Gli antenati dei mammiferi deponevano uova: la scoperta da un fossile di Lystrosaurus di 250mln di anni

Per la prima volta nella storia della paleontologia, i ricercatori dell'Università del Witwatersrand in Sudafrica hanno identificato un embrione fossile di un antenato dei mammiferi, un sinapside, che molto probabilmente era ancora dentro il suo uovo. Lo studio, pubblicato su PLOS ONE, riguarda in realtà tre fossili di piccoli Lystrosaurus, animali vissuti circa 250 milioni di anni fa. Per molto tempo, gli scienziati hanno dato quasi per scontato che i lontani antenati dei mammiferi deponessero uova. Sembrava l’ipotesi più logica, visto che ancora oggi esistono mammiferi che depongono uova, come gli ornitorinchi. Ma, nonostante quasi due secoli di ricerca e l'abbondanza di fossili riconducibili a questa specie, mancava una prova fossile diretta: un embrione appartenente ai parenti più antichi dei mammiferi conservato ancora dentro un uovo. Ciò lasciava aperta la domanda: "c'è un punto della storia in cui i mammiferi hanno prodotto uova?". La risposta sembra finalmente arrivata. Uno dei tre fossili in particolare, sebbene a prima vista sembrasse solo un esemplare molto giovane, aveva il corpo raccolto in una posizione compatta, ossa ancora incomplete e dimensioni compatibili con quelle di un embrione dentro un uovo. La scoperta aggiunge un altro tassello importante: diverse ipotesi sull'origine dell'allattamento nei mammiferi si basano proprio sull'idea che i loro antenati più antichi deponessero uova, e senza una prova fossile quella storia rischiava di restare per sempre incompiuta.

Il fossile di Lystrosaurus e l’analisi con le tecnologie di imaging

Lo studio parte dall'analisi dei tre più piccoli esemplari conosciuti di Lystrosaurus, provenienti dal Sudafrica. I loro crani misuravano 34,5 millimetri, 43 millimetri e 44 millimetri. Si trattava di individui molto giovani, probabilmente appena nati o ancora vicini alla schiusa.

Per studiarli senza danneggiarli sono state usate due tecniche di imaging avanzate che hanno consentito di creare ricostruzioni tridimensionali digitali dei fossili. La prima, tomografia computerizzata ad alta risoluzione (CT) è una specie di TAC estremamente dettagliata, mentre la seconda, la radiazione di sincrotrone sfrutta un enorme acceleratore di particelle che produce un fascio di raggi X così potente e preciso da riuscire a distinguere strutture con densità quasi identiche (come le suture di ossa non ancora fuse del tutto) e permette di osservare dettagli minuscoli nascosti all’interno delle rocce.

Uno degli embrioni sembrava ancora dentro un uovo

Uno degli esemplari, chiamato NMQR 3636, ha attirato immediatamente l’attenzione. Il suo corpo era rannicchiato in una posizione molto compatta, quasi arrotolata, simile a quella degli embrioni ancora contenuti in un uovo. Da solo questo indizio non bastava, infatti, altri fossili possono assumere posizioni simili dopo la morte. Ma i ricercatori hanno trovato molti altri dettagli: l’animale non aveva ancora sviluppato le zanne presenti negli individui più maturi, alcune ossa del cranio non erano completamente formate.

Soprattutto, la parte centrale della mandibola non era ancora fusa del tutto. La mandibola, infatti, è costituita da due metà che durante lo sviluppo si uniscono progressivamente. Negli uccelli e nelle tartarughe moderne questa fusione avviene negli ultimi stadi prima della schiusa. Nel piccolo Lystrosaurus questa unione non era ancora completa. Secondo gli autori, una mandibola ancora così poco robusta avrebbe reso difficile alimentarsi autonomamente. Quindi, probabilmente l’animale non era ancora pronto per vivere fuori dall’uovo.

Dalle dimensioni delle uova arrivano informazioni sullo sviluppo dei piccoli

Gli studiosi hanno stimato le dimensioni dell’uovo ricostruendolo matematicamente a partire dalla posizione del fossile. Il volume ottenuto era di circa 115 centimetri cubici, con una massa stimata di 115 grammi, calcolata considerando una densità simile a quella dell’acqua. Un dettaglio interessante è che questa potrebbe essere addirittura una stima prudente. Il fossile era infatti compresso e incompleto, e l’uovo originale avrebbe probabilmente contenuto anche una quantità di tuorlo non conservata.

Confrontando questi valori con quelli di altri animali che depongono uova, i ricercatori hanno osservato che Lystrosaurus sembrava produrre uova relativamente grandi. Negli animali moderni, uova più grandi tendono a essere associate a piccoli più sviluppati alla nascita. Questo tipo di sviluppo viene chiamato precociale. In termini semplici significa che i piccoli nascono già relativamente autonomi: si muovono presto e riescono ad alimentarsi quasi subito. Al contrario, i piccoli con sviluppo altriciale nascono molto dipendenti dai genitori. Oltre alla dimensione delle uova, il fatto che due dei tre esemplari fossili mostrano mandibole già quasi completamente unite abbastanza robuste da poter elaborare cibo più duro, sembra confermare che i Lystrosaurus nascessero già relativamente autonomi.

La scoperta sugli antenati dei mammiferi che deponevano uova: la teoria dell’allattamento

Un'altra parte molto affascinante dello studio riguarda una domanda enorme: quando è comparso l’allattamento? Gli autori osservano che i mammiferi che oggi depongono uova producono uova relativamente piccole, con poco tuorlo. Questa carenza viene compensata dal latte prodotto dopo la nascita. Nel caso di Lystrosaurus, invece, le uova sembrano troppo grandi per suggerire una forte dipendenza da un’alimentazione a base di latte. L’idea proposta dai ricercatori è quindi che questo animale probabilmente non nutrisse i piccoli attraverso latte, come fanno i mammiferi moderni. Questo fossile potrebbe quindi rappresentare una fase molto antica dell’evoluzione, un momento in cui alcuni antenati dei mammiferi deponevano ancora uova grandi e producevano piccoli già relativamente indipendenti.

non perderti questo articolo

Come il fango del Cretaceo ha protetto i nidi delle uova di dinosauro in Francia per 70 mln di anni