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Bogotá D.C., may. 04 de 2010 - Agencia de Noticias UN– El esmalte dental de personas que vivieron miles de años atrás se convierte hoy en la evidencia fiable del momento histórico de sus muertes. Una nueva técnica se explora en Colombia para ese fin.
Los arqueólogos del país, gracias al ingenio de los investigadores del Laboratorio de Física Aplicada de la Universidad Nacional de Colombia, podrán precisar muchos datos de los primeros hombres recolectores-cazadores que habitaron en el país, entre 12 mil y 3 mil años antes del presente.
Esto se podrá lograr gracias a una moderna herramienta, la unidad de Resonancia Paramagnética Electrónica (EPR, por sus siglas en inglés), la cual estuvo subutilizada por cerca de 20 años. Poniendo pequeñas muestras de esmalte dental en este aparato se puede determinar con bastante exactitud el tiempo en que vivieron los seres humanos de la prehistoria.
La técnica puede remplazar a la datación por carbono 14, un método costoso que solo se realiza fuera del país. La nueva edición de Matices. Historias detrás de la investigación, titulada “Esmalte dental precisa nuestro pasado arqueológico”, les mostrará los eslabones que permitieron que la física y la arqueología, ciencias con fines aparentemente distintos, se entrecruzaran para comenzar a conocer mejor, en este caso específico, a un grupo que vivió en el sector de Checua, ubicado en el municipio de Nemocón, lugar de invaluable trascendencia cultural y ambiental.
Gracias a los buenos resultados del profesor y físico Ovidio Almanza y del estudiante de Arqueología Javier Sandoval, ya empiezan a recibirse ofertas de países de América Latina, como Perú, que se muestran interesados en utilizar el método perfeccionado en la UN.
El esmalte dental precisa nuestro pasado arqueológico
Cierre los ojos y trasládese por un momento al pasado remoto, más o menos a ocho mil años atrás. Imagínese parado en lo alto de una colina observando la extensa Sabana de Bogotá. Muy cerca, hay mujeres y hombres que retan su ingenio para transformar los huesos de animales en agujas, punzones, cuchillos e, incluso, instrumentos. ¡Sí!, se escucha el sonido de una flauta rústica, que tiene cuatro orificios en la parte superior y uno más, en la posterior. Se observa el entierro de un hombre,es un ritual muy sencillo, pero simbólico, que evidencia el ineludible dolor por la partida de los nuestros.
Abra los ojos y mantenga viva la imagen de aquellas personas que, según los arqueólogos, fueron las primeras en caminar, cazar, recolectar y hacer cultura en la altiplanicie del departamento de Cundinamarca. ¿Cómo lo saben? ¿Si fue hace ocho mil años? ¿Solo cazaban y recolectaban? La prueba con carbono 14 así lo indica, pero la certeza no es absoluta. Esta técnica tiene sus carencias, aunque sea la estándar en el mundo para datar restos arqueológicos. Para el caso colombiano es un método costoso para los investigadores, debido a que los análisis hay que hacerlos fuera del país.
En el panorama surge una nueva opción. Ahora, con una técnica que se desarrolló en el Laboratorio de Física Aplicada, de la Universidad Nacional de Colombia, se podrán precisar muchos datos de aquella época prehispánica. Ese individuo que murió y fue sepultado hace miles de años, revive para la ciencia de diversas formas. Primero, como hallazgo arqueológico; segundo, como una pieza forense en sí mismo. El esmalte de sus dientes se convierte en la evidencia fiable del momento histórico de su muerte. Un moderno equipo es el que hace la ‘magia’, se trata de la unidad de Resonancia Paramagnética Electrónica (EPR, por sus siglas en inglés). Los costos se reducirán significativamente, por lo que estará al alcance de muchos arqueólogos nacionales y de América Latina.
Deje atrás ideas preconcebidas sobre mujeres y hombres salvajes, movidos solo por el instinto, porque encontrará seres humanos con el mismo espíritu creador de las personas modernas que se ingenian técnicas como la datación a partir del esmalte dental.
Matices. Historias detrás de la investigación les mostrará los eslabones que permitieron que la física y la arqueología, ciencias con fines aparentemente distintos, se entrecruzaran para comenzar a conocer mejor a los pueblos de la prehistoria colombiana. En este caso a un grupo que vivió en el sector de Checua, ubicado en el municipio de Nemocón, lugar de invaluable trascendencia cultural y ambiental que está en riesgo de desaparecer.
