Uno dei trucchi che impari a caccia di dinosauri in Canada è cercare l'arancia. Le ossa di dinosauro sono marroni opache, si abbronza, e grigi. Ma nel mezzo delle grigie arenarie dei calanchi, un paesaggio arido dove il vento e l'acqua hanno portato via gran parte della roccia, a volte vedrai un lampo di arancione fluorescente. Cammina e potresti trovare un osso di dinosauro che si sta deteriorando.

L'arancia è lichene, cresce sull'osso. L'osso dà al lichene un punto d'appoggio stabile nel paesaggio in erosione, è poroso, immagazzinare l'umidità durante la siccità, e pieno di minerali come il fosfato, vitale per un lichene in crescita. È strano pensare che qualcosa che è morto 76 milioni di anni fa abbia un ruolo negli ecosistemi moderni, ma la vita è opportunistica.

La vita esiste quasi ovunque sulla Terra. I batteri prosperano nelle bocche idrotermali, i funghi crescono all'interno di Chernobyl, i vermi nematodi strisciano sotto i ghiacci antartici. Più notevolmente, c'è la biosfera profonda, un vasto, ecosistema microbico sotterraneo che inizia sotto i nostri piedi e si estende fino a chilometri di roccia sottoterra. Perché la vita non dovrebbe abitare anche i fossili sepolti?

Se lo fa, che crea problemi per identificare il materiale biologico originale dei fossili. È qui che entra in gioco la nostra nuova ricerca, guidata dal mio collega Evan Saitta del Field Museum di Chicago, fornendo uno sguardo dettagliato alla materia organica trovata all'interno delle ossa di dinosauro.

È chiaro che il concetto popolare di fossilizzazione, dove l'osso è completamente mineralizzato e sostituito con nuovo materiale, è sbagliato. La maggior parte del minerale osseo originale, il fosfato di calcio, sopravvive. È la stessa roba che c'era dentro una vita, respirando dinosauro milioni di anni fa.

Sorprendentemente, le molecole organiche a volte possono persistere. Il DNA antico ci ha permesso di ricostruire i genomi di specie estinte di recente e di scoprire specie precedentemente sconosciute come i nostri cugini Denisova. Antiche proteine ​​hanno mostrato la storia evolutiva del mammifero estinto Toxodon, e pigmenti fossili ci permettono di mettere strisce sui dinosauri e macchioline sulle loro uova.

Sono state annunciate affermazioni ancora più notevoli, compreso il DNA, proteine ​​e persino cellule e vasi sanguigni dell'osso di dinosauro. Ma questi sono più di un ordine di grandezza più vecchi del più antico DNA e proteine ​​confermati, quindi sono stati contestati. L'idea di recuperare i tessuti dei dinosauri e utilizzare il DNA e le proteine ​​dei dinosauri per ricostruire l'evoluzione è allettante. Ma non è chiaro come, o se, possono sopravvivere decine di milioni di anni.

La metà del DNA in un fossile scompare all'incirca ogni 500 anni e il DNA dovrebbe diventare illeggibile in 1,5 milioni di anni. Le proteine ​​sono più resistenti. La data più antica risale a 4 milioni di anni fa, ma anche i legami peptidici che tengono insieme gli amminoacidi di una proteina si degradano nel tempo, quindi non è chiaro se potrebbero sopravvivere in fossili di dinosauro di 75 milioni di anni.

Nel frattempo, esseri viventi:batteri, protisti, fungo, radici delle piante e nematodi:prosperano sottoterra. Per essere sicuri che abbiamo tessuti di dinosauro, dobbiamo prima escludere altri, possibilità meno entusiasmanti, come la contaminazione da biofilm batterici.

A caccia di microbi

Per capire la fonte della materia biologica all'interno delle ossa di dinosauro, abbiamo lanciato una spedizione sul campo unica, non per i dinosauri, ma per i microbi al loro interno. Abbiamo scavato a Centrosauro letto d'ossa nel Parco Provinciale dei Dinosauri, Alberta. Strumenti di sterilizzazione con candeggina, alcol, e una fiamma ossidrica, abbiamo quindi avvolto i fossili in un foglio per prevenire la contaminazione. Ma erano ancora pieni di vita, proveniente dall'interno dell'osso.

Gli amminoacidi estratti dai fossili hanno mostrato la firma inconfondibile della vita. Gli amminoacidi esistono in configurazioni sinistrorse e destrorse. Gli esseri viventi producono amminoacidi levogiri, ma dopo la morte, la loro struttura si ribalta lentamente avanti e indietro, creando un mix di molecole sinistrorse e destrorse. Gli amminoacidi antichi mostrano un rapporto 1:1, ma le ossa erano dominate da molecole levogire, mostrano attività biologica recente.

Abbiamo anche studiato il carbonio nelle ossa. Gli esseri viventi prendono il carbonio dalla CO₂ atmosferica, che contiene carbonio-14 radioattivo. Il carbonio-14 subisce un decadimento radioattivo, con metà dei suoi atomi che scompaiono all'incirca ogni 6, 000 anni. Nessun carbonio-14 rilevabile dovrebbe sopravvivere da 76 milioni di anni fa, ma le ossa ne erano piene. O questi dinosauri sono morti qualche migliaio di anni fa, oppure sono stati contaminati da esseri viventi.

Per scoprire cosa viveva nelle ossa, abbiamo estratto il DNA e la relativa molecola di RNA dal fossile. Quello che abbiamo trovato è stato sorprendente:una fiorente comunità di batteri. Le ossa avevano 50 volte il DNA batterico delle pietre fangose ​​circostanti. Non erano tombe vuote, ma brulicante di una comunità microbica unica, un microbioma.

Ossatura, a differenza della roccia, avere spazi aperti per il midollo, vasi sanguigni e cellule, che ora creano spazio per i microbi, e trasportano acqua e sostanze nutritive. L'osso contiene anche il fosforo necessario per produrre il DNA e le membrane cellulari. Inoltre, i tessuti organici e le strutture simili a vasi estratte dalle ossa, simili a quelli identificati altrove come tessuti di dinosauro, brillano come un albero di Natale quando vengono colorati con un colorante fluorescente che si lega al DNA. L'abbondante DNA suggerisce che queste sostanze organiche siano prodotte da batteri, non dinosauri.

Ago in un pagliaio

Cercare sostanze organiche fossili è un po' come cercare un ago in un pagliaio. Non abbiamo sostenuto che gli aghi non esistono, ma abbiamo fornito un'idea migliore su come distinguere gli aghi dalla cannuccia. E anche se non abbiamo trovato proteine ​​di dinosauro, abbiamo trovato qualcosa di altrettanto notevole, la vita dentro quel dinosauro.

Quando il nostro Centrosauro morì, il suo corpo nutriva altri esseri viventi:tirannosauri, vola, coleotteri, poi batteri e funghi. Ma il processo è continuato a lungo dopo la morte. I microbi avrebbero vissuto nelle sue ossa dopo essere stati sepolti sotto una pianura alluvionale del Cretaceo, poi quando il mare è arrivato e il dinosauro giaceva a cento metri sotto il fondo dell'oceano, ancora più tardi sotto un ghiacciaio dell'era glaciale, e infine, appena sotto i calanchi di oggi.

È straordinario pensare, ma dentro i resti di un grande dinosauro, apparvero minuscoli mondi microbici, evoluto e scomparso nel corso di milioni di anni, in una complessa interazione tra i vivi e i morti da tempo.

Questo articolo è stato ripubblicato da The Conversation con una licenza Creative Commons. Leggi l'articolo originale.