Por qué es improbable que la erupción del Vesubio cristalizara un cerebro humano

En las ruinas de Herculano, una antigua ciudad romana de la costa occidental de Italia que quedó sepultada por la catastrófica erupción del Vesubio en el año 79 d.C., hace tiempo que los investigadores hicieron un sorprendente descubrimiento: un cerebro humano transformado en vidrio. Era el primer caso documentado de un cerebro conservado de forma natural en un estado tan impactante.

Los restos se hallaron en el interior del cráneo de una víctima aparentemente masculina que yacía en un lecho calcinado dentro del Collegium Augustalium, conservados en lo que los investigadores describen como un material «parecido a la obsidiana» de aspecto negro y brillante.

Sin embargo, el modo exacto en que la erupción habría provocado una transformación sin precedentes seguía siendo un misterio cuando se encontró a la antigua víctima.

Ahora, los mismos científicos que descubrieron este vidrio han publicado un estudio en Scientific Reports en el que afirman que una nube de ceniza extremadamente caliente barrió Herculano antes de que una avalancha de ceniza y roca volcánica sepultara la antigua ciudad.

Según los autores del estudio, esa nube de ceniza hizo posibles las condiciones que, en teoría, podrían convertir el cerebro en vidrio mediante un proceso llamado vitrificación. Pero, ¿y si esta teoría es demasiado buena para ser cierta?

Otros expertos dudan de que este proceso de formación de vidrio fuese posible e incluso de que el material que encontró el equipo fuera un cerebro. Las críticas en torno a estos hallazgos ponen de manifiesto el reto que supone reconstruir el pasado antiguo.

Cómo se reconstruyó la historia

En su artículo de 2020, el equipo de investigadores que estudió estas ruinas halló indicios de siete proteínas que indicaban que los restos de vidrio fueron en su día tejido cerebral.

En su nuevo trabajo, documentan cómo una forma avanzada de microscopía encontró diminutas estructuras parecidas a neuronas dentro del material vítreo. Estas imágenes microscópicas parecen apoyar la idea de que el material procedía de tejido cerebral.

«Es asombroso ver conservadas las estructuras neuronales microscópicas de un cerebro antiguo», afirma Alessandra Pensa, vulcanóloga de la Università Roma Tre (Italia). «Estábamos incrédulos de que estructuras tan delicadas pudieran haberse conservado en una ‘forma vítrea», añade.

El equipo tenía motivos para no terminar de creérselo.

Para alcanzar esta condición, en teoría el tejido tendría que haber estado expuesto a temperaturas extremadamente altas antes de enfriarse rápidamente.

El flujo volcánico de Herculano no habría sido lo suficientemente caliente (ni habría permitido un enfriamiento lo suficientemente rápido) como para permitir la vitrificación del tejido cerebral. El vidrio sólo puede formarse cuando el líquido de un material determinado se enfría lo suficientemente rápido como para no cristalizar al endurecerse. Pero, según el nuevo estudio, podría haber bastado una nube de ceniza de corta duración.

Calentando y enfriando rápidamente partes de la muestra de vidrio recogida en Herculano, el equipo descubrió que empezaba a reblandecerse cuando alcanzaba unos 510°C. Esto significa que la nube de ceniza debió alcanzar al menos esa temperatura. En teoría, el vidrio se habría endurecido después de que la nube se disipara y el aire circundante se enfriara rápidamente hasta alcanzar una temperatura normal, de unos 21°C.

«Hemos descubierto las condiciones únicas para la formación del vidrio de un cerebro humano y su conservación», explica Guido Giordano, vulcanólogo de la Università Roma Tre de Italia. «El hallazgo único implica procesos únicos», explica.

Desenterrando los detalles

«Creo que el equipo hace realmente un gran trabajo explicando por qué la vitrificación de tejidos blandos es increíblemente improbable», afirma Alexandra Morton-Hayward, antropóloga forense de la Universidad de Oxford (Reino Unido). «Los tejidos blandos biológicos no pueden formar vidrio estable de forma natural a temperatura ambiente, lo cual, como dicen los autores, ‘es la razón por la que no existen vidrios biológicos naturales en la Tierra’. No estoy convencido de que ésta sea la única excepción a esta regla».