Cortesía Ana María Groot y Javier Sandoval
AFP
Unidad de Resonancia
Paramagnética Electrónica (EPR)
Quien a menudo cierra los ojos y se transporta a ese pasado es Javier Andrés Sandoval. Él es estudiante de Antropología y, durante seis semestres, lo fue de Física. Su vida académica ha estado ligada a los mundos imperceptibles, pero reales. El universo de los átomos es tan lejano para el común de los mortales, como lo es el de la época de los hombres cazadores–recolectores.
“Cuando llegué al Departamento de Antropología quise encontrar algo que conectara a las dos carreras. Me di cuenta de que había Física Aplicada en Arqueología, en algo que se llama Arqueometría. Es un área que no se ha explorado en Colombia, a diferencia de Europa, en donde está muy desarrollada”, asegura el inquieto estudiante. La arqueometría, que recurre a métodos de la física y la química, es ampliamente usada para datar vestigios de los yacimientos arqueológicos.
Lo primero que Javier debía definir era en qué quería trabajar, y una dificultad para la arqueología nacional es la datación, por los costos que implica. “¡Por ahí es donde debo encaminarme!”, se dijo.
Buscó bibliografía al respecto y encontró que en Europa existía una técnica, muy poco extendida, de datar el esmalte dental de cuerpos muy antiguos, que no podían ser estudiados con carbono 14. “¡Estoy seguro de que por ahí es la cosa!”, dedujo de inmediato. Comenzó, entonces, a buscar aliados. El reto era mayúsculo, si se tiene en cuenta que debía convencer a todo un departamento de que las ciencias básicas se podían ‘inmiscuir’ en los terrenos arqueológicos.
De hecho, la técnica por carbono 14 emergió dentro de la arqueometría. La técnica es popular debido a que parte del hecho de que todos los seres vivos intercambian carbono 14 con el ambiente a través de la respiración. Cuando la persona o el animal muere ese intercambio cesa y el carbono que queda en los restos comienza a desintegrarse lentamente a través del tiempo. Los científicos lo que hacen es determinar la cantidad de energía que se ‘evapora’ del átomo radiactivo de carbono. Se sabe, por ejemplo, que a los 5.750 años de fallecer un ser vivo la cantidad de carbono 14 se reduce a la mitad en los restos.
Sandoval no teme decir que la arqueología en el país es anticuada. “Se utilizan metodologías que desconocen muchas tecnologías de avanzada usadas hoy en el mundo. Es por eso que no hemos podido llegar a niveles más profundos de conocimiento sobre nuestro pasado. Cuando empecé a buscar a los arqueólogos encontré dificultad para hallar apoyo”.
Cortesía Ana María Groot y Javier Sandoval
AFP
Entierro No 9 Sitio arqueológico Checua
El primer aliado
El profesor Ovidio Almanza Montero suele cerrar los ojos, pero para mirar al futuro. Concibe una física al servicio de la sociedad, una física hecha en Colombia que pueda ser llevada al exterior. “¡Aquí lo que existe s gente talentosa, y mucha. Lo que falta es plata!”, dice con énfasis. Relata cómo en Alemania, donde hizo su pasantía, y en España, donde adelantó su Doctorado en Física, el dinero destinado a la investigación les permite a los científicos disponer de sofisticados equipamientos que no están al alcance en la realidad colombiana.
“En los laboratorios de Alemania, por ejemplo, para obtener muestras de algunos elementos gaseosos o líquidos de la tabla periódica basta abrir una llave. En cambio aquí es complicado acceder, al menos, a alguna de esas sustancias”. Almanza lo cuenta no como un lamento –es consciente de las limitaciones que existen en el país– sino como un ejemplo de cómo la ‘pilera’ de los investigadores colombianos les permite sobreponerse a la falta de los amplios recursos que existen en otras partes.
