Galileo Giornale di scienza e problemi globali

Un paleo-termometro per i dinosauri

La temperatura corporea dei mammut era compresa tra i 37 e i 38 gradi. A misurarla sono stati i  ricercatori del California Institute of Technology di Pasadena che hanno sviluppato il primo metodo per ottenere, attraverso l’analisi dei fossili, la temperatura corporea dei grandi vertebrati estinti.

Il sistema, chiamato “degli isotopi aggregati” (clumped-isotope) e spiegato su Proceedings of the National Academy of Sciences (Pnas), si basa sull'analisi della concentrazione di due isotopi rari - carbonio 13 e ossigeno 18 - che si trovano nella bioapatite, il minerale di cui sono formati denti, ossa e gusci d'uovo. “Questi isotopi pesanti tendono ad aggregarsi tra loro a temperature relativamente basse, mentre a temperature maggiori hanno una distribuzione più casuale”, ha spiegato Robert Eagle, primo autore dell'articolo. Partendo da questa constatazione, il gruppo guidato da John Eiler, docente di geologia al Caltech, ha definito la relazione tra concentrazione e aggregazione degli isotopi e temperatura corporea, rendendo possibile un sistema di conversione. Il margine d'errore, secondo i ricercatori, è al massimo di due gradi centigradi.

La prima fase della ricerca si è svolta su mammiferi e rettili viventi, così da confrontare i risultati ottenuti attraverso la nuova tecnica con le temperature corporee misurate tramite gli strumenti tradizionali. Una volta verificata la rispondenza, i ricercatori sono passati ad analizzare reperti di animali estinti, come un dente di mammut, i fossili di un antenato del rinoceronte risalente a 12 milioni di anni fa e quelli di un animale a sangue freddo della famiglia degli alligatori. Ancora una volta, i risultati sono stati conformi alle aspettative. Ora gli studiosi del Caltech hanno cominciato ad applicare il metodo a uova e denti di dinosauro, per determinare una volta per tutte se questi animali erano a sangue freddo o a sangue caldo.“Al momento - ha spiegato Eagle - non abbiamo alcuna idea certa sulla fisiologia degli animali che hanno preceduto uccelli e mammiferi. Per esempio: qual era la temperatura corporea degli uccelli prima che cominciassero a volare?”.

La composizione degli isotopi nella apatite precipitata nelle ossa e nei denti dei vertebrati è già largamente utilizzata per ottenere informazioni sulla dieta degli animali estinti, sul loro comportamento, la loro fisiologia e per la ricostruzione del paleoclima. Questo nuovo tipo di misurazione geochimica ha il vantaggio di rilevare un’informazione indipendente dall’ambiente in cui questi minerali si sono formati, se non per la temperatura. C’è un “però”: il dato indica non la temperatura media del corpo dell’animale, ma quella della testa nel solo istante in cui gli isotopi si sono depositati.

Riferimento: DOI: 10.1073/pnas.0911115107
California Institute of Technology

Immagine: Jeff Gage/Florida Museum of Natural History; Robert Eagle

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