Nº 3, marzo, 2019

Declaradas patrimonio de la humanidad

Evalúan biodeterioro de las esferas de piedra

         Ciencia local responde necesidades de preservación arqueológica

         Dos décadas estudiando bacterias en ambientes extremos

William Mora M.
wmora@conicit.go.cr

Persigue descubrir cómo estos microorganismos causan el "biodeterioro" en registros arqueológicos como las esferas de piedra, declaradas desde el 2014 como Patrimonio Arqueológico de la Humanidad por la Organización de las Naciones Unidades para la Educación, la Ciencia y la Cultura (Unesco).

Aunque parezca inaudito, las piedras constituyen ambientes aptos para el crecimiento de cierto tipo de bacterias que se alimentan de minerales. Muchos otros microorganismos como los hongos y los líquenes también colonizan las superficies aprovechando las grietas o la porosidad.

Factores ambientales asociados a la humedad, radiación solar, la cobertura vegetal y la acción humana influyen en el éxito de las comunidades microbianas que subsisten en estos sustratos.

Biodeterioro

Desde el Centro de Biología Celular y Molecular (CIBCM) de la UCR, la máster Mora ha consolidado un inventario de la biodiversidad microbiana presente en las esferas de piedra. Ya cuenta con una colección de las bacterias que típicamente son del género Bacillus, Peanibacillus y Brevibacillus; hongos especialmente del género Aspergillus, Fusarium Penicillium y Curvularia. Esto además de identificar diversos tipos de líquenes y algas.

El estudio, pionero en Costa Rica, pretende diseñar un método de control y prevención del biodeterioro de estos sustratos de piedra para garantizar la conservación del patrimonio arqueológico nacional.

Aunque hay mucha información sobre las esferas de valor antropológico se hacía urgente conocer su estado de preservación, en especial al considerar que algunas fueron trasladas del sitio de origen a ambientes urbanos.

El estudio de la experta se centró en analizar la población de microrganismos en tales objetos localizados en Finca 6, Batambal, Grijalba y El Silencio, en la Zona Sur; así como en el Museo Nacional.  Con la ayuda de especialistas las esferas se clasificaron de acuerdo a criterios arqueológicos, geofísicos y químicos.

En cupones elaborados con un sustrato especialmente fabricado, a partir de otros estudios efectuados en la UCR, se indaga sobre el efecto "biocida" de aceites naturales como el clavo de olor, tomillo y limonelo (obtenido de cáscaras de cítricos). Del mismo modo, se valora un biocida químico comercial importado de Europa que ha probado ser efectivo para combatir microorganismos en superficies de piedra en otras latitudes. 

Pruebas similares se hicieron en sustratos (cupones) de piedra obtenidos de yacimientos cercanos a los sitios arqueológicos.

En condiciones controladas de luz y temperatura se conducen ensayos, que van desde horas hasta varios días. A los sustratos se les aplica primero las sustancias inhibidoras de microorganismos; luego se inoculan con las "súper bacterias" para verificar su capacidad de colonización.

Las cepas en estudio producen una especie de "goma" o viscosidad (exopolisacario), capaz de permitir su reproducción y protección en el sustrato bajo análisis. Justamente, esta especie de biopelícula constituye ya un factor de riesgo para el biodeteioro de la piedra, dado que se torna difícil combatir la bacteria colonizadora.

Bajo las condiciones de los experimentos realizados se ha observado que el tomillo es el aceite natural más efectivo para neutralizar las bacterias; de forma similar, se ha probado el poder antimicrobiano del producto comercial importado.

Estudios de campo

En este momento la investigadora está afinando sus estrategias para llevar a cabo los ensayos en el campo, en el Parque de las Esferas en Buenos Aires, a partir del segundo semestre del 2019. En esta fase será determinante considerar los factores climáticos y la presencia del ser humano en la zona, especialmente los turistas.

En el primer caso, la experta debe vigilar la persistencia del producto biocida en los distintos microambientes en que yacen las esferas; en este sentido, cada esfera se considera como un caso de estudio dadas las condiciones de luz, humedad, radiación solar y presencia de plantas. Con respecto a la presencia humana se debe prevenir la posible pérdida de las muestras.

A diferencia del laboratorio, en estos sitios se dará una colonización natural de microorganismos, por lo cual se deben tomar en cuenta el tiempo de las pruebas. Al final del año, los hallazgos serán documentados y referidos al Museo Nacional para posibles intervenciones en las esferas.

̶ No hago una intervención directa en las esferas sin la autorización del Museo Nacional; los objetivos de la investigación están acoplados a lo discutido con su personal.

El desarrollo de estas pruebas involucraría visitas mensuales y trabajos de microscopia electrónica para valorar si se está dando la colonización natural de microorganismos.

Las bacterias, los hongos y los líquenes se comportan de manera distinta ¿en esos casos qué pasa con la protección?

Cada uno tiene su mecanismo de acción distinto en el sentido de que las bacterias producen ácidos, exopolisacáridos y otro tipo de cosas; los hongos como los filamentosos, lanzan hilitos y en una esfera, aunque tenga micro grietas, el hongo penetra, las fibras ingresan. Con los cambios de temperatura, así como uno respira los microrganismos lo hacen en el sentido que se pueden hidratar y deshidratar; eso ejerce presión y acelera la ruptura de la roca. 

¿Pareciera que usted está buscando un producto de amplio espectro?

Por lo menos deseamos neutralizar las bacterias y los hongos; en cuanto a los líquenes en la zona sur no hay muchos, en Guayabo sí. No me preocupan tanto los líquenes como si las bacterias y los hongos. En el caso de algunas cianobacterias producen manchas importantes. En las esferas las bacterias se alimentan de las sales. Mientras, los hongos requieren materia orgánica.

¿Nadie podría imaginarse que una piedra sirve de alimento?

Es lo mismo que ocurre en las pailas volcánicas.

Espera ayudarle a patrimonio arqueológico ¿a cuánta distancia cree usted que está del logro de los objetivos planteados?

Existe una meta a largo plazo que es obtener un producto muy bueno, ojalá de amplio espectro que no cause daño. A mediano plazo la idea es optimizar la metodología lo suficiente para el trabajo de campo.

¿Hay otros proyectos que ocupan su atención?

Sí, todos son variaciones del mismo tema. Estamos empezando un proyecto de microbiología de minas de Costas Rica. Igual iremos a observar lo que se encuentra en las rocas, que son generalmente microorganismos, haremos un cultivo de eso y experimentos en biología molecular.

Es un proyecto de investigación básica, el objetivo es ver la biodiversidad que está presente en las minas, y dependiendo del tipo de minas (oro, cobre) esa comunidad será diferente. Ese es el primer paso, eventualmente se podría pensar en obtener alguna utilidad a futuro asociada a la biorremediación.

¿Qué piensa usted de la actitud del costarricense frente al patrimonio arqueológico?

Creo que sobre el patrimonio arqueológico hay mucho más respeto. Seguro porque saben que hay gente vigilando.

 

 

Esferas enigmáticas

·         Se estima que hay cerca de 500 esferas de piedra en más de 50 sitios arqueológicos

William Mora M.
wmora@conicit.go.cr