Por eso, cuando Javier Andrés Sandoval tocó las puertas del estrecho Laboratorio de Física Aplicada fue acogido con entusiasmo. “Usted es a quien estábamos buscando”, así, literalmente, lo recibió el ‘profe’ Ovidio, un matemático y físico que es ‘uña y carne’ con sus alumnos. La emoción no era para menos, desde que Almanza se hizo a cargo del Laboratorio quería explotarlo al máximo, y el proyecto del joven arqueólogo encajaba perfecto con una de sus ideas: nada más ni nada menos que fechar objetos antiguos con un ‘viejo’ aparato escondido y poco utilizado.
Cortesía Ana María Groot y Javier Sandoval
AFP
Unidad de Resonancia
Paramagnética Electrónica (EPR)
EPR, una joya inadvertida
Javier llegó en el momento justo para el redescubrimiento de un equipo clave para su trabajo. En el Laboratorio de Física Aplicada permaneció inadvertido y subutilizado, por cerca de 20 años, una sofisticada unidad de Resonancia Paramagnética Electrónica (EPR, por sus siglas en inglés). El nombre es rimbombante, como lo es su apariencia. Y no menos sorprendente es lo que se puede hacer con el instrumento: mirar cómo se comporta la energía en la impalpable naturaleza de los átomos.
El profesor Ovidio Almanza considera que el EPR es una joya a la que no se le ha permitido brillar como se lo merece. Es uno de los pocos de su tipo que existen en América Latina. Quien se acerque al imponente aparato descubrirá ciertos rasgos ‘retro’ en su apariencia, como una pequeña pantalla empotrada en un enorme armatoste, que recuerda a los antiguos computadores ochenteros.
Otra sección del equipo, que ocupa un buen espacio en el Laboratorio, está conformada por dos discos gigantes y gruesos, donde se sitúan los componentes magnéticos y parte de la electrónica del aparato. En el medio de los dos discos hay una pequeña cavidad donde se introducen las minúsculas muestras para analizar. Es allí donde ocurre la ‘magia’ que Javier necesita para establecer, con certeza, los años que tienen los restos arqueológicos de Checua.
Cortesía Ana María Groot y Javier Sandoval
AFP
Unidad de Resonancia
Paramagnética Electrónica (EPR)
El apoyo de los colegas
Ana María Groot, arqueóloga y docente de la Universidad Nacional de Colombia, sabe muy poco de las virtudes del EPR, aunque su esperanza se centra en convertirlo en aliado para la investigación en su disciplina. Groot es una de las investigadoras que heredó el camino construido por personajes como el multifacético naturalista Thomas van der Hammen (recién fallecido) y, sobre todo, por el prolífero antropólogo Gonzalo Correa Urrego, una leyenda viva en el gremio de los antropólogos y arqueólogos colombianos.
“Cuando estoy en un proceso de excavación y me encuentro con los restos humanos de tiempos remotos se crea un vínculo muy estrecho, un respeto supremo por esas personas. A la vez, se genera una curiosidad inmensa por conocer cómo vivían en su entorno”, dice la investigadora, que fue la responsable de sacar a la luz, a comienzos de los años 90, varios restos arqueológicos de Checua, tema del que sí sabe mucho y es autoridad en el país.
La profesora Groot y el arqueólogo de origen turco Alí Durán –uno de los pocos que conoce sobre arqueometría en la UN– fueron los aliados que encontró Javier Sandoval en el Departamento de Antropología. Javier afirma que con ellos empezó la gestión para adquirir una pieza dental de alguno de los restos óseos de Checua. La tarea, por supuesto, no fue fácil. Si hay algo sagrado para los arqueólogos son los huesos, los cráneos, los artefactos y demás hallazgos milenarios. El sacrificio de alguna pieza, por pequeña que sea, es algo inconcebible para muchos de ellos.
Cortesía Ana María Groot y Javier Sandoval
AFP
Unidad de Resonancia
Paramagnética Electrónica (EPR)
A la persecución de un diente
“‘Profe’, necesito un diente de la colección de restos óseos de Checua”, le dijo el estudiante al director del Laboratorio de Arqueología Física de la UN. “¡¿Que qué? ¿Un diente? ¿De Checua? ¿Para qué?!”, preguntó con recelo el custodio de uno de los laboratorios osteológicos más completos del país. “Lo requiero para fechar la edad del cuerpo. Debo triturarlo y analizarlo en un equipo EPR”. El profesor solo atinó en decir: “¿Y usted va a dañar un diente de los restos de Checua solo para fecharlo?”. La sola idea de sacar alguna pieza del Laboratorio puede irritar a los más firmes conservacionistas de este legado cultural. Luego de comprobar la seriedad del proyecto accedió.
