Perché i peli fossili sono così rari?

Quando la maggior parte delle persone sente la parola fossile, probabilmente pensa a ossa gigantesche o a denti affilati. Ma, date le giuste condizioni, dopo che un animale muore anche i componenti del corpo più delicati come la pelle, i peli e le piume possono essere preservati.

Una nuova ricerca condotta dall'Università del Texas ad Austin ha scoperto che quando si tratta di preservare queste parti del corpo, i peli fossilizzati sono rari - cinque volte più rari delle piume - pur essendo uno strumento importante per comprendere le specie antiche. Questa scoperta ha portato i ricercatori a cercare di determinare se la mancanza di peli nella documentazione fossile ha a che fare con tratti fisici che potrebbero rendere più difficile la fossilizzazione dei peli, o se è un problema che riguarda le tecniche di raccolta degli scienziati che potrebbero portarli a perdere reperti importanti.

"Questo schema di dove e quando troviamo piume o peli fossilizzati potrà essere usato per informare dove cercare futuri fossili", ha detto il primo autore della ricerca, Chad Eliason, ricercatore presso il Field Museum of Natural History che ha condotto la ricerca mentre faceva il postdottorato presso l'UT Jackson School of Geosciences.

Lo studio è stato pubblicato il 6 settembre 2017 negli atti della rivista Royal Society B. I coautori includono Julia Clarke, professore del Dipartimento di Scienze geologiche della Jackson School che ha diretto lo studio, e tre studenti universitari della Jackson School, Leah Hudson, Taylor Watts e Hector Garza.

I fossili dei rivestimenti del corpo contengono dati unici sull'ecologia e sullo stile di vita degli animali estinti, compreso il colore che avrebbero potuto avere. Potrebbero anche influenzare la nostra comprensione di quando i vari tipi di rivestimenti del corpo, come piume e peli, si siano evoluti. In questo studio, i ricercatori hanno utilizzato i dati sul tipo di fossile e l'età per determinare che i peli probabilmente si sono evoluti molto prima di quanto indicano gli attuali campioni fossili.

Gli strati fossili che conservano tessuti molli come peli e piume sono chiamati lagerstatte ("depositi fossili" in tedesco) e sono rari da soli. I ricercatori erano interessati a comprendere la frequenza con cui vengono trovati diversi tipi di rivestimenti per il corpo conservati in questi siti eccezionali, tra cui la Formazione Yixian in Cina e la Formazione Green River negli Stati Uniti occidentali.

Eliason e i suoi collaboratori hanno assemblato il più grande database conosciuto di coperture del corpo fossilizzate, o tegumenti, dai vertebrati terrestri, un gruppo noto come tetrapodi, raccolto dalle lagerstatte. Hanno scoperto che, a differenza delle piume, i peli sono reperti estremamente rari.

"I peli dei mammiferi sono in circolazione da più di 160 milioni di anni eppure abbiamo ben pochi dati in merito", ha detto Eliason.

La rarità potrebbe essere spiegata da piume e peli contenenti diversi tipi di cheratina, che potrebbe influire sulla probabilità di fossilizzazione. Tuttavia, lo studio rileva che la mancanza di campioni di peli potrebbe non avere nulla a che fare con la fossilizzazione e potrebbe essere spiegata dal comportamento di raccolta dei paleontologi, dato che una singola piuma di solito è molto più facile da identificare rispetto a un singolo pelo.

Il database ha anche permesso ai ricercatori di usare un tipo di metodo statistico chiamato gap analysis, che crea schemi della probabilità di trovare un fossile in un dato momento. Il team ha scoperto che le piume sembrano essersi evolute in un periodo molto vicino ai primi esempi scoperti nei reperti fossili, circa 165 milioni di anni fa. Tuttavia, i peli e i filamenti simili a peli trovati sugli pterosauri probabilmente si sono evoluti molto prima di quanto attualmente si sappia dalla documentazione fossile.

"La caccia è iniziata" dice Clarke. "Questi dati suggeriscono che potremmo aspettarci di trovare reperti risalenti a 100 milioni di anni prima rispetto ad oggi potenzialmente".

Il team ha anche applicato un approccio statistico chiamato analisi di serie temporali per studiare se i fattori climatici potrebbero spiegare le lacune nella documentazione fossile. Hanno scoperto che la conservazione dei tessuti molli era più comune quando i livelli dei mari antichi erano alti.

"C'è ancora molto che non sappiamo sulla chimica di questi depositi e sul perché sono così disomogenei nel tempo", ha detto Clarke. "Ma possiamo dire che la loro distribuzione diseguale in tutto il mondo - la maggior parte dei [siti] sono in Nord America o in Eurasia - è dovuto a dove i paleontologi hanno guardato finora. Abbiamo ancora molto lavoro da fare".

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