I raggi X del sincrotrone fanno luce su alcune delle più antiche uova di dinosauro del mondo

Gli scienziati dell'Università di Witwatersrand pubblicano in un articolo di Scientific Reports ricostruzioni 3D dei teschi lunghi circa 2 cm di alcuni dei più antichi embrioni di dinosauri del mondo . Gli embrioni, trovati nel 1976 nel Golden Gate Highlands National Park (Free State Province, Sudafrica) appartengono all'iconico dinosauro sudafricano Massospondylus carinatus , un erbivoro lungo 5 metri che nidificava nella regione dello Free State 200 milioni di anni fa.

I raggi X del sincrotrone fanno luce su alcune delle più antiche uova di dinosauro del mondo

I raggi X del sincrotrone fanno luce su alcune delle più antiche uova di dinosauro del mondo

Un team internazionale di scienziati guidato dall'Università del Witwatersrand in Sudafrica, è stato in grado di ricostruire, nei minimi dettagli, i teschi di alcuni dei più antichi embrioni di dinosauri conosciuti al mondo in 3D, utilizzando tecniche di sincrotrone potenti e non distruttive a ESRF, il sincrotrone europeo in Francia. Hanno scoperto che i teschi si sviluppano nello stesso ordine di quelli dei coccodrilli, polli, tartarughe e lucertole di oggi. I risultati sono stati pubblicati oggi in Scientific Reports .

Gli scienziati dell'Università di Witwatersrand pubblicano in un articolo di Scientific Reports ricostruzioni 3D dei teschi lunghi circa 2 cm di alcuni dei più antichi embrioni di dinosauri del mondo . Gli embrioni, trovati nel 1976 nel Golden Gate Highlands National Park (Free State Province, Sudafrica) appartengono all'iconico dinosauro sudafricano Massospondylus carinatus , un erbivoro lungo 5 metri che nidificava nella regione dello Free State 200 milioni di anni fa.

L'utilità scientifica degli embrioni era precedentemente limitata dalla loro natura estremamente fragile e dalle dimensioni minuscole. Nel 2015, gli scienziati Kimi Chapelle e Jonah Choiniere, dell'Università di Witwatersrand, li hanno portati al Synchrotron europeo (ESRF) a Grenoble, in Francia, per la scansione. All'ESRF, un anello di 844 metri di elettroni che viaggiano alla velocità della luce emette raggi a raggi X ad alta potenza che possono essere utilizzati per scansionare in modo non distruttivo la materia, compresi i fossili. Gli embrioni sono stati scansionati con un livello di dettaglio senza precedenti - alla risoluzione di una singola cellula ossea. Con questi dati in mano e dopo quasi 3 anni di elaborazione dei dati presso il laboratorio di Wits, il team è stato in grado di ricostruire un modello 3D del teschio di dinosauro. "Nessuno scanner CT di laboratorio al mondo è in grado di generare questo tipo di dati", ha affermato Vincent Fernandez, uno dei coautori e scienziato del Museo di storia naturale di Londra (Regno Unito). "Solo con un'enorme struttura come l'ESRF possiamo sbloccare il potenziale nascosto dei nostri fossili più eccitanti. Questa ricerca è un ottimo esempio di collaborazione globale tra l'Europa e la Fondazione di ricerca nazionale sudafricana", aggiunge.

Fino ad ora, si credeva che gli embrioni in quelle uova fossero morti poco prima della schiusa. Tuttavia, durante lo studio, l'autore principale Chapelle ha notato somiglianze con gli embrioni in via di sviluppo di parenti di dinosauri viventi (coccodrilli, galline, tartarughe e lucertole). Confrontando quali ossa del cranio erano presenti nelle diverse fasi del loro sviluppo embrionale, Chapelle e i coautori ora possono dimostrare che gli embrioni di Massospondylus erano in realtà molto più giovani di quanto si pensasse in precedenza ed erano solo al 60% durante il loro periodo di incubazione.

Il team ha anche scoperto che ogni embrione aveva due tipi di denti conservati nelle mascelle in via di sviluppo. Un set era composto da denti triangolari molto semplici che sarebbero stati riassorbiti o eliminati prima della schiusa, proprio come i gechi e i coccodrilli di oggi. Il secondo set era molto simile a quello degli adulti e sarebbero quelli con cui gli embrioni si sono schiusi. "Sono stato davvero sorpreso di scoprire che questi embrioni non solo avevano denti, ma avevano due tipi di denti. I denti sono così piccoli; vanno da 0,4 a 0,7 mm di larghezza. È più piccolo della punta di uno stecchino!", Spiega Chapelle .

La conclusione di questa ricerca è che i dinosauri si sono sviluppati nell'uovo proprio come i loro parenti rettiliani, il cui modello di sviluppo embrionale non è cambiato in 200 milioni di anni. "È incredibile che in oltre 250 milioni di anni di evoluzione dei rettili, il modo in cui il cranio si sviluppa nell'uovo rimanga più o meno lo stesso. Va a dimostrazione: non si scherza con una cosa buona!", Conclude Jonah Choiniere, professore all'Università di Witwatersrand e anche coautore dello studio.

Il team spera di applicare il loro metodo ad altri embrioni di dinosauri per stimare il loro livello di sviluppo. Guarderanno il resto dello scheletro degli embrioni di Massospondylus per vedere se condivide anche somiglianze nello sviluppo con i parenti dei dinosauri di oggi. Le braccia e le gambe degli embrioni di Massospondylus sono già state usate per dimostrare che i cuccioli probabilmente camminavano su due gambe.

Risultati principali:

  1. I raggi X ad alta potenza sono stati usati per ricostruire i teschi di alcuni dei più antichi embrioni di dinosauri conosciuti al mondo.
  2. Il teschio poteva essere visto in 3D ad un livello di dettaglio senza precedenti.
  3. I teschi di embrioni di dinosauro sembrano svilupparsi nello stesso ordine di quelli dei coccodrilli, polli, tartarughe e lucertole di oggi.
  4. Questi embrioni di dinosauri sembrano essere stati fossilizzati a circa il 60% durante il loro periodo di incubazione.
  5. Questo è molto prima di quanto si pensasse.
  6. Gli embrioni di dinosauro hanno due tipi di denti di dimensioni comprese tra 0,4 e 0,7 mm di larghezza. Uno di questi set sarebbe stato versato o riassorbito prima della schiusa.

Fonte:

European Synchrotron Radiation Facility


Riferimenti:

  1. Kimberley EJ Chapelle, Vincent Fernandez, Jonah N. Choiniere. Le sequenze di ossificazione cranica in-ovo conservate di sauri esistenti consentono la stima degli stadi di sviluppo dei dinosauri embrionali . Rapporti scientifici , 2020; 10 (1) DOI: 10.1038 / s41598-020-60292-z
  2. Kimberley EJ Chapelle, Roger BJ Benson, Josef Stiegler, Alejandro Otero, Qi Zhao, Jonah N. Choiniere. Un metodo quantitativo per inferire i cambiamenti locomotori negli amnioti durante l'ontogenesi, la sua applicazione ai dinosauri e il suo impatto sull'evoluzione della postura . Paleontologia , 2020; 63 (2): 229 DOI: 10.1111 / pala.12451