La tècnica combina l’espectroscòpia d’infraroig proper (NIR) i eines quimiomètriques per diferenciar mostres històriques i modernes de cranis i mandíbules d’esquirol vermell sense malmetre les peces

Un estudi liderat per la Universitat Rovira i Virgili (URV), el Museu de Ciències Naturals de Barcelona i la Università degli studi dell’Insubria (Como, Itàlia), ha aplicat amb èxit un mètode per classificar peces òssies segons la seva antiguitat. Per fer-ho, s’ha utilitzat la metodologia no invasiva d’espectroscòpia d’infraroig proper (NIR), que ha permès analitzar cranis i mandíbules d’esquirol vermell mantenint intactes els ossos. Com a resultat, s’ha elaborat un model de classificació que ajuda a diferenciar mostres antigues i modernes. Els resultats d’aquesta recerca s’han publicat a la revista Analytical Chemistry.

S’estima que a tot el món hi ha 120 milions d’espècimens a les col·leccions de ciències naturals que no es poden utilitzar en recerca per manca d’informació sobre la seva data de recol·lecció, una informació cabdal per investigar com eren les poblacions animals en el passat recent. Per determinar l’època dels ossos analitzats, prèviament cal disposar d’exemplars de referència amb edat coneguda per fer comparacions i establir un sistema de classificació per validar la metodologia.

Un cop definides les mostres de referència, s’aplica radiació infraroja a les peces que s’han d’estudiar i, en interaccionar amb els ossos, s’obté un espectre que manifesta quines parts de la llum han estat absorbides per la peça i quines no. El grup de recerca de Barbara Giussani, del Departament de Ciència i Alta Tecnologia de la Università degli studi dell’Insubria, ha estat l’encarregat de dur a terme aquestes mesures espectroscòpiques NIR. “Una de les principals innovacions és que també hem aplicat un mètode quimiomètric que ens permet saber quines parts d’aquest espectre poden presentar més error i així identificar quines són més fiables”, explica Jordi Riu, investigador del Grup de recerca en Quimiometria i Sensòrica per a solucions analítiques (Chemosens) del Departament de Química Analítica i Química Orgànica de la URV.

Durant l’estudi s’han analitzat fins a 59 exemplars d’esquirol vermell (Sciurus vulgaris) del Museu de Ciències Naturals de Barcelona, dividits en dos grups: individus històrics, recollits entre el 1916 i 1923; i moderns, recollits entre el 2005 i 2021. S’ha escollit aquesta espècie perquè hi havia prou ossos disponibles i s’ha aconseguit una fiabilitat de classificació del 100% en els cranis analitzats, mentre que de mandíbules el percentatge era lleugerament més baix, entre el 87% i el 95%. Per arribar a aquests resultats s’ha utilitzat el tractament quimiomètric de les dades, que és la branca de la química analítica que aplica mètodes matemàtics i estadístics per extreure informació rellevant de les dades.

La tècnica detecta canvis en el col·lagen i la humitat de l’os i les peces catalogades com a històriques acostumen a ser més poroses per la degradació i retenen més humitat ambiental, dos factors detectables amb la radiació infraroja. La metodologia emprada, a part de no ser invasiva, destaca per la seva rapidesa en permetre fer anàlisis en menys d’un minut. “S’agafa l’os i s’irradia amb radiació infraroja per obtenir-ne l’espectre”, explica Riu, “així s’aconsegueix veure com interactua la llum infraroja i, amb les mostres d’edats conegudes, comparar-les entre elles i extreure conclusions”. En el passat, s’havia d’agafar per exemple una petita part dels ossos per aplicar-hi raigs X i podia afectar-ne l’estat. “La destrucció parcial de la mostra representava un problema sobretot si consideràvem extreure una mostra d’una espècie molt petita com una musaranya o un colibrí d’alt valor científic o patrimonial”, explica Javier Quesada, des del Museu de Ciències Naturals de Barcelona, que ha participat en la recerca juntament amb Marc Campeny.

Amb aquestes conclusions s’obren noves possibilitats per a museus i laboratoris, amb l’opció d’ampliar l’espectroscòpia d’infraroig proper a noves espècies i materials, com ara ocells o les pells naturalitzades, per diferenciar-les i conèixer a quin animal pertany un os del qual no es té informació. Perquè això sigui possible, s’ha de disposar d’un nombre de mostres prou gran, que permeti identificar a quin ocell correspon cada peça.

Referència bibliogràfica: Riu, J., Giussani, B., Monti, M., Baruffaldi, L., Campeny, M., Quesada, J. (2026). Shedding Light on the Past: Temporal Classification of Zoological Specimens from Museum Collections with Portable NIR Sensors and Multivariate Error Modeling, Analytical Chemistry, 98 (13), 9658-9671 https://doi.org/10.1021/acs.analchem.5c06767