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Un insetto terrorizzato sfugge ad una tomba di resina – 50 milioni di anni fa

Migliaia di insetti, piante e altre forme di vita sono stati trovati intrappolati in antichi depositi di ambra, ma una nuova scoperta mostra una rarità di tipo diverso – uno che è riuscito a fuggire.
In un pezzo di ambra baltica di circa 50 milioni di anni, dei ricercatori hanno scoperto un esoscheletro simile a quello di un moderno “insetto stecco” – la prova di un insetto terrorizzato che ci ha lasciato letteralmente la sua pelle, e si è guadagnato la via verso la libertà proprio mentre era in procinto di rimanere per sempre sepolto dallo stillicidio della linfa di un albero.
Il pezzo insolito rivela anche il primo fungo che sia mai stato trovato nell’ambra del Baltico, insieme a un pelo che un mammifero si è lasciato alle spalle. Nella sua interezza, il pezzo di ambra offre una sorta di docu-dramma della vita, la paura e la fuga precipitosa nell’ecologia di un’antica foresta subtropicale.
I risultati sono stati appena pubblicati in Fungal Biology da George Poinar, Jr., un ricercatore del College of Science presso la Oregon State University e un esperto internazionale di quelle forme di vita antiche che si ritrovano nell’ambra.
“Da quello che possiamo vedere in questo fossile, un minuscolo fungo è stato sbocconcellato, probabilmente da un roditore, alla base di un albero“, ha detto Poinar. “Un insetto, simile a un bastone da passeggio, probabilmente aveva cercato di nutrirsi del fungo. Sembra essere subito saltato fuori della sua pelle e fuggito, proprio appena prima che la linfa cominciasse a scorrere sopra il suo esoscheletro e a un pelo lasciato nella fuga dal roditore.“
Piante, insetti e altro materiale si trovano in depositi di ambra, ha detto Poinar, e offrono sempre dettagli sugli antichi ecosistemi. Ma in rare occasioni come questa, mostrano anche le interazioni e l’ecologia tra le diverse forme di vita. Essi hanno un valore inestimabile per aiutare gli scienziati a ricostruire la natura degli ecosistemi in un lontano passato.
In questo caso, l’ambra veniva da una zona vicino al Mar Baltico in una zona su cui ora sorgono  Germania, Polonia, Russia e Scandinavia. Si è formata, a partire dalla linfa viscosa di un albero, in una grande foresta di conifere subtropicale presente in gran parte dell’Europa settentrionale che è vissuta per circa 10 milioni di anni.
In un clima molto più caldo di quello di oggi in queste zone, le prime angiosperme, o piante da fiore, stavano cominciando a estromettere le gimnosperme, o sempreverdi dai frutti a cono che erano state in precedenza dominanti. I dinosauri si erano estinti pochi milioni di anni prima, e i mammiferi stavano cominciando a diversificarsi.
“Il piccolo insetto in questo fossile era un fasmide, uno di quegli insetti che utilizza la sua forma per assomigliare a bastoncini o foglie come camuffamento“, ha detto Poinar.
“L’insetto cambia pelle più volte prima di raggiungere l’età adulta, nel breve arco di un paio di mesi. In questo caso, la capacità di tirarsi rapidamente fuori della sua pelle, insieme al fatto di essere abbastanza intelligente da vedere un problema a venire, gli ha salvato la vita.“
L’esoscheletro racchiuso nel ambra è estremamente fresco e mostra filamenti che sarebbero scomparsi se fosse stato buttato molto tempo prima di essere coperto dall’ambra, ha detto Poinar.
Questa particolare specie di insetti è ormai estinta, come il fungo racchiuso nell’ambra fossile. Anche se dei funghi sono stati trovati in fossili provenienti da altre regioni del mondo, questo è il primo esemplare ad essere identificato in un’ambra del Baltico, e rappresenta sia un nuovo genere che una nuova specie.
I depositi di ambra del Baltico sono i più grandi del mondo, sono stati famosi per migliaia di anni e continuano ad essere estratte anche oggi. L’ambra dalle miniere veniva scambiata dalle carovane dei romani, poi dai cavalieri teutonici ed è nota ancora oggi in tutto il mondo per l’enorme volume di pietre semi-preziose prodotto.

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Conflitto tra formiche: l’ambra rivela due insetti bloccati in un combattimento mortale

Uno strano mondo di formiche guerriere e termiti corazzate è stato trovato conservato nell’ambra.

