Studiate le tracce di antiche proteine contenute nelle piume dei dinosauri

Alcuni scienziati irlandesi dell'University College Cork (UCC) hanno appena pubblicato un interessante studio su Nature che probabilmente farà molto discutere gli appassionati di paleontologia. Effettuando per la prima volta delle specifiche analisi con i raggi X su alcuni reperti di dinosauro risalenti al Cretaceo, i ricercatori hanno infatti scovato delle tracce di proteine ​​nelle piume fossilizzate di questi animali. Una scoperta importante, che è destinata ad aprire un nuovo filone della ricerca, considerando il ruolo importante che queste proteine potrebbero avere in futuro per capire la struttura e la meccanica di queste piume.

Studi precedenti avevano suggerito che le piume dei dinosauri e dei primi uccelli avessero una composizione chimica differente rispetto a quelle degli uccelli moderni. Questo studio, tuttavia, ha finalmente permesso di analizzare la composizione proteica di queste antiche strutture, confermando invece che possedevano una chimica del tutto equiparabile a quella delle piume moderne. Ciò ha quindi permesso di smentire l'ipotesi di un'evoluzione divergente per le piume dei dinosauri non-aviani.

Lo studio è stato coordinato dai paleontologi Tiffany Slater e Maria McNamara, che hanno collaborato con scienziati provenienti dalla Cina e dagli Stati Uniti, ovvero dall'Università di Linyi e della Stanford University. Per raggiungere questi risultati gli scienziati, per prima cosa, sono andati alla ricerca di piume di dinosauro in tutto il mondo, optando alla fine per i reperti cinesi dello Sinornithosaurus, datati 125 milioni di anni fa, e dell'uccello arcaico ed estinto Confuciusornis, confrontando i loro dati con quelli ottenibili dallo studio di una piuma di uccello moderno, risalente a circa 50 milioni di anni fa.

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Hanno poi utilizzato i raggi X e la luce infrarossa per scansionare approfonditamente le piume a loro disposizione, facendo bene attenzione a non rovinare la superficie dei reperti durante il trasporto dalle varie collezioni, sparse per il mondo. «Così facendo abbiamo scoperto che le piume del Sinornithosaurus contenevano molte proteine ​​beta, proprio come le piume degli uccelli odierni», ha spiegato la dottoressa Slater. Tali proteine sono molto importanti per comprendere l'origine evolutiva di queste piume e a differenza di quelle collegate per esempio al colore aiutavano anche a rafforzarne la struttura, rendendole resistenti ma allo stesso elastiche.

«Ciò che teniamo a sottolineare è che i precedenti test effettuati sulle piume dei dinosauri avevano trovato principalmente proteine ​​alfa. Un elemento che tuttavia andava contro la nostra osservazione. I nostri esperimenti hanno potuto però spiegare questa strana differenza nella composizione chimica, chiarendo l'origine della provenienza di queste proteine», spiegano gli esperti. Secondo infatti Slater e McNamara, il ritrovamento di proteine alfa nelle piume analizzate dagli studi precedenti sarebbe il risultato della degradazione delle proteine B ​​durante il processo di fossilizzazione. «Quindi, sebbene alcune piume fossili conservino ancora tracce delle proteine ​​beta originali, altre piume fossili che risultano oggi danneggiate hanno presentato una quantità falsata di proteina alfa, raccontando una storia sbagliata sull’evoluzione del piumaggio dei dinosauri».

Il metodo innovativo scelto dal team per studiare le tracce delle proteine sui fossili di dinosauro avrà ovviamente anche tante altre applicazioni, sottolineano i paleontologi. Innanzitutto, si può estendere anche agli uccelli e a quegli animali dotati di pellicce esterne in grado di lasciare tracce fra i fossili. Potrebbe quindi essere utilizzato anche su rettili molto più antichi o sui mammiferi. Inoltre, con un ulteriore progresso scientifico, tale metodo potrebbe espandersi fino a comprendere studi inerenti altre tipologie di proteine, come quelli presenti negli organi di alcuni animali estinti ben conservati. Bisogna tuttavia prestare attenzione, perché questo metodo non può ovviamente superare alcuni limiti tecnici dovuti alla natura stessa dei fossili.

Proprio su questo la Prof.ssa Maria McNamara, autrice principale dello studio, ha infatti dichiarato: «Tracce di antiche biomolecole possono chiaramente sopravvivere per milioni di anni, ma non è possibile leggere i reperti fossili alla lettera, perché anche se i tessuti fossili sono stati apparentemente ben conservati, potrebbero comunque essersi degradati durante il processo di fossilizzazione. Non possiamo quindi al momento andare oltre una certa scala di approfondimento. Stiamo tuttavia sviluppando nuovi strumenti per comprendere cosa accade alle proteine durante la fossilizzazione, così da svelare i segreti chimici dei fossili. Si spera che questo ci fornirà nuove entusiasmanti informazioni sull'evoluzione e sulla degradazione dei tessuti più importanti e delle loro biomolecole».

L'obiettivo ultimo dei ricercatori è infatti quello di scoprire il colore di un animale o di sapere com'erano formati i suoi muscoli, andando a studiare direttamente le tracce conservate nelle proteine. Aver scoperto che i dinosauri avevano un piumaggio simile a quello degli uccelli moderni rimane comunque un ottimo punto d'inizio, assicurano i ricercatori, sufficiente per avere abbastanza fiducia sull'efficacia del metodo e in ulteriori nuove scoperte.