“Me sorprendió la reticencia del profesor, pues son vestigios arqueológicos que nadie tocó por cerca de 20 años. Según las pruebas de carbono 14 realizadas en esa época, los restos humanos tienen unos ocho mil años de antigüedad, pero esa datación se hizo a partir del carbón vegetal del área adjunta a los cuerpos, no de los huesos mismos. La datación a partir del esmalte dental, por medio de la técnica EPR, nos permite obtener una cronología muy precisa a partir de una evidencia directa, como es un resto óseo. Al principio, muchos arqueólogos del departamento desconfiaban del estudio, pero ahora, gracias a los resultados, personas como Ana María Groot están con la mente abierta”, manifiesta Sandoval.
Esmalte dental bombardeado
El físico Ovidio Almanza resalta –para tranquilidad de los arqueólogos– que para la datación con EPR se pueden utilizar los terceros molares (muelas que quedan bien atrás en nuestra cavidad bucal), sin afectar otros estudios que se hagan a partir de los huesos. Lo que realmente le interesa al científico es el esmalte dental, debido a que es el mineral más duro y perdurable en el cuerpo humano. Es una cubierta cristalina que, cuando la persona muere, se puede asemejar a una esponja que absorbe la radiación de las partículas que hay alrededor.
“Para comprenderlo mejor, de nuevo cierre los ojos y piense en el sol como una ‘bola de fuego’ que lanza ráfagas de energía al espacio exterior. La corteza de nuestro planeta recibe parte de esas descargas, las cuales alimentan la vida que conocemos. Ahora piense en los átomos radiactivos como pequeñísimos ‘soles’, que irradian energía e impregnan todo lo que hay alrededor. Esa irradiación llega hasta el esmalte dental formando ‘defectos’ en la superficie cristalina. Son esos ‘defectos’ los que se estudian con la ayuda del EPR. El profesor Almanza trabaja con un tipo de átomos radiactivos llamados radioisótopos. Su característica es que a medida que pasa el tiempo, mucho tiempo, gradualmente pierden la capacidad de irradiación, esto es, que poco a poco dejan de ‘contaminar’ a los objetos cercanos. Es como si los pequeños ‘soles’ se fueran apagando muy despacio.
El potasio, el torio y el uranio son radioisótopos que se encuentran en el ambiente y dejan su huella en superficies como el esmalte dental, pero ellos no trabajan solos. Hay otro factor que interviene y les permite a estos átomos penetrar bien adentro de la capa cristalina del diente. Se trata de los fotones, que se pueden concebir como los ‘vehículos’ de la energía, son un fenómeno de la física que permite que la radiactividad de los átomos viaje en el espacio”.
Escudriñando en los ‘defectos’
El físico Ovidio Almanza asegura que el trabajo de los investigadores es determinar la cantidad de ‘defectos’ que se generan en el esmalte dental. “Piense en el cristal que recubre los dientes como una red de pescar, pero tridimensional. Imagínese que a esa red le hagan falta ciertos nudos conectores o que esos nudos estén corridos de su sitio original, es a eso a lo que le llamamos ‘defectos’. Esto sucede porque los electrones lanzados por los radioisótopos se apoderan de esos espacios y alteran el tejido original de la red. Lo que hacemos, básicamente, es contar el número de ‘defectos’ que se han acumulado en la superficie del diente por cientos o miles de años”.
Por supuesto, los ‘defectos’ de los que habla el ‘profe’ Almanza no son dos o tres, ni mil o 10 mil, son miles de millones. La ‘magia’ que hace el EPR es contar esa infinidad de datos que se generan a partir del estudio de una muestra y generar unas líneas de tiempo que permiten determinar el acumulado de radiación.
Destruir para crear conocimiento
Antes de que la ‘magia’ llegue hay unos pasos bastante manuales que son vitales para poder analizar la muestra en el EPR.
Primero, hay que lavar el diente con hipoclorito (nombre científico que recibe el cloro o lejía con el que se blanquea la ropa y se desinfectan los baños).
