E. Wood et al., PNAS, 2013.

De esos trabajos y otros similares, estoy de acuerdo con algunos, y en desacuerdo con otros... pero no es eso lo que quiero tratar en esta nota.

El caso es que, leyendo notas de prensa y artículos divulgativos sobre este tema, me he encontrado que hay una notable confusión sobre qué es y para qué sirve algo llamado "ultrafiltración": Se dice que es un método nuevo de datación, que revoluciona la cronología del paleolítico, etc.

Creo que parte de la culpa de la confusión puede venir de los propios investigadores, quienes para resaltar su trabajo, a veces exageran o "adornan" las nuevas técnicas, o variaciones aplicadas a métodos que, por otra parte, siempre han estado en constante evolución.

Por otro lado, el trabajo periodístico requiere inmediatez, y a veces los articulistas no se informan bien, o no entienden por completo lo que se les ha explicado, y simplemente transcriben lo que han creído entender.

Con ánimo constructivo, voy a tratar de explicar de forma sencilla de qué hablamos cuando se usa ese término, "ultrafiltración" y a qué hace referencia.


¿Qué es la ultrafiltración?

Para responder a esto, expliquemos primero en corto que es la datación por carbono-14.

La datación por carbono-14 mide la cantidad de ese isótopo radioactivo que queda en una muestra, en relación a la cantidad del isótopo estable carbono-12. Con esa medición, y cómo sabemos cual es la tasa de desintegración del carbono-14 (por así decirlo, la velocidad a la que va desapareciendo), se puede conocer la edad de la muestra.

Y gracias a eso podemos datar muchos tipos de materiales (básicamente, de origen orgánico). Y junto con otros sistemas de datación, establecer cronologías absolutas del pasado prehistórico.

Entonces, ¿que es la ultrafiltración? En realidad, se trata de un simple, pero importante paso que se puede aplicar en una fase muy concreta de la preparación de las muestras, antes de ser datadas por carbono-14.

Si nos ceñimos a las muestras de hueso, sería un paso que se da después de: los pre-tratamientos físicos, la limpieza en recirculación con disolventes orgánicos, y los baños ácido-base-ácido.

En ese punto, y siguiendo la explicación de F. Javier Santos (CNA) ofrecida en el seminario "Nuevas aplicaciones del radiocarbono en el ámbito de las humanidades", se pueden hacer dos cosas:

- Sin ultrafiltración:

  • El colágeno de la gelatina se disuelve en HCl a pH=3, 80ºC.
  • Se centrifuga y desecha el sólido.
  • Se evapora para cristalizar el colágeno.

- Con ultrafiltración:

  • El colágeno de la gelatina se disuelve en HCl a pH=3, 80ºC.
  • Se filtra el colágeno.
  • Se ultrafiltra el colágeno: eliminación de cadenas cortas. Es decir se pasa por un filtro de mallas especiales.
Como nota técnica, un aspecto muy importante es la limpieza exhaustiva de los filtros, porque si no quedan limpios incluso la mínima partícula puede introducir errores en dataciones posteriores. 

Y eso es, básicamente, la ultrafiltración. Después de estos pasos vendría la grafitización, prensado de la muestra y finalmente la medición por AMS propiamente dicha.


¿Para qué sirve la ultrafiltración?

En términos puramente técnicos, la ultrafiltración sirve para reducir la posibilidad de contaminación. Esa contaminación, de darse, podría resultar en una menor precisión de la datación, y un rejuvenecimiento de la fecha obtenida.

Hay que resaltar que eso no significa que todas las fechas sin ultrafiltración estén contaminadas (o muy contaminadas)  y sean incorrectas, sólo que es "algo más probable" que tengan "algo de contaminación".

Para etapas recientes de la prehistoria, y para fechas históricas, la contaminación es menos probable, y además -en huesos- la muestra tendrá, por lo general, bastante colágeno. Y en ese colágeno habrá mayor proporción de carbono radioactivo. Esto significa que es menos probable que la datación sea incorrecta por no haber sido ultrafiltrada, y que las fechas con y sin ultrafiltración tenderán a ser muy similares o casi idénticas.

Ahora bien, cuanto más nos alejamos en el tiempo, más posibilidad de contaminación, y más posibilidad de que la muestra tenga poco colágeno, que además tendrá proporciones decrecientes de 14C. Dicho de otro modo: La ultrafiltración va ganando en importancia y se hace cada vez más necesaria.

Esto es crítico cuando nos acercamos al límite natural de la datación por carbono-14, que se establece en unos 55.000 o 60.000 años en términos prácticos (cuando ya queda tan poco 14C en las muestras, por su tasa de desintegración, que no es posible datar cosas más antiguas).

Para fechas en ese entorno temporal, y en general a partir de los 40.000 años, es importante hacer la ultrafiltración, y prácticamente se ha convertido en la formula estándar.

Y para terminar ¿Cómo afecta esto a la cronología del final del Paleolítico medio (PM) y la desaparición de los Neandertales? 

En general, lo que se vamos a ver es un envejecimiento progresivo de las dataciones, que  llevará esos procesos históricos hacia atrás en el tiempo, por unos cuantos miles de años -cuantos, aún es pronto para decirlo. Este proceso ya empieza a verse, y está presente en los trabajos que mencionábamos al inicio de este post.

Un problema que existe hoy en día, sin embargo, es que el foco está muy centrado en los últimos Neandertales, y en sus dataciones. Y no se ha hecho aún un esfuerzo similar para datar y re-datar las primeras ocupaciones de Humanos Anatómicamente Modernos en Europa, con las mismas técnicas. Aunque se usa la ultrafiltración en nuevos contextos, no se revisan significativamente los sitios importantes de primer Paleolítico superior inicial (PSI). Desde luego, no tanto como los últimos del PM. Por este motivo, es posible que se esté dando un "decalaje artificial" entre el final del PM y el PSI según la cronología actual de 14C.

Notas finales

Comentar por último que la ultrafiltración no es algo que hagan unos pocos científicos visionarios o privilegiados, si no que ya es un estándar que se está implantando en la mayor parte de los laboratorios que datan por carbono-14. Esto incluye a laboratorios de investigación como el CNA y también a servicios comerciales como Beta Analytic.

Referencias citadas

Pinhasi, R.,  Higham, T. F. G., Golovanova, L. V.,  Doronichev, V. B. (2011):  Revised age of late Neanderthal occupation and the end of the Middle Paleolithic in the northern Caucasus. PNAS, 108, 21, pp. 8611-8616.

Wood, R. E. Barroso-Ruíz, C., Caparrós, M., Jordá Pardo, J. F., Galván Santos, B, Higham, T. F. G. (2013): Radiocarbon dating casts doubt on the late chronology of the Middle to Upper Palaeolithic transition in southern Iberia. PNAS 110, 8, pp. 2781-2786.

2 comentarios:

Chabier González dijo...

Me cuesta creer que podamos ser tan negaos, bueno, tampoco me cuesta tanto. Quiero decir: se aplica un método más cuidadoso para datar los restos de neandertales y obtenemos fechas más altas en las dataciones, no hacemos lo mismo con los restos de los primeros humanos modernos hallados en Europa, y sin embargo concluimos que ambas especies no llegaron a coincidir. Brillante.

Historia de la tierra dijo...

Gracias por aclararnos un poco con este tema, ahora podremos datar con un poco más de precisión todos los restos de nuestros parientes...