Nonostante decenni di sforzi, gli scienziati non sono mai riusciti a recuperare il DNA dei dinosauri. La maggior parte della ricerca paleontologica odierna si concentra ancora sulla ricerca di tracce di materiale organico originale nei fossili, ma il DNA non è sopravvissuto al trascorrere del tempo.
Gran parte di ciò che sappiamo sui dinosauri deriva da ossa e denti fossilizzati. Questi resti resistenti si conservano bene, ma offrono solo informazioni limitate su come vivevano realmente questi animali.
I tessuti molli, d’altro canto, possono rivelare molto di più. Questi rari materiali fossilizzati includono muscoli e legamenti, pigmenti o persino pelle (come squame o piume). Forniscono indizi importanti sull’aspetto, il movimento e il comportamento.
Un altro tipo di tessuto molle che a volte si conserva all’interno delle ossa sono i vasi sanguigni. Il mio team di ricerca ed io abbiamo identificato vasi sanguigni conservati in un fossile di Tyrannosaurus rex e i nostri risultati sono stati recentemente pubblicati su Scientific Reports.
Una scoperta iniziata con la fisica
Durante i miei studi universitari in fisica all’Università di Regina, sono entrato a far parte di un gruppo di ricerca che utilizzava acceleratori di particelle per studiare i fossili. In quel periodo, ho utilizzato tecniche avanzate di imaging 3D per esaminare un osso di T. rex e ho notato delle strutture che sembravano essere vasi sanguigni.
Quasi sei anni dopo, sto conseguendo un dottorato di ricerca, continuando ad applicare metodi basati sulla fisica per migliorare l’analisi dei fossili.
Il più grande T. Rex mai trovato
I vasi sanguigni conservati provengono da uno straordinario esemplare ospitato al Royal Saskatchewan Museum in Canada che è il più grande T. rex mai scoperto e uno dei più completi.
Le prove suggeriscono che abbia vissuto una vita difficile circa 66 milioni di anni fa. Molte delle sue ossa mostrano segni di lesioni, forse dovute a combattimenti con altri dinosauri o a malattie. Una costola in particolare spicca, mostrando una grande frattura che si era rimarginata solo parzialmente.
Quando le ossa subiscono un danno, il corpo aumenta l’attività dei vasi sanguigni nella zona interessata per favorire la guarigione. Le strutture che abbiamo osservato nella costola di Scotty sembrano far parte di questo processo, formando una fitta rete di vasi mineralizzati che abbiamo ricostruito utilizzando modelli 3D.
Le tecniche di imaging avanzate rivelano strutture nascoste
Lo studio dell’interno delle ossa fossili presenta due sfide principali. In primo luogo, i ricercatori devono poter esaminare l’interno senza danneggiare il campione. In secondo luogo, le ossa fossilizzate sono estremamente dense perché, nel corso di milioni di anni, i minerali hanno sostituito il materiale organico originale.
Inizialmente avevamo preso in considerazione l’utilizzo di una tomografia computerizzata (TC), simile a quelle impiegate in medicina. Sebbene questo metodo non sia distruttivo, gli scanner TC standard non sono in grado di penetrare la struttura densa dei fossili di grandi dimensioni.
Abbiamo quindi optato per la luce di sincrotrone, una potente forma di raggi X ad alta intensità prodotta presso acceleratori di particelle specializzati. Questa tecnica ci ha permesso di visualizzare strutture interne minuscole, come i vasi sanguigni, con una chiarezza straordinaria.
L’imaging a sincrotrone ha inoltre permesso di analizzare la composizione chimica delle strutture. I vasi si erano conservati come calchi mineralizzati ricchi di ferro, un processo di fossilizzazione comune. È interessante notare che apparivano in due strati distinti, a testimonianza di una complessa storia ambientale che ha contribuito alla loro conservazione.
Cosa rivelano i vasi sanguigni sulla vita dei dinosauri
La frattura parzialmente guarita nella costola di Scotty offre una rara opportunità di studiare come un T. rex si riprendeva da una ferita. Esaminando i vasi sanguigni conservati, i ricercatori possono ottenere informazioni sui processi di guarigione e sulle strategie di sopravvivenza dei grandi dinosauri predatori.
Questo lavoro potrebbe anche fornire una base di confronto con altre specie di dinosauri e con animali moderni come gli uccelli, che sono strettamente imparentati con i dinosauri.
Questi risultati potrebbero essere utili anche per future scoperte di fossili. Le ossa che presentano segni di lesioni o malattie potrebbero avere maggiori probabilità di conservare vasi sanguigni o altri tessuti molli, aiutando gli scienziati a individuare esemplari promettenti.
Grazie alla combinazione di fisica, paleontologia e tecnologie di imaging avanzate, i ricercatori stanno iniziando a scoprire dettagli sulla biologia dei dinosauri che un tempo si ritenevano impossibili da studiare.
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