Quando una cavalla incinta e assetata ha bevuto da un lago d'acqua dolce, 47 milioni anni fa, era ignara che i gas vulcanici velenosi avrebbero potuto portarla a morte improvvisa. Ora, i resti fossili della giumenta e del suo puledro nascituro stanno rivelando nuove informazioni sulla riproduzione nei cavalli antichi, tra analogie riproduttive sorprendenti con i cavalli di oggi, in accordo con un nuovo studio.
I ricercatori hanno trovato l'antico cavallo (Eurohippus messelensis) nel sito fossilifero di Messel Pit in Germania, una località rinomata per i suoi fossili ben conservati, che risalgono all'Eocene, tra circa 57 milioni e 36 milioni di anni fa, secondo lo United Nations Educational, Scientific and Cultural Organization.
Le somiglianze riproduttive tra cavalli antichi e moderni potrebbero sembrare sorprendenti, date le differenze in termini di dimensioni e anatomia degli animali. L'antica cavalla era piccola - circa le dimensioni di un moderno fox terrier - e aveva quattro dita sulle zampe anteriori e tre ai piedi delle zampe posteriori.
Un team dell'Istituto di ricerca Senckenberg di Francoforte ha trovato il fossile nel 2000. Ma nel 2009, Jens Lorenz Franzen, ricercatore presso l'Istituto di ricerca Senckenberg, ed i suoi colleghi hanno studiato il campione con un microscopio a raggi X, e hanno trovato dei dettagli squisiti che coprono la superficie del fossile.
"E' magnificamente conservato", ha detto Franzen a live Science. "Si è scoperto che questo era uno scheletro quasi completo e articolato con un feto."
L'analisi ai raggi X mostra una struttura che collega l'utero del cavallo alla spina dorsale, e contribuisce a sostenere il puledro durante lo sviluppo.
La radiografia ha mostrato anche le tracce della parete uterina esterna a pieghe dell'animale, una caratteristica che ancora esiste nei cavalli moderni.
E' "un fatto eccezionale" aver trovato un cavallo fossilizzato gravido in così buone condizioni, ha detto Bruce MacFadden, un illustre professore e curatore di paleontologia dei vertebrati presso l'Università della Florida, che non è stato coinvolto nello studio.
"Scheletri completamente conservati di cavalli fossili sono rari", ha detto MacFadden a live Science. "Di solito, sono frammentari e le ossa sono dissociate. Se si trova uno scheletro con un puledro conservato all'interno, questo vuol dire che la conservazione è eccezionale, il che non succede normalmente nella documentazione fossile."
Lo scheletro della cavalla è uno dei molti fossili che i ricercatori hanno scoperto negli scisti bituminosi in Messel Pit. Dal 1900, i ricercatori hanno trovato decine di fossili nella cava, compresi quelli di tartarughe in accoppiamento, farfalle e lucertole.
E' possibile che i gas vulcanici velenosi abbiano ucciso alcuni di questi animali, i cui corpi affondarono fin sul fondo del lago e vennero incorporati nei suoi sedimenti fangosi. Questi corpi poi si sono decomposti grazie ai batteri anaerobici che hanno deteriorato la loro pelle, i muscoli e altri tessuti molli.
Tuttavia, questo processo ha anche aiutato a preservare questi animali. I batteri produevano anidride carbonica, che faceva precipitare di ferro che era presente nelle acque del lago. I batteri si sono poi lentamente pietrificati, creando un residuo batterico sottile che raffigurava il tessuto molle. Ora, i ricercatori possono vedere questi tessuti molli rimasti come immagini sull'osso fossilizzato.
"I batteri hanno aiutato molto e in un modo meraviglioso", ha detto Franzen. Quando hanno guardato la cavalla con i raggi X ad alta risoluzione, gli scienziati hanno potuto vedere le "punte dei peli delle orecchie - ma anche l'interno delle stesse, come i vasi sanguigni, che si vedono in alcuni casi".
Il feto era probabilmente vicino al termine, quando la madre è morta, infatti aveva pienamente sviluppato i denti da latte, o infantili, hanno detto i ricercatori. Ma la posizione del puledro, a testa in giù, invece che di lato, suggerisce che e la madre non è morta durante il travaglio.
