di Valentina Rossi & Dawid A. Iurino
Nonostante il suo aspetto delicato e innocuo, il piccolo rettile fossile Mirasaura grauvogeli – “il rettile meraviglia di Grauvogel” – sta rivoluzionando il nostro modo di interpretare l’evoluzione della pelle e delle strutture associate, comprese le piume.
Il nuovo studio interdisciplinare pubblicato sulla prestigiosa rivista scientifica Nature riporta nuove scoperte sull’anatomia e biologia di questo bizzarro rettile triassico.
Questi fossili (Fig. 1) provenienti dal sito di Gres à Voltzia, nel nord-est della Francia, e risalenti al Triassico Medio (247 milioni di anni fa), conservano i tessuti molli tra i più sorprendenti mai descritti negli animali estinti. I reperti mostrano che Mirasaura, un rettile arboricolo, possedeva una grande cresta lungo la schiena (Fig. 2). La cresta è formata da lunghe strutture individuali a forma di lobo, che ricordano proprio la forma delle piume. Questi appariscenti annessi cutanei si sono evoluti molto prima dell’ascesa dei dinosauri e mettono in discussione le nostre attuali conoscenze sull’evoluzione della pelle e sull’origine delle strutture cutanee complesse.
Piume, squame e ora qualcos’altro?
Fino ad oggi, si pensava che strutture cutanee complesse come le piume si fossero evolute solo in uccelli, dinosauri e pterosauri, probabilmente a partire da un antenato comune. In tutti gli altri rettili, gli unici annessi cutanei noti erano le squame.
Mirasaura ha rovesciato questo paradigma in modo clamoroso. Rispetto alle dimensioni del corpo, i lunghi lobi della cresta dorsale sono enormi. Un’analisi più attenta rivela che queste appendici individuali sono leggermente sovrapposte, e ciascuna mostra una struttura centrale, simile al rachide delle piume. Sebbene queste strutture fossili sembrino prive della fine ramificazione in barbe e barbule tipica delle piume degli uccelli moderni, gli annessi cutanei conservati risultano molto più elaborati rispetto alle squame della pelle dei rettili, sia moderni che fossili. Inoltre, Mirasaura non è imparentato con uccelli, dinosauri o pterosauri, ma appartiene a un gruppo molto più antico di rettili, i drepanosauromorfi, noti solo nel Triassico.
(Fig. 2) L’olotipo di Mirasaura. L’esemplare è parte delle collezioni del Museo Di Storia Naturale di Stoccarda (Germania). © Stephan Spiekman
Lo studio dei tessuti molli e una nuova scoperta
I tessuti molli di Mirasaura (Fig. 3) sono conservati come un sottile film marrone, ricco di melanosomi fossili – organelli cellulari che, in vita, contenevano il pigmento melanina. Le ricerche condotte dal team dell’University College Cork, insieme ad altri studi, hanno dimostrato che i melanosomi fossilizzati sono ampiamente presenti nei vertebrati fossili. Inizialmente, questi granuli di pigmento venivano utilizzati per ricostruire il colore negli animali estinti. Tuttavia, le ricerche hanno rivelato che i melanosomi possono anche aiutare a ricostruire l’anatomia dei tessuti molli, poiché quelli provenienti da diversi tessuti corporei presentano forme e dimensioni differenti. La nostra analisi dettagliata dei tessuti molli di Mirasaura, supportata da un’approfondita analisi statistica dei melanosomi conservati, mostra che la loro geometria è coerente con quella dei melanosomi presenti nelle piume, ma non con quelli dei peli o della pelle dei rettili. Questo suggerisce fortemente che gli annessi cutanei di Mirasaura condividano tratti di sviluppo comuni con le piume.
(Fig. 3) Una cresta isolate ben preservata di Mirasaura. L’esemplare è parte delle collezioni del Museo Di Storia Naturale di Stoccarda (Germania). © Stephan Spiekman
Allora la cresta di Mirasaura è formata da piume? Lo strato solido e continuo di tessuto organico su entrambi i lati della struttura centrale non mostra segni di ramificazione, caratteristica distintiva della maggior parte delle piume in uccelli, dinosauri e pterosauri. Tuttavia, la questione si complica con l’esistenza di piume semplici e non ramificate in alcuni uccelli – come le setole della “barba” del tacchino. Filamenti non ramificati simili sono noti in molti dinosauri e pterosauri e sono generalmente considerati tipologie di piume primitive. Alcuni dinosauri conservano persino piume appiattite, a forma di striscia o nastro, prive di ramificazioni ma dotate di un rachide centrale; queste sono considerate da molti studiosi un tipo di piuma insolito ed estinto. Resta da chiarire se la somiglianza tra queste piume fossili e gli annessi cutanei di Mirasaura sia solo superficiale o indichi legami evolutivi più profondi. È interessante notare che studi su embrioni di pollo in via di sviluppo mostrano che le piume possono perdere la loro struttura ramificata quando vengono manipolati determinati geni. Saranno necessari ulteriori studi per analizzare in dettaglio la morfologia e la composizione delle strutture di Mirasaura, al fine di interpretarne con maggiore precisione l’anatomia e la biologia.
Indipendentemente dalla loro natura, le analisi filogenetiche collocano Mirasaura e gli altri rettili drepanosauromorfi alla base dell’albero evolutivo dei rettili. Sorprendentemente, ciò conferma i dati della biologia dello sviluppo (evo-devo), secondo cui la base genetica per la crescita di annessi cutanei complessi potrebbe essersi originata già nel periodo Carbonifero, oltre 300 milioni di anni fa. Mirasaura rappresenta quindi la prima prova diretta che strutture cutanee complesse comparvero molto presto nell’evoluzione dei rettili, e non sono un’esclusiva di pterosauri, uccelli e dinosauri.
Dietro le quinte della scoperta
Dobbiamo queste nuove scoperte a meticolosi sforzi di conservazione, che ci ricordano l’importanza fondamentale delle collezioni di storia naturale nella tutela del nostro patrimonio geologico e paleontologico. I primi resti di Mirasaura furono scoperti negli anni ’30 dal collezionista di fossili Louis Grauvogel. Dopo decenni conservati dalla famiglia Grauvogel, gli esemplari furono donati al Museo di Storia Naturale di Stoccarda nel 2019, dove una preparazione accurata ne ha rivelato la straordinaria importanza.
Oggi, gli esemplari di Mirasaura ci costringono a riconoscere che, già prima dei dinosauri, i rettili stavano evolvendo tratti anatomici sorprendenti, normalmente associati a fossili molto più recenti. Una scoperta che aggiunge una nuova, affascinante complessità alla storia dell’evoluzione della pelle e annessi cutanei e che alimenterà per anni la ricerca sull’origine delle piume.
Link Articolo “Triassic diapsid shows early diversification of skin appendages in reptiles” open access: https://www.nature.com/articles/s41586-025-09167-9
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