Un mammifero fossile di 125 milioni di anni rivela la prima evoluzione di peli e aculei

La scoperta di un nuovo fossile di mammifero di 125 milioni di anni fa in Spagna ha spinto indietro di oltre 60 milioni di anni l’età del primo campione di strutture conservate simili ai peli nei mammiferi e di organi interni.
L’esemplare, di nome Spinolestes xenarthrosus, si è fossilizzato con i peli straordinariamente intatti, il sottopelo, piccole spine simili a quelle dei ricci e anche la prova di una infezione fungina nei peli. Il fossile insolitamente ben conservato contiene anche un lobo dell’orecchio esterno, tessuti molli del fegato, polmoni e il diaframma, e strutture lastriformi in materiale di cheratina note come scutes dermici. Le strutture microscopiche di peli e spine in Spinolestes sono gli esempi più antichi conosciuti di queste strutture nella storia evolutiva dei mammiferi.
I risultati sono descritti da scienziati dell’Università autonoma di Madrid, l’Università di Bonn e l’Università di Chicago in uno studio pubblicato su Nature il 15 ottobre 2015.
“Spinolestes è una scoperta spettacolare. E ‘incredibile vedere le strutture di pelle e peli quasi perfettamente conservati, fossilizzate nei dettagli microscopici di questo vecchio fossile” ha detto il co-autore dello studio Zhe-Xi Luo, professore di biologia organica e anatomia presso la Università di Chicago. “Questa palla di pelo del Cretaceo ha in se’ la diversità strutturale della moderna pelle e peli dei mammiferi.”
La cava di Las Hoyas nel centro-est la Spagna era una zona umida lussureggiante con una fiorente bio-diversità circa 125 milioni di anni fa, durante il periodo Cretaceo. I paleontologi spagnoli hanno studiato il sito dal 1985 e hanno trovato centinaia di fossili, tra cui importanti uccelli e dinosauri. Nel 2011, presso il sito, è stato scoperto il primo fossile di mammifero. Il ritrovamento è stato fatto da un team guidato da Angela D. Buscalioni, professore di paleontologia presso l’Università Autonoma di Madrid che ha collaborato con, tra gli altri Luo e Thomas Martin, professore di paleontologia presso l’Università di Bonn, per studiare il raro campione.
Una palla di pelo del Cretaceo
Spinolestes xenarthrosus è vissuto nel Cretaceo e apparteneva a un ramo estinto dei primi mammiferi noti come Triconodonti. Il campione misura circa 24 centimetri di lunghezza e si stima che pesasse circa 50 – 70 grammi, circa le dimensioni di un giovane topo moderno. I suoi denti e le caratteristiche scheletriche indicano che era un mammifero terrestre mangiatore di insetti. I suoi tessuti molli, con strutture microscopiche distinguibili, si sono conservati attraverso un raro processo noto come fossilizzazione fosfatica. I follicoli piliferi e i bulbi, nonché la composizione del fusto del pelo  possono essere identificati utilizzando un microscopio elettronico a scansione.
Spinolestes aveva la struttura dei peli e della pelle, tipici dei mammiferi, straordinariamente moderne, come i follicoli composti in cui più peli emergono dallo stesso poro. Aveva piccole spine del diametro un decimo di millimetro sul dorso, simili a quelle dei ricci moderni e dei topi spinosi africani, che sembravano essere formati dalla fusione di filamenti di follicoli durante lo sviluppo. Il team ha anche trovato dei peli tronchi che sono la prova di una infezione della pelle causata da un fungo conosciuto come dermatofitosi, che è ampiamente diffuso tra i mammiferi attuali.
I peli e le strutture tegumentarie simili ai peli sono fondamentali per la sopravvivenza dei mammiferi, e questo fossile mostra che un ancestrale, stirpe ormai estinta aveva sviluppato queste strutture esattamente nello stesso modo in cui fanno i mammiferi moderni“, ha detto Luo. “Spinolestes ci dà una rivelazione spettacolare su questo aspetto centrale della biologia dei mammiferi.
Spinolestes è anche il primo esempio di un mammifero mesozoico in cui i tessuti molli nelle cavità toracica e addominale si sono fossilizzati. La squadra ha osservato le strutture microscopiche dei bronchioli del polmone, così come residui ricchi di ferro associati con il fegato. Queste aree erano separate da un confine curvo che si ritiene fosse un diaframma muscolare per la respirazione. Questo rappresenta la prima prova nota di sistemi di organi nei mammiferi.
Il fossile di Spinolestes possiede un grande orecchio esterno, il primo esempio noto in reperti fossili di mammiferi, così come scudi dermici – strutture a piastra fatte di cheratina sulla pelle. Una forma più sviluppata di scudi può essere vista negli armadilli e pangolini moderni.

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Gli Spinolestes avevano articolazioni extra tra le vertebre, che rafforzavano la colonna vertebrale – i mammiferi moderni, come i toporagni armati e gli armadilli possiedono articolazioni simili. Gli autori ipotizzano che questo potrebbe fornire un indizio per lo stile di vita di Spinolestes. I Toporagni armati, per esempio, usano la loro forza vertebrale eccezionale per aprire a parte i tronchi o le foglie di palma morte per nutrirsi degli insetti contenuti all’interno.
Grazie alle caratteristiche strutturali complesse e le variazioni identificate in questo fossile, ora abbiamo la prova definitiva che molte caratteristiche fondamentali dei mammiferi erano già ben consolidate circa 125 milioni di anni fa, nell’età dei dinosauri“, ha detto Luo.

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