I paleontologi dell’University College Cork (UCC) in Irlanda hanno scoperto prove ai raggi X della presenza di proteine nelle piume fossili di dinosauro che gettano nuova luce sull’evoluzione delle piume.
Studi precedenti suggerivano che le piume antiche avessero una composizione diversa rispetto alle piume degli uccelli odierni. La nuova ricerca, tuttavia, rivela che la composizione proteica delle piume moderne era presente anche nelle piume dei dinosauri e dei primi uccelli, confermando che la chimica delle piume ha avuto origine molto prima di quanto si pensasse in precedenza.
La ricerca, pubblicata su Nature Ecology and Evolution, è stata condotta dai paleontologi Tiffany Slater e Maria McNamara della School of Biological, Earth, and Environmental Science dell’UCC, che hanno collaborato con scienziati dell’Università di Linyi (Cina) e della Stanford University.
Il team ha analizzato piume fossili del dinosauro Sinornithosaurus risalenti a 125 milioni di anni fa e dell’uccello mattiniero Confuciusornis provenienti dalla Cina, oltre a una piuma di 50 milioni di anni proveniente dagli Stati Uniti.
“È davvero emozionante scoprire nuove somiglianze tra i dinosauri e gli uccelli“, afferma la dott.essa Slater. “Per fare ciò, abbiamo sviluppato un nuovo metodo per rilevare tracce di antiche proteine delle piume. Usando i raggi X e la luce infrarossa abbiamo scoperto che le piume del dinosauro Sinornithosaurus contenevano molte proteine beta, proprio come le piume degli uccelli odierni”.
Per poter interpretare i segnali chimici conservati nelle piume fossili, il team ha condotto una serie di esperimenti per comprendere come le proteine delle piume si decompongono durante il processo di fossilizzazione.
“Le piume degli uccelli moderni sono ricche di proteine beta che aiutano a rafforzare le piume per il volo“, ha detto la Slater.
“Precedenti test, effettuati da altri ricercatori, sulle piume dei dinosauri avevano trovato soprattutto proteine alfa. I nostri esperimenti possono ora spiegare questa strana chimica come il risultato della degradazione delle proteine durante il processo di fossilizzazione. Quindi, anche se alcune piume fossili conservano tracce delle proteine beta originali, altre piume fossili sono danneggiate e ci raccontano una falsa storia sull’evoluzione delle piume“.
Questa ricerca aiuta a rispondere a un dibattito di lunga data sulla possibilità che le proteine delle piume, e le proteine in generale, possano conservarsi nel tempo.
La Prof.ssa Maria McNamara, autrice senior dello studio, ha affermato: “Tracce di antiche biomolecole possono chiaramente sopravvivere per milioni di anni, ma non è possibile leggere i reperti fossili alla lettera perché anche i tessuti fossili apparentemente ben conservati sono stati cotti e schiacciati durante la fossilizzazione. Stiamo sviluppando nuovi strumenti per comprendere cosa accade durante la fossilizzazione e svelare i segreti chimici dei fossili. Questo ci fornirà nuove entusiasmanti informazioni sull’evoluzione di tessuti importanti e delle loro biomolecole”.
Riferimento: “Preservation of corneous β-proteins in Mesozoic Feathers” di Tiffany S. Slater, Nicholas P. Edwards, Samuel M. Webb, Fucheng Zhang e Maria E. McNamara, 21 settembre 2023, Nature Ecology & Evolution .
DOI: 10.1038/s41559-023-02177-8
