Análisis de la cutícula

Dependiendo de las condiciones de preservación, se requiere un método de extracción de la cutícula fósil antes de que se pueda realizar el análisis. Un método para separar las cutículas de una matriz de roca es la maceración ácida, que consiste en sumergir la muestra en agentes como peróxido de hidrógeno diluido o ácido clorhídrico e hidrofluórico (conocido como protocolo HCI/HF) para romper la matriz. ^{[ 9 ] [ 10 ]} Sin embargo, este proceso es destructivo y, si es posible, se debe evitar. ^{[ 11 ]} Generalmente se prefieren las técnicas de transferencia de cutícula, ya que estos métodos preservan la fisonomía y la morfología de la muestra, independientemente de cuán fragmentado esté el espécimen. ^{[ 11 ] [ 12 ]} Entre las técnicas más prácticas y efectivas se encuentra el método de transposición de superposición de poliéster, desarrollado por Kouwenberg et al., que es sencillo y no destructivo: la cutícula, ya sea accesible en la superficie adaxial o expuesta mediante cinta de celofán desde la superficie abaxial, se presiona contra el lado adhesivo de la superposición de poliéster y se retira. ^{[ 11 ]}

La relación entre los niveles pasados ​​de CO₂ _y las cutículas fósiles se ha convertido, particularmente en las últimas décadas, en una importante fuente de información sobre el cambio atmosférico histórico. ^{[ 15 ]} Se ha observado desde hace tiempo que el índice estomático de una hoja tiene una correlación directa e inversa con la cantidad de _CO₂ atmosférico en el momento del crecimiento. ^{[ 16 ]} Debido a las propiedades de la cutícula, esto significa que las cutículas fósiles suelen ser la fuente de información mejor conservada sobre las cualidades estomáticas de una planta, incluyendo su índice estomático, proporción estomática y densidad estomática. ^{[ 17 ]} El grosor de la cutícula también puede indicar las propiedades de la atmósfera en la que creció la planta. ^{[ 17 ]}

El registro continuo de los niveles de CO₂ atmosférico _producido por Gregory Retallack utilizó cutículas de plantas fósiles de la manera descrita anteriormente para elaborar un informe de los niveles de CO₂ _de los últimos 300 millones de años. ^{[ 15 ]} Aunque recibió algunas críticas metodológicas y su precisión general se vio limitada por el sesgo de preservación , el estudio demuestra las ventajas de utilizar índices estomáticos a través de cutículas fósiles como paleobarómetro para los niveles de CO₂ del pasado _en la reconstrucción de atmósferas pasadas. ^{[ 18 ] [ 19 ]}

A veces, el estrés ambiental, como la sequía, la exposición a gases volcánicos y los factores climáticos, puede observarse a través de la cutícula de una hoja o una brizna de hierba. ^{[ 20 ]} La presencia de cutículas de hierba carbonizadas en sedimentos africanos , por ejemplo, demuestra un patrón de incendios de pastos que aún son comunes en las sabanas africanas modernas . ^{[ 21 ] [ 22 ]} Las cutículas así conservadas pueden utilizarse a su vez en investigaciones sobre la naturaleza de las plantas en una región, así como sobre los biomas a los que pertenecen en relación con los factores ambientales más amplios que las influyen. ^{[ 23 ]}

En el caso de las emisiones volcánicas de dióxido de azufre (SO₂ ₎ , el análisis de cutículas fósiles se ha considerado recientemente como un indicador potencial de gran valor. En un estudio de 2018, se encontró una fuerte correlación entre la exposición significativa a SO₂ _durante la transición Triásico-Jurásico y el daño a las cutículas de las plantas cercanas. ^{[ 24 ]} Dado que existen investigaciones previas que indican que dicha exposición puede provocar cambios morfológicos distintivos en las hojas y sus cutículas, la principal conclusión fue que la actividad volcánica y la consiguiente exposición a SO₂ _{desempeñaron} un papel importante en la respuesta general del ecosistema a los desafíos ambientales de la época. ^{[ 25 ]}

En 2004, Jennifer McElwain propuso un método para calcular la paleoaltimetría utilizando cutículas fósiles y su registro de densidad estomática como indicador de la presión parcial de CO₂ ( _pCO₂ ). ^{[ 26 ]} Esta técnica utiliza la correlación inversa entre la densidad estomática y la pCO₂ para _calcular la paleoelevación con un margen de error promedio de ±300 m, en comparación con ±400 m en el método comparable de lava basáltica. _[ 27 ^{] Sin embargo} , la técnica no es universalmente aplicable, ya que existen muchos tipos de plantas que no son sensibles al CO₂ _{y , por lo tanto ,} son incompatibles con el paleoaltímetro de pCO₂ . ^{[ 28 ]}

La huella geoquímica es una técnica que puede incorporar datos de cutículas fósiles y actuales para comprender mejor las condiciones paleoambientales y los cambios en relación con especies vegetales individuales. ^{[ 29 ]} Definida por Jochen Hoefs como "una señal química que proporciona información sobre el origen, la formación y/o el entorno de una muestra geológica", una huella geoquímica es un tipo de marcador de identificación particularmente notable porque generalmente no cambia con el tiempo o la edad. ^{[ 30 ]} En el contexto del análisis de cutículas, esto significa que la firma química original de una planta puede observarse a partir de una muestra de cutícula fósil. ^{[ 29 ]} Esto puede ayudar, entre otras cosas, a establecer relaciones correlativas entre los cambios en la geoquímica histórica de las plantas y eventos como la extinción del final del Triásico . ^{[ 29 ]}