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Vedere i fossili con occhi nuovi

Nuove tecnologie di imaging 3D permettono di osservare la struttura interna di fossili preziosi senza l'intervento di "martello e scalpello"
Ci sono fossili che racchiudono molti segreti. Prendete le ammoniti: all’esterno si presentano spesso come insignificanti pezzi di roccia, la cui forma ricorda solo vagamente quella di una conchiglia. Ma se le aprite a metà come una mela, ecco che rivelano una meravigliosa struttura interna spiralata, suddivisa da setti in tante piccole camere, non di rado riempite di splendidi cristalli di calcite o altri minerali. Anche le sezioni di tronchi agatizzati rivelano le trame del legno, i piccoli vasi conduttori che molti milioni di anni fa trasportavano la linfa nella pianta. Se però la bellezza di questi fossili viene sicuramente esaltata da sezioni longitudinali o trasverali, in altri casi eseguire tagli o asportare parti del fossile - per capire com’è fatto all’interno o per identificare la specie a cui appartiene - significa danneggiarlo irreparabilmente. Per fortuna la tecnologia viene in aiuto dei paleontologi. Grazie all’integrazione di imaging ad alta risoluzione a raggi X (chiamato microCT o Micro Computed Tomography), segmentazione 3D delle immagini e animazioni al computer, un gruppo di ricercatori tedeschi dell’Università di Bonn è riuscito a osservare nei dettagli i semi e le strutture interne di pigne di conifere risalenti a 150 milioni di anni fa, preservando intatti questi piccoli scrigni di informazioni che ci giungono dal passato.
Semi e coni fossili silicizzati di conifere provenienti dallo Utah. Il cono di sinistra è stato sezionato per mostrare la struttura interna, una pratica invasiva che le nuove tecnologie potrebbero rendere superflua (immagine: Botanical Society of America)
I fossili ben conservati degli organi riproduttori delle piante sono piuttosto rari, ma hanno un valore inestimabile per ricostruire la biodiversità, la distribuzione geografica e l’evoluzione dei vegetali. Ogni ritrovamento è un colpo di fortuna, e spesso si tratta di esemplari unici, troppo preziosi per rischiare tagli o altre tecniche di studio invasive. Con la nuova tecnica, sono state ottenute immagini a raggi X simili a quelle utilizzate in campo medico, che hanno fornito sezioni virtuali dei campioni, senza mai tagliarli o danneggiarli in alcun modo. Queste immagini sono state poi combinate per produrre una ricostruzione in 3D, e colorate artificialmente per evidenziare alcune strutture, come una fila di semi all'interno di un cono o i tessuti vascolari. Lo studio, insieme alle animazioni al computer e alla descrizione dettagliata delle immagini microCT, è liberamente accessibile nella rivista online Applications in Plant Sciences.
Coni fossili e recenti di araucarie sezionati in 2D dal microCT (A, D, G), e immagini 3D della spirale segmentata e dei loculi dei semi (B, C, E, F, H, I) (immagine: Botanical Society of America)
È stato anche possibile identificare i fossili come appartenenti a tre famiglie distinte: Pinaceae, la famiglia dei pini, Araucariaceae, conifere primitive che attualmente si trovano solo nell’emisfero australe, e Cheirolepidiaceae, una famiglia ormai estinta di conifere del Mesozoico.
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