La materia vegetal contiene fitolitos, partículas de tamaño micrométrico, que pueden desgastar el esmalte dental tanto como el cuarzo ambiental
El archivo fósil está constituido fundamentalmente por dientes, por ser el esmalte dental el tejido más duro y resistente. Los dientes fósiles contienen unas marcas superficiales características a escala microscópica. A partir de la observación de esas marcas, los biólogos evolutivos y los antropólogos reconstruyen hábitos alimenticios e incluso condiciones ambientales, por lo que su estudio es sumamente importante. Hasta ahora se había considerado que las marcas microscópicas en dientes fósiles estaban causadas por partículas abrasivas de tamaño micrométrico a base de cuarzo, transferidas desde el medio (suelo o atmósfera) a los alimentos.
Desde la UEx, un equipo multidisciplinar compuesto por los investigadores del Grupo Especializado de Materiales, Óscar Borrero López y Fernando Rodríguez Rojas, junto con investigadores de Saint Michael’s College (EEUU), Leiden University (Holanda), y el National Institute of Standards and Technology (EEUU), han llevado a cabo un estudio que demuestra que otro tipo de partículas, denominadas fitolitos, presentes en el material vegetal como refuerzo y que surgen como producto del metabolismo de la planta relacionados con el conjunto de procesos a los que denominamos biomineralización, pueden provocar un desgaste dental comparable al causado por partículas de cuarzo.
Los resultados sugieren que los fitolitos podrían tener una función más allá de la de aumentar la resistencia del tejido. En efecto, desgastar los dientes de las especies herbívoras puede ser un poderoso mecanismo de defensa frente a estas.
Tal y como explica el coordinador del proyecto financiado por la Agencia Estatal de Investigación, Óscar Borrero, “el ópalo y el cuarzo son básicamente lo mismo, óxido de silicio, solo que en el primero los átomos están organizados de forma desordenada (estructura amorfa), y en el segundo de forma ordenada (estructura cristalina). Debido a su estructura cristalina, el cuarzo es más duro que el ópalo, y por ello tradicionalmente se le ha considerado responsable único de la abrasión observada en dientes fósiles”.
Esta hipótesis ha sido refutada mediante ensayos tribológicos in-vitro, realizados en la UEx adaptando técnicas estándar de caracterización de materiales, sobre muestras dentales humanas en presencia de suspensiones de partículas. Los resultados obtenidos muestran que los fitolitos y el cuarzo provocan un desgaste similar del esmalte a escala macroscópica, lo que se ha atribuido a las formas más angulosas que tienen los fitolitos a pesar de su menor dureza. Estos resultados contrastan con los obtenidos en estudios previos a escala microscópica, que simulan el efecto de partículas individuales. Según explica el Investigador, “nuestro grupo ha llevado a cabo un estudio más realista que los anteriores en tanto que utilizamos una acumulación de partículas y medimos su efecto abrasivo a largo plazo, tras una serie de ciclos de masticación”.