Segundo, es necesario quitarle dos micras a la capa del diente, ¿por qué?, Almanza lo explica: “Lo que sucede es que los fotones no son los únicos que penetran en el diente, hay otras fuentes de energía que también lo hacen, como las partículas alfa (átomos con núcleos de helio), partículas beta (electrones arrojados en sucesos radioactivos) y los neutrinos (provenientes de la radiación cósmica). Estos tipos de radiación no penetran lo suficiente, mientras que la de los fotones tiene la capacidad de cruzar la materia más allá de las dos micras de profundidad; es esto lo que nos interesa estudiar, por eso quitamos cuidadosamente esa capa de esmalte, que no nos sirve de nada”.
Y tercero, se hace un proceso de molienda. Con un pequeño mazo el diente se tritura lo máximo posible, hasta que queda reducido a un polvo fino. De inmediato, la muestra se deposita directamente en el EPR. Allá, metido entre los dos enormes discos del aparato, se comienza a generar la apreciada información que les dirá a los científicos cuántos años de muerto tiene el hombre prehistórico de la zona arqueológica de Checua.
Pero… ¿Cuántos años tiene?
Sí, sí, sí… hemos hecho un corto viaje por la física básica, los átomos, los radioisótopos, los electrones, los fotones…, un recorrido científico que, para la mayoría de nosotros es como de ciencia ficción, pero que es tan real como que estamos hechos de esas mismas migas cósmicas. Para el físico Ovidio Almanza el ámbito arqueológico era igual de extraño, pero la dupla que hizo con Javier Sandoval lo metió de lleno en el Pleistoceno y el Holoceno, las dos épocas del periodo Cuaternario de nuestro planeta, en la cual evolucionó el homo sapiens.
¿Pleistoceno? ¿Holoceno? ¿Cuaternario? ¡Eso suena como a época de dinosaurios!, pero no, esos formidables animales vivieron mucho más atrás en el tiempo. Hagamos un pequeño recuento. En la historia del planeta Tierra han transcurrido cuatro eras; estamos viviendo en la cuarta, llamada Cenozoica. A la vez, cada era se compone de periodos; nos hallamos en el periodo Cuaternario. Y para terminar, cada periodo tiene sus épocas; estamos en la época del Holoceno, que se inició hace unos 10 mil años. Es de este último lapso que se tienen huellas de los primeros hombres que habitaron Colombia. Los restos de Checua, en Nemocón, se sitúan ocho mil años antes del presente.
Esa fecha se determinó a partir de la datación por carbono 14 realizada a comienzos de los años 90. ¿Es exacta? Se puede afirmar que es fiable, pero se trata solo de aproximaciones. Por el contrario, el EPR es como una ‘brújula del tiempo’, que dirige su aguja de una forma más precisa al momento cronológico que vivió el ser. Resta o suma cientos de años a lo establecido por el carbono, lo que ayuda a delimitar, mucho más, los periodos de tiempo. Según la Resonancia Paramagnética Electrónica efectuada al diente del hombre prehistórico de Checua, este vivió hace 7.900 años.
¡Bueno, al alcance y barato!
Usted pensará: 100 años más o 100 años menos, ¡qué más da!, pero para los arqueólogos es fundamental concretar fechas, y así tener una ‘foto’ más nítida del pasado de los sitios que estudian. Por ejemplo, saber que el instrumento musical más antiguo hallado en Colombia –la flauta hecha de hueso– tiene cerca de siete mil años. Groot resalta que todavía hay quienes suelen imaginarse a los humanos de la prehistoria como toscos, torpes, arrastrando a sus mujeres de sus cabelleras, tal cual se muestran en las caricaturas, pero cuando se observan detenidamente sus ‘huellas’, se tiene en frente al mismo sapiens que en el presente mira al pasado.
La arqueóloga Ana María Groot manifiesta que es muy importante para el país explorar nuevas formas de datación, debido a que hay muy poca financiación para fechar objetos con carbono 14, por los costos que implica. Esto, en cierta medida, detiene o retrasa muchos procesos de investigación. Almanza dice que la técnica con EPR reduce a una cuarta parte los costos de datación. Mientras que un análisis con carbono 14 alcanza los 800 mil pesos, con EPR el costo se reduce a 200 mil. Pero no es solo ahorro en dinero, también lo es en tiempo.
