Filas de frascos de especímenes conservados del icónico viaje de Charles Darwin a Galápagos han permanecido, sin abrir, en los archivos del Museo de Historia Natural (NHM) de Londres durante 200 años. Ahora, los láseres nos han dado una mirada al interior sin precedentes.
El propio Darwin es conocido por escribir la ahora ampliamente aceptada teoría de la selección natural y la evolución, basada en parte en sus observaciones de la vida silvestre en las Galápagos mientras estaba a bordo del HMS Beagle.
Los científicos han aprendido mucho de sus especímenes conservados (mamíferos, reptiles, peces y camarones, por nombrar algunos) que pueden verse a través del cristal que los atrapa.
Pero hasta ahora, no había forma de saber en qué tipo de líquidos flotan estos valiosos especímenes sin abrirlos.
“Analizar las condiciones de almacenamiento de especímenes preciosos y comprender el líquido en el que se conservan podría tener enormes implicaciones en la forma en que cuidamos las colecciones y las preservamos para futuras investigaciones en los años venideros”, explica el técnico de investigación del NHM, Wren Montgomery.
“Hasta ahora, entender qué líquido de preservación había en cada frasco significaba abrirlos, lo que corre el riesgo de evaporación, contaminación y exposición de las muestras a daños ambientales”, dice la física Sara Mosca de la Instalación Central de Láser del Consejo de Instalaciones Científicas y Tecnológicas del Reino Unido.
A lo largo de la historia se han utilizado muchos fluidos diferentes para la conservación de muestras. Por lo general, se trata de alcoholes como el etanol y el metanol, pero a finales del siglo XIX, el recién descubierto formaldehído se hizo popular.
El anatomista holandés Frederik Ruysch infundió especias aromáticas (clavo, pimienta y cardamomo) en una base de etanol y agua. El histólogo francés Pol Bouin favoreció una receta de formaldehído, ácido pícrico y ácido acético. Y el método del patólogo alemán Carl Kaiserling consiste en sumergir muestras secuencialmente en formaldehído, nitrato de potasio y glicerina.
“Con el tiempo, la variabilidad en las recetas… ha llevado a una heterogeneidad considerable entre las colecciones, con mezclas de etanol, metanol, glicerol y formaldehído comúnmente encontradas en proporciones desconocidas, alteradas aún más por la posible evaporación y contaminación con el tiempo”, explican Montgomery, Mosca y sus colegas en un artículo publicado que resume sus hallazgos.
Para sondear el interior de los frascos sin ponerlos en peligro, Montgomery, Mosca y un equipo de científicos han recurrido a una forma portátil de espectroscopia láser llamada espectroscopia Raman espacialmente desplazada, o SORS.
La espectroscopia Raman mide el nivel de “excitación” en la estructura molecular de un material tras el impacto de un láser. La luz que es reemitida por las moléculas devuelve una huella espectral de los elementos internos, revelando la composición química del material.
Pero la espectroscopia Raman tradicional de un solo láser no funcionaría para frascos como este. La luz del láser se dispersa dentro de los primeros cientos de micrómetros, lo que significa que la superficie del contenedor domina la señal.
SORS supera esto tomando al menos dos mediciones Raman: una en la fuente y otra un poco más alejada y desplazada. Restar estas dos lecturas revela las firmas químicas tanto de la superficie como del subsuelo. Y para materiales aún más complejos, los científicos tomarán múltiples lecturas, utilizando múltiples láseres desplazados en diferentes grados de la fuente principal.
La aplicación del método a los frascos de Darwin permitió a los investigadores identificar con precisión sus fluidos de conservación en casi el 80 por ciento de los frascos. Otro 15 por ciento de los casos fueron parcialmente exactos y sólo tres muestras (6,5 por ciento) no pudieron identificarse con seguridad.
El estudio reveló que los mamíferos y reptiles eran más frecuentemente “fijados” con formalina y luego suspendidos en etanol. Mientras tanto, los invertebrados (especialmente las medusas y los camarones) se almacenaron en formaldehído o formaldehído tamponado, a veces con un poco de glicerol o fenoxetol espolvoreado para mejorar la integridad del tejido.
Relacionado: El dolor de cabeza de Darwin: el reloj de la evolución podría funcionar a diferentes velocidades
Es una pregunta importante para quienes tienen la tarea de cuidar el botín de Darwin, pero esto no afecta sólo a la colección del HMS Beagle: los museos de todo el mundo albergan más de 100 millones de especímenes conservados en fluidos, muchos de los cuales son demasiado riesgosos para abrirlos.
“Esta técnica nos permite monitorear y cuidar estos valiosos especímenes sin comprometer su integridad”, dice Mosca.
La investigación fue publicada en ACS Omega.