Gli ittiosauri sono un classico caso di evoluzione convergente. Dalle loro forme corporee ai loro stili di vita strappando i pesci, hanno aperto la strada a uno stile di vita nei mari che sarebbe stato molto più tardi replicato dai delfini. E ora, uno studio approfondito di un eccezionale fossile di ittiosauro ha aggiunto nuovi punti di somiglianza tra i rettili marini del passato e i cetacei dei nostri mari moderni, tra cui uno strato grasso e isolante di tessuto chiamato blubber.
Pubblicato oggi in Nature, il nuovo studio della biologa Mary Schweitzer e colleghi della North Carolina State University si concentra su uno speciale fossile noto agli esperti come MH 432. È un esemplare eccezionale di un ittiosauro chiamato Stenopterygius trovato negli strati di circa 178 milioni di anni di Holzmaden, Germania.
"Quando cerco un esemplare da studiare, uno dei miei primi criteri è che mostri qualche segno di conservazione insolita", afferma Schweitzer. Nel caso di MH 432, quell'insolita conservazione è arrivata sotto forma di resti di tessuti molli che circondano le ossa. Questo tessuto fossilizzato ha sollevato la questione di quanti dettagli minuziosi il campione potrebbe conservare, fino al livello molecolare. "Questa è probabilmente l'analisi più approfondita e variabile, interdisciplinare, chimica e molecolare condotta su qualsiasi campione fossile di cui io sia a conoscenza", afferma Schweitzer.
Rappresentazione fotografica (in alto) e schematica (in basso) di un fossile di ittiosauro di circa 180 milioni di anni fa. (Johan Lindgren) Ciò che il team di ricerca ha scoperto è stata una sorpresa. L'analisi molecolare di fossili provenienti da ambienti marini in precedenza non aveva prodotto risultati promettenti, afferma Schweitzer. Ma in questo caso, i paleontologi hanno trovato una grande quantità di informazioni, dai segni dell'ombra della pelle dell'ittiosauro alle prove che questi rettili marini erano nuotatori attivi a sangue caldo.
L'analisi ha considerato Stenopterygius da dentro e fuori. "La possibilità di ricostruire i modelli di colorazione negli organismi estinti è uno degli sviluppi recenti più interessanti della paleontologia", afferma Neil Kelley, paleontologo della Vanderbilt University. "Per quanto ne sappia, questa è la prima prova segnalata di controsviluppo negli ittiosauri." Grazie alla presenza di cellule che trasportano i pigmenti chiamate cromofori, il team di ricerca ha scoperto che questo Stenopterygius probabilmente aveva un'ombra scura sopra e un'ombra leggera sotto per aiutare a fondersi con il suo ambiente oceanico.
Lavorando attraverso gli strati di tessuto molle preservati del fossile, Schweitzer e colleghi hanno anche trovato prove di uno strato grasso sotto questa pelle. Molti mammiferi marini, tartarughe marine e pinguini hanno depositi simili, dice Kelley, e il grasso è legato ad un elevato metabolismo e temperature corporee per mantenere l'animale più caldo dell'ambiente circostante. Questa scoperta segue le ricerche precedenti che suggerivano che un'altra specie di rettile marino regolasse internamente la sua temperatura corporea, ed è coerente con l'idea che "alcuni ittiosauri erano probabilmente subacquei profondi e avrebbero dovuto conservare energia e temperature elevate per esibirsi in condizioni di freddo, buio acque ", dice Kelley.
Confronti tra tegumento moderno di focena maturato artificialmente e macchia di ittiosauro fossile. (Johan Lindgren e Martin Jarenmark) L'evidenza che Stenopterygius avesse il grasso è un'ulteriore conferma che gli ittiosauri hanno mantenuto temperature corporee elevate ed erano estremamente attivi. "Blubber è costoso", afferma Schweitzer. "Gli unici animali che lo producono lo usano per trattenere il calore corporeo al di sopra dei livelli ambientali, e gli unici animali che devono farlo sono quelli che generano calore in primo luogo." Questo riscaldamento interno del corpo è un ulteriore punto di somiglianza tra ittiosauri e delfini, balene e focene di oggi. Gli antichi rettili marini e i moderni mammiferi marini non si assomigliano solo, ma si sono evoluti in modo indipendente somiglianze che andavano più della pelle in profondità.
"La scoperta di ittiosauri con contorni di tessuti molli ha davvero rivoluzionato la nostra comprensione di loro come animali nel XIX secolo", afferma Kelley. "Quindi, è molto eccitante e tempestivo vederli applicare un così ampio campione di strumenti all'avanguardia per dare corpo a questi animali estinti." Questo studio è lo sguardo più vicino all'anatomia e alla biologia dell'ittiosauro che è stato ancora assemblato.
Naturalmente, le implicazioni di questi risultati si estendono oltre gli ittiosauri. Mentre i paleontologi chiedevano se la conservazione dei fossili potesse scendere a livello molecolare, ora gli esperti stanno usando una varietà di tecniche per identificare e analizzare questi indizi microscopici. "Penso che mostri ciò che possiamo sapere dai fossili antichi", afferma Schweitzer. E "che è molto più di quanto pensassimo in precedenza."