I fossili degli insetti, avvolti nell’ambra birmana del Myanmar, risalgono a 99 milioni di anni fa per quanto riguarda le formiche e 100 milioni di anni per le termiti. I fossili rivelano la sorprendente socialità di questi insetti che è cominciata molto presto nel loro sviluppo.

Le formiche si raggruppavano insieme ad altri esemplari della loro specie e, in un caso, si sono impegnate in una battaglia campale mascella contro mascella. Le termiti mostrano diversi adattamenti del corpo per quanto riguarda i soldati e le operaie, un marchio di garanzia di ruoli specializzati.

“Fino ad ora, le più antiche termiti soldato che conoscevamo risalivano a 20 milioni di anni fa, quindi qui abbiamo una documentazione di 80 milioni di anni più vecchia“, ha detto il ricercatore Philip Barden, uno scienziato post-dottorato presso il American Museum of Natural History (AMNH) a New York. [Vedi le foto delle formiche e termiti combattenti intrappolate nell’ambra]

Termiti corazzate
Le termiti sono il gruppo animale sociale più antico, ha detto il prof. Barden a Live Science e fossili e prove genetiche suggeriscono che emersero nel periodo Cretaceo, tra 146 milioni e 100 milioni di anni fa. Sono stati trovati fossili di termiti di età superiore ai 100 milioni di anni, ha detto, ma solo di termiti riproduttive alate. I campioni di ambra birmani, che sono presenti nella collezione dell’AMNH, sono la testimonianza più antica dell’esistenza delle caste. Oggi, proprio come nel Cretaceo, le colonie di termiti sono composte da individui riproduttivi con le ali, lavoratori responsabili della costruzione delle gallerie e della raccolta di cibo, e soldati responsabili della difesa.

Operaie e soldati sono facili da distinguere, ha detto Barden, perché le operaie sono morbide e informi, e i soldati hanno corazze dure, teste distintive e mandibole forti. [Gallery: immagini di insetti fuori del mondo]
“Un’operaia è anche molto più vulnerabile, e il soldato è come un carro armato“, ha detto Barden.

Nell’articolo online comparso sul numero 11 di febbraio della rivista Current Biology, i ricercatori hanno battezzato una delle specie appena scoperte, e che si trovano nel ambra, Gigantotermes rex. La termite era lunga quasi un pollice (2 cm), con mandibole molto robuste. Un’altra nuova specie, Krishnatermes yoddha, ha ricevuto il nome dall’anziano entomologo Kumar Krishna e dalla parola hindi “Yod’dha” che significa guerriero. Tutte e tre le caste della specie K. yoddha sono state trovate, tra cui un soldato dalla testa molto grande, un’operaia molto più fragile e una termite riproduttiva con le ali diafane.

E’ interessante trovare una chiara definizione dei ruoli così presto nello sviluppo delle termiti, perché le formiche – principali nemesi delle termiti – non erano ancora ecologicamente dominanti 100 milioni di anni fa, ha detto Barden.

“Sembra che l’esistenza della casta dei soldati nelle termiti non avesse necessariamente a che fare con queste prime formiche“, ha detto. “Erano già ben sviluppati quando le formiche stavano muovendo i loro primi piccoli passi.”

Antiche formiche
Quei piccoli passi della formica sono stati illustrati in un articolo compagno del precedente, pubblicato anch’esso online su Current Biology. Barden e i suoi colleghi hanno esaminato i fossili nell’ambra birmana di formiche di 99 milioni di anni fa, solo 1 milione di anni più giovani rispetto ai più antichi fossili di formiche ritrovati finora, che sono stati trovati in Francia. Le formiche probabilmente si sono evolute circa 50 milioni di anni prima di questi fossili, nel tardo Cretaceo o all’inizio del Giurassico, ma nessun fossile è stato trovato di quel periodo.

I nuovi fossili rivelano che 99 milioni di anni fa, le formiche erano sociali; anche se esse costituiscono solo l’1 per cento dei fossili di insetti presenti nell’ambra, si trovano raggruppate insieme molto più spesso di quanto ci si aspetterebbe se fosse per caso. Ad esempio, la probabilità che un campione che ha trattenuto 11 formiche Gerontoformica spiralis e una formica Haidomyrmex zigrasi esista per mera casualità sarebbe di 1 su 31 quadrilioni, hanno puntualizzato i ricercatori. Un altro pezzo di ambra contiene 21 formiche di tre specie diverse.

Uno dei fossili più belli ingloba le operaie di due specie, G. spiralis e G. tendir bloccate in un combattimento mortale con le mascelle intrecciate l’una intorno all’altra. Prima che potesse emergere un vincitore, l’ambra ha avvolto la battaglia, congelandole in questa posizione.

