Palinología

La palinología estudia los granos de polen y esporas denominados en su conjunto como palinomorfos; restos de microorganismos y fragmentos microscópicos llamados palinomorfos no polínicos (PNPs), tanto actuales como fósiles que están compuestos por biopolímeros resistentes a la degradación química. El estudio de los granos de polen y esporas que se preservan en distintos ambientes de depósito se denomina análisis palinológico y es utilizado para realizar la reconstrucción de la historia de las comunidades terrestres y también acuáticas. En el laboratorio se realiza la extracción de palinomorfos y PNPs aplicando técnicas de eliminación de minerales y materia orgánica presentes en las muestras usando combinaciones de ácidos y bases.

Polen

Los granos de polen corresponden a la los microgametofitos (haploide) de las plantas con semilla y contiene la mitad del genoma de la planta parental. La gran diversidad floral de las plantas con flores refleja la adaptación de éstas para realizar una polinización y fertilización exitosa ante condiciones ambientales variables. Entre los mecanismos que se han desarrollado para la polinización esta la entomofilia y zoofilia, donde insectos, aves, murciélagos y mamíferos pequeños transfieren el polen de las anteras a los estigmas de las flores. Otro mecanismo es la anemofilia, el polen es trasportado por el viento, es un proceso azaroso relacionado con las corrientes de aire, pero el éxito de la polinización está relacionado a la gran producción de polen por las plantas para asegurar la fertilización. La mayor parte de las gimnospermas tienen polen anemófilo, y también algunas de las familias de angiospermas como son las Poaceae.

Durante el proceso de liberación a la atmósfera de grandes cantidades de polen que se denomina “lluvia de polen”, muchos de estos se depositan eventualmente en ambientes como lagos, ríos, estanques y aún en las plataformas continentales marinas. Los granos de polen presentan una enorme diversidad estructural con alta variedad morfológica en su superficie. La pared que está compuesta por dos capas, una interna denominada intina de composición celulósica y otra externa o exina compuesta por esporopolenina, un biopolímero resistente a la degradación química. Esta cubierta protege el material genético de los rayos UV y la desecación.

La naturaleza inerte de este compuesto ha permitido la preservación de esporas indicadoras de la presencia de las primeras plantas terrestres hace casi 450 millones de años. Dada la naturaleza tan resistente de la esporopolenina los granos de polen son elementos que forman parte del registro geológico. Los granos de polen tienen formas y simetrías variadas, también presentan aberturas como poros y/o colpos por donde emerge el tubo polínico. Además, tienen una superficie ornamentada con patrones esculturales en la exina como espinas, retículos, clavas, verrugas, etc. que permiten caracterizarlos al microscopio. Los rasgos morfológicos son distintivos de los taxones y funcionan como una herramienta taxonómica.

Esporas

Las esporas son producidas por varios grupos como las criptógamas que son plantas sin semillas, bacterias, algas y hongos. Durante el análisis palinológico de las secuencias lacustres que se realiza en el laboratorio nos enfocamos a analizar las esporas de Pteridofitas (helechos) y briofitas (musgos y hepáticas). El conjunto de esporas correspondiente a la vegetación terrestre tiene una larga historia en el registro geológico pues su documentación inicia con la invasión de las primeras plantas al medio terrestre hace aproximadamente 450 millones de años.

Dos grandes grupos de esporas son reconocibles con base en la posición y tipo de tétrada durante su formación en el esporangio, el primer grupo corresponde las tétradas tetraédricas donde cada una de las cuatro esporas está en contacto entre sí, hacia el interior de la tétrada (cara proximal) quedando una marca en forma de "Y" que se denomina marca trilete.

El otro grupo pertenece a tétradas tetragonales, de las cuatro esporas solo entran en contacto dos, lo que da lugar a una cicatriz o marca alargada (monolete) dando a la espora forma de frijol. El otro grupo pertenece a tétradas tetragonales, de las cuatro esporas solo entran en contacto dos, lo que da lugar a una cicatriz o marca alargada (monolete) dando a la espora forma de frijol.

Al igual que el polen las esporas tienen una pared de esporopolenina y cuentan con una gran diversidad en su ornamentación lo que hace posible su identificación al microscopio.

Palinomorfos no polínicos

El término de palinomorfos no polínicos (PNPs) se refiere a un grupo de restos orgánicos que son identificables y que están presentes en las laminillas después de que se realiza la extracción palinológica. Es un grupo heterogéneo que representan generalmente la historia ambiental local. Está compuesto por esporas de hongos, cianobacterias, algas, quistes, amebas testadas, huevos de rotíferos y tardigardos entre otros. El estudio formal de los PNPs inicia en los años ochenta describiendo y comparando los micro-restos con ejemplares de la literatura, colecciones y colegas. Sin embargo, a muchos de los PNPs no se les ha identificado, pero aun así tienen importancia paleoambiental pues se correlacionan con otros microfósiles como diatomeas o polen, los cuales ofrecen información paleoecológica.

Amebas testadas

Las amebas testadas, también referidas como tecamebas, son un grupo polifilético de protistas de tipo ameboide. La estructura morfológica que las distingue es la presencia de una testa con una única cámara y una apertura o pseudostoma (salvo algunas especies que poseen un diafragma que casi divide toda la cámara y casos excepcionales que presentan dos aperturas).

La morfología de las testas es muy particular para cada especie, lo que permite la identificación de estas amebas utilizando sólo las características de esta estructura. Pueden medir entre 5 y 500 μm y para su locomoción y alimentación pueden presentar pseudópodos de tipo lobópodos o filópodos. Habitan en cuerpos de agua dulce (se consideran en general bentónicas), pantanos, turberas, suelos y musgos. Son muy estudiadas en sedimentos del Cuaternario, sin embargo, los registros más antiguos aceptados se remontan al Neoproterozoico.

El registro de la abundancia de testas presentes en sedimentos lacustres ha sido utilizado para reconstruir variables ambientales como el nivel trófico, entrada de materia orgánica al lago, fósforo sedimentario, presencia de metales pesados, salinidad y cambio del uso del suelo alrededor del lago. En regiones tropicales se ha registrado que existen en menor abundancia que en lagos templados, sin embargo, sus preferencias ecológicas parecen corresponder en general a lo registrado en otras latitudes. El estudio de este grupo en secuencias sedimentarias en México inicia en el laboratorio y se cuenta además con una colección disponible en el Portal de Datos Abiertos de la UNAM.