Migliaia di anni fa, gli abitanti della moderna Florida e dei Caraibi banchettavano con le tartarughe marine, lasciando dietro di sé ossa che raccontano storie di antiche diete e del passato dell'oceano.

Un team internazionale di scienziati ha utilizzato una tecnologia all'avanguardia per analizzare le proteine ​​di queste ossa per aiutare a identificare quali specie di tartarughe le persone pescavano nell'oceano millenni fa. Ciò può aiutare i moderni sforzi di conservazione aiutando a costruire linee di base storiche per le popolazioni di tartarughe, molti dei quali sono ora in pericolo, e illuminare le tendenze a lungo termine degli impatti umani.

La tecnica, noto come impronte digitali del collagene, consente agli scienziati di visualizzare firme chimiche distinte nel collagene, la principale proteina strutturale dell'osso, che sono spesso specie-specifici. Ciò fornisce un'alternativa complementare al confronto delle caratteristiche fisiche dei campioni e all'analisi del DNA antico, due metodi che possono non avere successo per l'identificazione delle specie in ossa archeologiche frammentate trovate ai tropici.

Applicazione del fingerprinting del collagene a più di 100 campioni di tartarughe da siti archeologici fino a 2, 500 anni, i ricercatori hanno scoperto che il 63% delle ossa contenenti collagene apparteneva a tartarughe verdi, Chelonia Mydas, con un numero minore di tartarughe embricate, Eretmochelys imbricata, e tartarughe ridley, specie di Lepidochelys. Alcuni esemplari precedentemente identificati come tartarughe marine dalle loro caratteristiche scheletriche erano in realtà ossa di tartarughe azzannatrici, tartarughe e tartarughe.

"Questa è la prima volta che qualcuno ha ottenuto informazioni a livello di specie utilizzando proteine ​​conservate nell'osso archeologico di tartaruga marina, " disse Virginia Harvey, l'autore principale dello studio e un ricercatore di dottorato in biologia marina e zooarcheologia presso l'Università di Manchester. "Il nostro metodo ci ha permesso di sbloccare dati antichi altrimenti persi nel tempo per vedere quali specie di tartarughe umane prendevano di mira migliaia di anni fa nelle regioni dei Caraibi e della Florida".

Globalmente, le tartarughe marine sono state sfruttate per millenni per la loro carne, uova, conchiglie e altri prodotti. Oggi, affrontano minacce dovute alla perdita e al disturbo dell'habitat, bracconaggio, inquinamento, cambiamento climatico e pesca. Rimangono solo sette specie di tartarughe marine, sei dei quali sono classificati come vulnerabili, in pericolo o in pericolo critico. Ottenere una prospettiva storica su come le popolazioni di tartarughe sono cambiate nel tempo è una componente cruciale della loro conservazione, ha detto Harvey.

Uno degli obiettivi iniziali del team di ricerca era quello di discernere se del collagene fosse ancora sopravvissuto nei resti dell'antico osso di tartaruga. In un'analisi di 130 campioni archeologici di tartarughe, il team è stato in grado di rilevare il collagene nell'88%.

"Siamo rimasti molto colpiti dai livelli di conservazione delle proteine ​​nelle ossa delle tartarughe, alcuni dei quali si pensa siano fino a 2, 500 anni, ", ha affermato la coautrice dello studio Michelle LeFebvre, assistente curatore di archeologia ed etnografia della Florida meridionale presso il Florida Museum of Natural History. "Il fatto che siamo stati quindi in grado di utilizzare le firme proteiche per l'identificazione delle specie per comprendere meglio questi siti archeologici è stato molto eccitante".

Il team ha scoperto un'insolita firma chimica in un piccolo numero di campioni di ossa che potrebbe suggerire che appartengano a una specie diversa da quelle presenti oggi negli oceani. Ma quando i ricercatori hanno tentato l'analisi del DNA antico su di loro, hanno scoperto che il materiale era troppo degradato.

"Laddove il sequenziamento del DNA può spesso fornire informazioni più accurate sull'identità delle specie, questa molecola è molto fragile e non sempre sopravvive troppo bene in antichi campioni da caldo, climi umidi, ", ha affermato la coautrice dello studio Konstantina Drosou, specialista del DNA antico presso l'Università di Manchester.

In contrasto, le proteine ​​sono presenti in concentrazioni molto più elevate e quindi hanno maggiori probabilità di sopravvivere nella documentazione archeologica, disse Droso.

"Le proteine ​​sono molecole molto robuste, "Ha aggiunto Harvey. "L'assenza di DNA conservato in questi campioni significa che non siamo stati in grado di verificare se rappresentano una nuova specie di tartaruga marina o meno, ma ci mostra che il nostro lavoro qui è lungi dall'essere completo. C'è così tanto che possiamo ancora imparare dai resti delle tartarughe in questi siti e oltre".

L'uso del fingerprinting del collagene per correggere le identificazioni errate basate sulle caratteristiche fisiche è stato "un bel risultato aggiuntivo dello studio, " ha detto Michael Buckley, autore senior dello studio e ricercatore senior presso l'Università di Manchester.

Susan de France, coautore dello studio e professore presso il dipartimento di antropologia dell'Università della Florida, dette tartarughe marine giovani sono spesso erroneamente identificate perché sono piccole e possono mancare delle caratteristiche utilizzate per distinguere le ossa delle tartarughe marine adulte.

"Questa è la prima volta che siamo stati in grado di esaminare in modo così specifico le scelte alimentari preferite degli occupanti del sito, " ha detto. "Nel sito della Florida Gulf Coast, hanno catturato molte tartarughe giovanili. Le identificazioni positive a livello di specie di questi campioni non avrebbero potuto essere realizzate senza questa tecnologia di fingerprinting del collagene".

Nello stesso sito, i ricercatori hanno trovato resti di tartaruga verde sia in cumuli di rifiuti che in cumuli, ma esemplari di tartarughe ridley sono stati trovati solo in cumuli, suggerendo che potrebbero essere stati riservati a riti di festa, ha detto LeFebvre.

"Sapevamo che queste antiche persone stavano mangiando tartarughe marine, ma ora possiamo iniziare a capire quali tartarughe stavano mangiando in momenti particolari, " ha detto. "Non è diverso da oggi:associamo determinati cibi a determinati eventi. È così che rotolano gli umani".

I ricercatori sono anche desiderosi di continuare ad applicare il fingerprinting del collagene ad altri esemplari di musei archeologici, molti dei quali devono ancora essere identificati positivamente a livello di specie.

Harvey ha detto che spera che lo studio ispiri ulteriori ricerche sulle tartarughe marine e altri animali vulnerabili e in via di estinzione.

"Ora che questo metodo è disponibile, speriamo che i biologi, archeologi e ambientalisti di tutto il mondo continueranno questo importante lavoro".

I ricercatori hanno pubblicato i loro risultati in Royal Society Scienza Aperta .

Casper Toftgaard dell'Università di Copenhagen e Andrew Kitchener dei Musei Nazionali della Scozia, Edimburgo è anche co-autore dello studio.