Los expertos dudan de múltiples aspectos del reciente hallazgo, entre ellos cómo sobrevivirían las microestructuras cerebrales a este proceso y si el material era cerebral en primer lugar.

«Personalmente, sus afirmaciones me parecen bastante cuestionables», afirma John Mauro, científico de materiales de la Universidad Estatal de Pensilvania (Estados Unidos). «¿Cómo puede calentarse un tejido blando biológico por encima [de 510°C] sin sufrir daños irreversibles? La afirmación de alcanzar un estado de conservación perfecto es claramente errónea debido a este daño irreversible, que necesariamente provoca cambios importantes en la microestructura».

Las microestructuras que identificó el equipo, sugiere Mauro, tienen pocas probabilidades de ser neuronas si el material se hubiera calentado tanto como afirman.

Además de las diminutas estructuras similares a neuronas halladas en el nuevo trabajo, las proteínas identificadas en 2020 despiertan dudas en otros investigadores. Las proteínas suelen descomponerse a temperaturas muy inferiores a las de la supuesta nube de ceniza, lo que haría imposible su identificación, según Morton-Hayward.

Señala además que los cerebros antiguos conservados suelen contener más de 1000 proteínas, lo que hace muy cuestionable la identificación de sólo siete proteínas. Además, estas proteínas se expresan en más de 200 tipos de células de todo el cuerpo y no son específicas del cerebro.

Pero los autores del nuevo estudio siguen confiando en su descubrimiento único.

«El material tiene una composición y un origen inequívocamente orgánicos», afirma Giordano. «¿Qué tejido orgánico rellena el cráneo de un hombre si no es un cerebro?».

La arqueología se enfrenta a un reto

Este caso ejemplifica la tensión entre las afirmaciones notables y las pruebas necesarias para respaldarlas. Los arqueólogos están presionando en su campo para que compartir datos sea la norma.

«Mi problema con este artículo, con el anterior y con el anterior, en los que se basa todo esto, es que nunca han publicado sus datos en bruto», afirma Morton-Hayward.

Lo que más le interesa es ver el análisis de proteínas que llevó al equipo a concluir que el material era en realidad tejido cerebral. Los detalles sobre cómo el equipo extrajo las muestras para el análisis y cómo identificaron las proteínas ayudarían a Morton-Hayward y a otros científicos a determinar si estas conclusiones son razonables o si otros métodos podrían ser más precisos.

Matthew Collins, arqueólogo biomolecular de la Universidad de Cambridge, establece un paralelismo con las lecciones aprendidas en la investigación del ADN antiguo. Con tan pocos datos para analizar, «nos dimos cuenta de que, a menos que se publicaran todos los datos en bruto, la comunidad no podría avanzar».

Los investigadores que estudian las proteínas antiguas se enfrentan a un reto similar.

Los conjuntos de proteínas antiguas son complejos y a menudo están contaminados, por lo que compartir los datos brutos del análisis de proteínas es especialmente importante en la investigación arqueológica, argumenta un grupo de investigadores noveles llamado PAASTA (Palaeoproteomics And Archaeology, Society for Techniques and Advances). Sin acceso a los datos brutos, la comunidad científica en general no puede verificar de forma independiente los hallazgos ni proponer interpretaciones alternativas.

La arqueología es especialmente vulnerable a los hallazgos controvertidos.

«Comprendo el afán por maximizar lo que podemos aprender [de los restos arqueológicos]. Pero también creo que debemos ser muy cautos a la hora de inferir conclusiones», afirma Morton-Hayward.

Aún no está claro si este material vítreo representa realmente un cerebro vitrificado. Pero una cosa está clara: las afirmaciones extraordinarias requieren pruebas extraordinarias.