Nuovo tipo di fossilizzazione rivelato da un avvoltoio grifone trovato in cenere vulcanica

Una sorprendente scoperta nelle piume di un avvoltoio fossile proveniente dall’Italia centrale ha rivelato che i depositi vulcanici possono preservare strutture tissutali delicate con un dettaglio senza precedenti, offrendo nuove intuizioni sul processo di fossilizzazione. Nel 1889, ai piedi del Monte Tuscolo, 25 km a sud-est di Roma, i lavoratori agricoli scoprirono qualcosa di straordinario. Mentre scavavano il terreno per un nuovo vigneto, incontrarono uno strato di roccia con una strana cavità. Questa conteneva lo scheletro di un grande uccello, inclusi apparenti impronte del suo piumaggio sulle rocce circostanti. La bizzarra scoperta spinse il proprietario terriero a chiamare il rinomato geologo italiano Romolo Meli. Al momento dell’arrivo di Meli sul sito, tuttavia, i lavoratori avevano già destinato la maggior parte dei blocchi fossili alla pila dei rifiuti, e molti erano rotti. Dopo aver recuperato la maggior parte delle rocce, Meli identificò il campione come un avvoltoio grifone fossilizzato. Notò anche che la conservazione del piumaggio era insolita considerando che la roccia ospite era vulcanica. Meli produsse un rapporto sulla scoperta più tardi quell’anno, e poi l’avvoltoio fossile cadde nell’oblio e la maggior parte dei campioni di roccia andò persa. Tutto ciò che rimane oggi sono blocchi contenenti il piumaggio di un’ala e l’impronta della testa e del collo dell’uccello. Alcuni anni fa, i progressi negli approcci analitici allo studio dei fossili hanno spinto i ricercatori a interessarsi di più al campione, che probabilmente risale a circa 30.000 anni fa. Nel 2014 uno di noi ha guidato un nuovo studio utilizzando la tomografia computerizzata (CT) dell’impronta della testa e del collo. Questo ha rivelato dettagli tridimensionali delle palpebre, della lingua e della texture della pelle e del collo dell’uccello. Una tale fine conservazione delle caratteristiche biologiche supera persino quella delle vittime di Pompei. Nel nostro nuovo studio, abbiamo poi esaminato le piume ed è diventato chiaro che stavamo osservando qualcosa di fuori dal comune. Le nostre analisi preliminari al microscopio hanno rivelato sorprendentemente che le piume, che hanno un colore arancione che contrasta con la roccia ospite, erano conservate in tre dimensioni. Le piume fossili tridimensionali sono più comunemente trovate nell’ambra, mentre quelle nelle rocce sono normalmente strati sottili bidimensionali di materia organica scura. Tuttavia, c’erano ancora importanti domande senza risposta su come le piume fossero conservate in un deposito vulcanico, quindi abbiamo condotto ulteriori indagini. Un nuovo modo di fossilizzare Un’analisi microscopica più dettagliata ha rivelato che questa conservazione tridimensionale si estendeva ai delicati rami delle piume. Potevamo persino vedere strutture delle piume che erano larghe meno di un micron (0,001 mm), in particolare piccoli organelli cellulari chiamati melanosomi i cui pigmenti contribuiscono alla colorazione delle piume. Ancora più strano era il fatto che la piuma fossile fosse fatta di un minerale chiamato zeolite. Questo minerale non è associato a nessun altro tessuto fossile, rivelando un mezzo di fossilizzazione mai registrato prima. È avvenuto perché la zeolite si forma tramite la dissoluzione della cenere vulcanica e del vetro. Il livello di dettaglio tissutale del fossile, oltre alla composizione chimica delle piume, indica alcune importanti differenze tra i flussi piroclastici che hanno seppellito l’avvoltoio e il flusso che ha seppellito Pompei. Gli antichi abitanti di Pompei furono sepolti vivi da flussi piroclastici caldi, veloci e turbolenti di gas e ceneri, a temperature superiori a 500°C. A queste temperature, i loro tessuti molli furono vaporizzati, lasciando solo scheletri e carbone. D’altra parte, non sappiamo esattamente come l’avvoltoio sia morto. Potrebbe essere stato asfissiato da nubi tossiche di gas vulcanici, o potrebbe essere stato ucciso direttamente dal flusso piroclastico. Quello che sappiamo è che il flusso era relativamente fresco perché era diluito con acqua o lontano dalla fonte vulcanica. I processi mediante i quali il sedimento vulcanico si è indurito in roccia e ha formato la zeolite sono avvenuti relativamente rapidamente (entro giorni), il che può spiegare perché strutture delicate come le piume possono preservarsi bene in tre dimensioni. Questo apre la possibilità che molte altre rocce vulcaniche ricche di cenere possano contenere fossili notevoli, e sono quindi nuovi entusiasmanti obiettivi per la ricerca paleontologica.