Rispetto al resto del regno animale, i mammiferi hanno il cervello più grande e producono alcune delle cucciolate più piccole. Un fossile appena descritto di un parente di un mammifero estinto - e dei suoi 38 bambini - è tra le migliori prove che uno sviluppo chiave nell'evoluzione dei mammiferi è stato lo scambio del potere della covata con il potere del cervello.

Il ritrovamento è tra i più rari dei rari perché contiene gli unici fossili conosciuti di neonati di qualsiasi precursore di mammifero, hanno detto i ricercatori dell'Università del Texas ad Austin che hanno scoperto e studiato la famiglia fossilizzata. Ma la presenza di così tanti bambini - più del doppio della dimensione media della cucciolata di qualsiasi mammifero vivente - ha rivelato che si riproduceva in un modo simile ai rettili. I ricercatori pensano che i bambini si stessero probabilmente sviluppando all'interno delle uova o si fossero appena schiusi quando sono morti.

Lo studio, pubblicato sulla rivista Natura il 29 agosto, descrive esemplari che secondo i ricercatori potrebbero aiutare a rivelare come i mammiferi abbiano sviluppato un approccio diverso alla riproduzione rispetto ai loro antenati, che ha prodotto un gran numero di figli.

"Questi bambini provengono da un punto davvero importante nell'albero evolutivo, "ha detto Eva Hoffman, che ha guidato la ricerca sul fossile come studente laureato presso la UT Jackson School of Geosciences. "Avevano molte caratteristiche simili ai mammiferi moderni, caratteristiche che sono rilevanti nella comprensione dell'evoluzione dei mammiferi."

Hoffman è stata co-autrice dello studio con il suo consulente laureato, Il professore della Jackson School Timothy Rowe.

Il parente mammifero apparteneva a una specie estinta di erbivori delle dimensioni di un beagle chiamato Kayentatherium wellesi che viveva accanto ai dinosauri circa 185 milioni di anni fa. Come i mammiferi, Kayentatherium probabilmente aveva i capelli.

Quando Rowe raccolse il fossile più di 18 anni fa da una formazione rocciosa in Arizona, pensava di riportare con sé un solo esemplare. Non aveva idea delle dozzine di bambini che conteneva.

Sebastian Egberts, un ex studente laureato e preparatore di fossili alla Jackson School, ha notato il primo segno dei bambini anni dopo, quando un granello di smalto dei denti ha attirato la sua attenzione nel 2009 mentre stava disimballando il fossile.

"Non sembrava un dente di pesce appuntito o un piccolo dente di un rettile primitivo, "disse Egbert, che ora è istruttore di anatomia presso il Philadelphia College of Osteopathic Medicine. "Sembrava più un dente molare (dente simile a un molare) e questo mi ha entusiasmato molto".

Una TAC del fossile ha rivelato una manciata di ossa all'interno della roccia. Però, ci sono voluti progressi nella tecnologia di imaging TC durante i successivi 18 anni, l'esperienza dei tecnici presso l'impianto di tomografia computerizzata a raggi X ad alta risoluzione di UT Austin, e un'ampia elaborazione digitale di Hoffman per rivelare il resto dei bambini, non solo mascelle e denti, ma crani completi e scheletri parziali.

Le visualizzazioni 3D prodotte da Hoffman le hanno permesso di condurre un'analisi approfondita del fossile che ha verificato che le minuscole ossa appartenevano a bambini ed erano della stessa specie dell'adulto. La sua analisi ha anche rivelato che i teschi dei bambini erano come repliche in scala ridotta dell'adulto, con crani un decimo delle dimensioni ma per il resto proporzionali. Questa scoperta è in contrasto con i mammiferi, che hanno bambini che nascono con facce accorciate e teste bulbose per spiegare i grandi cervelli.

Il cervello è un organo ad alta intensità energetica, e la gravidanza, per non parlare dell'educazione dei figli, è un processo ad alta intensità energetica. La scoperta che Kayentatherium aveva un cervello minuscolo e molti bambini, pur avendo molto in comune con i mammiferi, suggerisce che un passo fondamentale nell'evoluzione dei mammiferi è stato scambiare grandi cucciolate con grandi cervelli, e che questo passaggio è avvenuto più tardi nell'evoluzione dei mammiferi.

"Solo pochi milioni di anni dopo, nei mammiferi, avevano senza dubbio grandi cervelli, e avevano senza dubbio una piccola cucciolata, " ha detto Rowe.

L'approccio dei mammiferi alla riproduzione è direttamente correlato allo sviluppo umano, compreso lo sviluppo del nostro cervello. Guardando indietro ai nostri primi antenati mammiferi, gli umani possono imparare di più sul processo evolutivo che ha contribuito a plasmare chi siamo come specie, ha detto Rowe.

"Ci sono ulteriori storie profonde sull'evoluzione dello sviluppo, e l'evoluzione dell'intelligenza e del comportamento e della fisiologia dei mammiferi che possono essere estratti da un fossile straordinario come questo ora che abbiamo la tecnologia per studiarlo, " Egli ha detto.