Un team internazionale di scienziati guidati dall'Università del Witwatersrand in Sud Africa ha prodotto riproduzioni altamente dettagliate dei crani di alcuni dei più antichi embrioni di dinosauro conosciuti in 3-D, utilizzando tecniche di sincrotrone potenti e non distruttive presso l'ESRF, il sincrotrone europeo in Francia. Hanno scoperto che i teschi si sviluppano nello stesso ordine di quelli dei coccodrilli di oggi, polli, tartarughe e lucertole. I risultati sono pubblicati oggi in Rapporti scientifici .

Gli scienziati hanno pubblicato le ricostruzioni 3D dei crani embrionali lunghi ~2 cm in Rapporti scientifici . Gli embrioni, trovato nel 1976 nel Golden Gate Highlands National Park (Free State Province, Sud Africa) appartengono all'iconico dinosauro sudafricano Massospondylus carinatus, un erbivoro lungo 5 metri che nidificava nella regione del Free State 200 milioni di anni fa.

L'utilità scientifica degli embrioni era precedentemente limitata dalla loro natura estremamente fragile e dalle dimensioni ridotte. Nel 2015, gli scienziati Kimi Chapelle e Jonah Choiniere dell'Università di Witwatersrand li hanno portati al sincrotrone europeo (ESRF) a Grenoble, Francia per la scansione. All'ESRF, un anello di elettroni di 844 metri che viaggia alla velocità della luce emette fasci di raggi X ad alta potenza che possono essere utilizzati per scansionare la materia in modo non distruttivo, compresi i fossili. Gli embrioni sono stati scansionati a un livello di dettaglio senza precedenti, alla risoluzione di una singola cellula ossea.

Con questi dati alla mano, e dopo quasi tre anni di elaborazione dei dati presso il laboratorio Wits, il team è stato in grado di ricostruire un modello 3D del cranio del cucciolo di dinosauro. "Nessuno scanner TC da laboratorio al mondo può generare questo tipo di dati, " ha detto Vincent Fernandez, uno dei coautori e scienziato del Natural History Museum di Londra (U.K.). "Solo con una struttura enorme come l'ESRF possiamo sbloccare il potenziale nascosto dei nostri fossili più interessanti. Questa ricerca è un ottimo esempio di collaborazione globale tra l'Europa e la South African National Research Foundation, " Aggiunge.

Fino ad ora, si credeva che gli embrioni in quelle uova fossero morti poco prima della schiusa. Però, durante lo studio, l'autore principale Chapelle ha notato somiglianze con gli embrioni in via di sviluppo di parenti di dinosauri viventi (coccodrilli, polli, tartarughe, e lucertole). Confrontando quali ossa del cranio erano presenti nelle diverse fasi del loro sviluppo embrionale, Chapelle e coautori hanno dimostrato che gli embrioni di Massospondylus erano in realtà molto più giovani di quanto si pensasse in precedenza ed erano solo al 60% durante il loro periodo di incubazione.

Il team ha anche scoperto che ogni embrione aveva due tipi di denti conservati nelle mascelle in via di sviluppo. Un set era composto da denti triangolari molto semplici che sarebbero stati riassorbiti o caduti prima della schiusa, proprio come gechi e coccodrilli oggi. Il secondo set era molto simile a quelli degli adulti, e sarebbero quelli con cui sono nati gli embrioni. "Sono stato davvero sorpreso di scoprire che questi embrioni non solo avevano denti, ma aveva due tipi di denti. I denti sono così piccoli; vanno da 0,4 a 0,7 mm di larghezza. È più piccolo della punta di uno stuzzicadenti, "dice Cappella.

I ricercatori hanno concluso che i dinosauri si sono sviluppati nell'uovo proprio come i loro parenti rettili, il cui modello di sviluppo embrionale non è cambiato in 200 milioni di anni. "È incredibile che in più di 250 milioni di anni di evoluzione dei rettili, il modo in cui il cranio si sviluppa nell'uovo rimane più o meno lo stesso. Va a dimostrare che non si scherza con una buona cosa, "dice Jonah Choiniere, professore all'Università di Witwatersrand e anche coautore dello studio.

Il team spera di applicare il loro metodo ad altri embrioni di dinosauro per stimare il loro livello di sviluppo. Esamineranno il resto dello scheletro degli embrioni di Massospondylus per vedere se condivide anche somiglianze nello sviluppo con i parenti dei dinosauri di oggi. Le braccia e le gambe degli embrioni di Massospondylus sono già state utilizzate per dimostrare che i piccoli probabilmente camminavano su due gambe.