Tendiamo a pensare alla paleontologia come a un'epica ricerca nel deserto per recuperare fossili incontaminati, dove scoperte rivoluzionarie vengono fatte da esploratori cantati dal sole che inciampano negli scheletri pieni di colossi estinti a lungo. Ma questa immagine della scienza fossile non è quante scoperte importanti vengono alla luce. A volte le scoperte sbalorditive rimangono segrete, anche dagli scienziati, fino a quando i campioni non tornano in laboratorio. È il caso di un nostro lontano parente protomammale che è stato trovato con un'intera cucciolata di bambini.
Eva Hoffman, studentessa universitaria del Texas ad Austin, ha illustrato dettagliatamente la scoperta al meeting della Society of Vertebrate Paleontology ad Albuquerque il mese scorso, e i risultati sono stati pubblicati anche su Nature .
La storia dell'esemplare speciale risale al 2000, dice Hoffman. In quell'anno, il suo consigliere Timothy Rowe stava cercando nella roccia dell'Arizona di 185 milioni di anni alla ricerca di scheletri di un animale particolare chiamato Kayentatherium . Questo animale delle dimensioni di un cane era un nostro antico cugino, appartenente a un gruppo chiamato tritylodonts che è stato associato all'evoluzione dei primi mammiferi.
Tra i reperti durante la stagione campestre del 2000 c'era uno scheletro del Kayentatherium che il tempo non aveva trattato molto gentilmente. Le ossa dello scheletro erano cadute fuori dall'articolazione, dice Hoffman, e la qualità dell'osso non era l'ideale per l'analisi. Tuttavia, la spedizione di quell'anno raccolse il fossile e parte della pietra circostante per ulteriori studi.
Il teschio di un bambino Kayentatherium . È lungo circa 1 centimetro. (Eva Hoffman / Università del Texas ad Austin) Nove anni dopo, il segreto di questo scheletro divenne finalmente noto. Nel 2009, il preparatore Sebastian Eggberts sollevò parte della pietra che circondava lo scheletro del Kayentatherium e notò una piccola mascella. Il fossile bitty bitty sembrava proprio la mascella dell'adulto, e presto i ricercatori si resero conto che c'erano dozzine di fossili di Kayentatherium contenuti nei campioni di roccia.
"Sebbene non possiamo mai essere sicuri al 100% dell'associazione tra adulto e prole, in questo caso sembra l'interpretazione più ragionevole", afferma Christian Sidor, paleontologo dell'Università di Washington. Il fatto che si pensi che Kayentatherium e i suoi parenti stessero scavando animali, aggiunge Sidor, potrebbe significare che l'adulto e i bambini sono stati sepolti insieme in una specie di tana.
Preparare il fossile con mezzi meccanici era fuori discussione una volta che i bambini fossero stati scoperti, per evitare che eventuali piccole ossa fossero distrutte accidentalmente. Il laboratorio di Rowe ha iniziato a fare scansioni digitali del blocco fossile per vedere cos'altro potrebbe esserci dentro, che è diventato il progetto di Hoffman nel 2016. Quando ha finito, ha contato i resti di 38 bambini Kayentatherium insieme all'adulto.
Questa è stata una vera sorpresa. Precedenti ricerche hanno sottolineato come Kayentatherium e i suoi parenti si siano evoluti per diventare piuttosto simili a un mammifero, dice Hoffman, condividendo i tratti con i primi mammiferi simili a toporagni che sono comparsi circa 160 milioni di anni fa. Ma una dimensione così grande della frizione si adatta a un modo più riproduttivo di riproduzione rispetto al metodo tipicamente mammifero di avere cucciolate più piccole che ricevono più cure parentali.
"Quello che vediamo nei bambini del Kayentatherium è che i loro volti sono molto simili a quelli degli adulti, quindi quando crescono in pratica si limitano a ridimensionare la stessa forma", afferma Hoffman. Questo tipo di sviluppo è simile al modo in cui i rettili dei bambini crescono dopo la schiusa, ma distinto dalla crescita dei mammiferi in cui i bambini hanno spesso facce corte, dagli occhi grandi e carini che cambiano significativamente man mano che crescono. Inoltre, le mani e i polsi del bambino Kayentatherium erano già strutturalmente forti. Quando sono nati dalle loro uova - proprio come il moderno ornitorinco o echidna - i bambini del Kayentatherium erano pronti a muoversi.
I fossili scoperti dai ricercatori appartengono al Kayentatherium, un parente di mammifero estinto che visse durante il Giurassico primitivo. (Eva Hoffman / Università del Texas ad Austin) La ricerca fornisce indizi su come i nostri antenati giurassici siano passati da una modalità di riproduzione più simile a un rettile a qualcosa che assomiglia alla propagazione dei mammiferi moderni, ma per trovare il punto di transizione, sono necessarie ulteriori analisi e scoperte. Mentre alcuni esperti collocano animali come Kayentatherium vicino al lignaggio evolutivo che ha generato i mammiferi, altri li vedono come cugini protomammali più distanti, dice Sidor. Allo stesso modo, anche i rettili strettamente correlati possono avere diverse modalità di riproduzione, quindi ciò che potrebbe essere vero per Kayentatherium potrebbe non essere vero per altre specie.
Tuttavia, afferma Sidor, "questa è una scoperta davvero importante e spettacolare", in particolare perché la scoperta riempie i dettagli della vita e del comportamento del Kayentatherium che gli esperti non si aspettavano di trovare.
"Questa è una scoperta che mostra l'importanza della documentazione fossile", afferma Hoffman. Senza prove fisiche dell'associazione tra un adulto e i giovani, il modo in cui gli animali come il Kayentatherium riprodotto sarebbe rimasto oscurato da un gap temporale di 185 milioni di anni.
I reperti più spettacolari non sono sempre così ovvi come uno scheletro di dinosauro gigante incorporato nel substrato roccioso, e questa famiglia di Kayentatherium serve come promemoria per "tenere d'occhio le cose che non necessariamente stai cercando", dice Hoffman, come lì sono sicuramente più sorprese in attesa nella roccia.