I risultati sono stati presentati Giovedi (6 novembre) in occasione della riunione annuale 2014 della Society of Vertebrate Paleontology a Berlino.
I ricercatori hanno trovato l'antico cavallo (Eurohippus messelensis) nel sito fossilifero di Messel Pit in Germania, una località rinomata per i suoi fossili ben conservati, che risalgono all'Eocene, tra circa 57 milioni e 36 milioni di anni fa, secondo lo United Nations Educational, Scientific and Cultural Organization.
Le somiglianze riproduttive tra cavalli antichi e moderni potrebbero sembrare sorprendenti, date le differenze in termini di dimensioni e anatomia degli animali. L'antica cavalla era piccola - circa le dimensioni di un moderno fox terrier - e aveva quattro dita sulle zampe anteriori e tre ai piedi delle zampe posteriori.
Un team dell'Istituto di ricerca Senckenberg di Francoforte ha trovato il fossile nel 2000. Ma nel 2009, Jens Lorenz Franzen, ricercatore presso l'Istituto di ricerca Senckenberg, ed i suoi colleghi hanno studiato il campione con un microscopio a raggi X, e hanno trovato dei dettagli squisiti che coprono la superficie del fossile.
"E' magnificamente conservato", ha detto Franzen a live Science. "Si è scoperto che questo era uno scheletro quasi completo e articolato con un feto."
L'analisi ai raggi X mostra una struttura che collega l'utero del cavallo alla spina dorsale, e contribuisce a sostenere il puledro durante lo sviluppo.
La radiografia ha mostrato anche le tracce della parete uterina esterna a pieghe dell'animale, una caratteristica che ancora esiste nei cavalli moderni.
E' "un fatto eccezionale" aver trovato un cavallo fossilizzato gravido in così buone condizioni, ha detto Bruce MacFadden, un illustre professore e curatore di paleontologia dei vertebrati presso l'Università della Florida, che non è stato coinvolto nello studio.
"Scheletri completamente conservati di cavalli fossili sono rari", ha detto MacFadden a live Science. "Di solito, sono frammentari e le ossa sono dissociate. Se si trova uno scheletro con un puledro conservato all'interno, questo vuol dire che la conservazione è eccezionale, il che non succede normalmente nella documentazione fossile."
Lo scheletro della cavalla è uno dei molti fossili che i ricercatori hanno scoperto negli scisti bituminosi in Messel Pit. Dal 1900, i ricercatori hanno trovato decine di fossili nella cava, compresi quelli di tartarughe in accoppiamento, farfalle e lucertole.
E' possibile che i gas vulcanici velenosi abbiano ucciso alcuni di questi animali, i cui corpi affondarono fin sul fondo del lago e vennero incorporati nei suoi sedimenti fangosi. Questi corpi poi si sono decomposti grazie ai batteri anaerobici che hanno deteriorato la loro pelle, i muscoli e altri tessuti molli.
Tuttavia, questo processo ha anche aiutato a preservare questi animali. I batteri produevano anidride carbonica, che faceva precipitare di ferro che era presente nelle acque del lago. I batteri si sono poi lentamente pietrificati, creando un residuo batterico sottile che raffigurava il tessuto molle. Ora, i ricercatori possono vedere questi tessuti molli rimasti come immagini sull'osso fossilizzato.
"I batteri hanno aiutato molto e in un modo meraviglioso", ha detto Franzen. Quando hanno guardato la cavalla con i raggi X ad alta risoluzione, gli scienziati hanno potuto vedere le "punte dei peli delle orecchie - ma anche l'interno delle stesse, come i vasi sanguigni, che si vedono in alcuni casi".
Il feto era probabilmente vicino al termine, quando la madre è morta, infatti aveva pienamente sviluppato i denti da latte, o infantili, hanno detto i ricercatori. Ma la posizione del puledro, a testa in giù, invece che di lato, suggerisce che e la madre non è morta durante il travaglio.
I risultati sono stati presentati Giovedi (6 novembre) in occasione della riunione annuale 2014 della Society of Vertebrate Paleontology a Berlino.
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