En la época nuclear
El método con carbono 14 es la técnica más usada en los países desarrollados y el que ha permitido ‘viajar’ al pasado a la mayoría de los arqueólogos del mundo. Según el estudiante de Maestría en Física, Edwar Enrique Carvajal Taborda, del Grupo de Física Aplicada, existe la concepción de que el carbono 14 de la atmósfera se mantiene constante; “esto es algo que no es completamente cierto”, dice. Fenómenos como los ensayos nucleares y las explosiones como las de Hiroshima y Nagasaki alteraron las concentraciones de radioisótopos en la naturaleza.
“Esto significa que el carbono 14 existente en un material orgánico puede no ajustarse a lo que se especulaba, incluso puede alterarse terriblemente. Además, la datación con carbono se basa en el hecho de que cuando un ser muere deja de intercambiar carbono con el medio que hay a su alrededor. Sin embargo, se ha demostrado que, dependiendo de donde esté la muestra, el intercambio del radioisótopo de carbono sigue dándose en muy pequeñas cantidades; puede ser algo muy mínimo, pero implica grandes errores en el cálculo de la edad de los restos arqueológicos”, detalla Carvajal Taborda,quien trabaja en un proyecto de datación a partir del esmalte dental de restos humanos ubicados en el sector de Aguazuque, en el municipio de Soacha.
Técnica para exportar
El joven físico aclara que lo anterior no significa, ni mucho menos, que la datación por carbono 14 sea obsoleta, pues la técnica sigue afinándose para los casos que pueda ser usada; pero el uso del EPR llega como una herramienta propia, totalmente hecha en Colombia. Explica Edwar que “por el bajo costo es asequible para todos los científicos del país; lo más importante es que es preciso y puede fechar objetos mucho más antiguos. Mientras que con el carbono 14 se establecen edades de hasta 60 mil años antes del presente, con el EPR se puede ir hasta un millón de años atrás de nuestros tiempos”.
Javier Sandoval enfatiza en que en América Latina es muy poco el conocimiento que se tiene sobre el hombre que vivió hace 10 mil o 12 mil años. Colombia y Brasil son los que han sido más productivos en obtener información de ese periodo de transición entre el Pleistoceno y el Holoceno. Es gracias a trabajos interdisciplinarios como los de la Universidad Nacional de Colombia que otros países se muestran interesados en la técnica de datación por EPR. “Los peruanos, que tienen un gran legado arqueológico, entraron en contacto con nosotros para el análisis de futuras muestras”, asegura Sandoval.
En el caso de Checua, estudiosos como Ana María Groot podrán completar el rompecabezas del hombre cazador-recolector de ese periodo en Colombia. Hasta ahora, con la evidencia hallada, la arqueóloga cierra los ojos y observa comunidades que vivían con mucha intensidad; personas que se movían por amplios espacios para cazar los venados coliblancos, y se agazapaban entre el chusque de los pantanos para atrapar curíes. En esos tiempos las dos especies conformaban enormes manadas que tapizaban la Sabana de Bogotá.
Ve hombres que construían pequeñas viviendas circulares, lo que indica sociedades estables. A mujeres que cosían con rústicas agujas de hueso los cueros curtidos. Contempla, además, personas que a los 35 años de edad eran los ancianos de su época, ya que sus expectativas de vida no eran muy altas. Es una etapa tan atrás en el tiempo, que ni siquiera había nacido la apreciada cerámica que crearon los grupos indígenas prehispánicos.
El físico Ovidio Almanza asegura que en el Laboratorio de Física Aplicada se creó un completo protocolo para que los investigadores del país y de la región Andina comiencen a sacarle el mayor provecho a la unidad de Resonancia Paramagnética Electrónica (EPR, por sus siglas en inglés) de la UN. Esta herramienta, sin duda, se convertirá en un aliado para muchos científicos, incluso para aquellos como Ana María Groot que ‘pelean’ contra quienes quieren destruir ‘templos’ del conocimiento como Checua. Desafortunadamente es así, en el municipio de Nemocón existe el proyecto de construir un enorme botadero regional de basura, que será útil para unos 30 municipios de la Sabana, pero que acabaría para siempre con los invaluables restos arqueológicos de la zona.
Cortesía Ana María Groot y Javier Sandoval
AFP