La scoperta della battaglia tra formiche è solo una delle prove che dimostrano un comportamento sociale complesso in questi insetti, ha detto Barden. I ricercatori hanno anche scoperto operaie fossili e regine, rivelando che queste specializzazioni già esistevano nelle colonie di formiche nel Cretaceo. La scoperta è stata anche eccitante, ha detto Barden, perché queste formiche erano così diverse rispetto ai veloci parassiti che corrono in cucina di oggi.

Prendete il genere Haidomyrmex. Queste formiche ormai estinte avevano enormi mandibole che potevano essere chiuse di scatto per impalare le loro prede, ha detto Barden. Haidomyrmex (che significa “formica dell’inferno”) è sopravvissuta per almeno 20 milioni di anni, e le sue specializzazioni suggeriscono che potrebbe essere dipeso da un particolare, ma sconosciuto, tipo di preda. Un’altra specie, descritta di recente dai campioni birmani, aveva una testa simile a quella di un cammello e un apparato boccale bizzarro coperto di peli appuntiti.
“Sembrava quasi a ‘Predator’, l’alieno del film“, ha detto Barden.

Questi lignaggi perduti da tempo sono per le formiche di oggi ciò che i dinosauri sono per gli uccelli moderni, Barden ha detto, i primi adattamenti che col tempo sono andati persi.
Lui e i suoi colleghi stanno ora studiando altri fossili birmani, così come la genetica di insetti moderni per capire come queste creature e le loro strutture sociali si siano evolute.

“I fossili possono essere davvero illuminanti per la conoscenza di animali che sono vivi oggi“, ha detto Barden. “E le cose vive oggi e i geni presenti all’interno di esse possono essere davvero illuminanti per conoscere come vivevano queste prime creature.”

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Questi fiori fossili vecchi di 30 milioni di anni, potrebbero essere tossici


Delicati, anche se forse mortali, sono stati scoperti dei fiori rimasti intrappolati nell’ambra per circa 30 milioni di anni.
Le piante fossili in questione sono asteridi, classe che costituisce circa un terzo delle piante da fiore del mondo. Circa 80.000 specie rientrano in questa classe tassonomica, tra cui la pianta di caffè, la pianta di pomodoro, di menta, basilico e tabacco. Nonostante l’ubiquità degli asteridi oggi, pochi esempi fossili di questo tipo di piante sono stati trovati fino ad ora, dicono i ricercatori.

I due esemplari di fiori trovati, che sono stati chiamati Strychnos electri, appartengono allo stesso genere di altre piante velenose che vengono utilizzate per sintetizzare sostanze letali come la stricnina e il curaro paralizzante. 

“Le specie del genere Strychnos sono quasi tutte tossiche, in qualche modo,” ha detto in un comunicato George Poinar Jr., un esperto di ambra fossile della Oregon State University. “Ogni pianta ha i suoi alcaloidi con effetti diversi. Alcuni sono più tossici di altri, e può essere che essi abbiano avuto successo perché i loro veleni nel tempo hanno offerto una sorta di difesa contro gli erbivori.” Gli scienziati hanno identificato circa 200 specie di Strychnos. Uno dei più famosi esponenti di questo genere potrebbe essere Strychnos nux-vomica, da cui deriva la stricnina.

La stricnina veniva utilizzata come veleno per topi, ma ha si è anche ritagliata un posto come arma d’eccezione nei romanzi di Agatha Christie, e Norman Bates ha usato questo veleno per uccidere la madre nel film “Psycho” di Alfred Hitchcock. L’avvelenamento da stricnina è stato anche proposto come possibile causa della morte di Alessandro Magno.

Il Curaro, che contiene la tossina tubocurarina, è estratto dalla pianta Strychnos toxifera, e ha una storia altrettanto macabra. I cacciatori in Sud America lo utilizzano per avvelenare i loro dardi paralizzanti (usanza riportata già a partire dal 16° secolo dall’esploratore inglese Sir Walter Raleigh). Più recentemente, dosi sicure del veleno sono state utilizzate in medicina come rilassante muscolare.

Non è chiaro il livello di tossicità (sempre che sia tossica) della recentemente scoperta Strychnos electri. Questi due nuovi fiori furono inglobati nella resina appiccicosa di un albero in una foresta tropicale piena di vapore di circa 20 o 30 milioni di anni fa, che si trovava nel territorio di quella che oggi è la Cordigliera Settentrionale nella Repubblica Dominicana.

L’ambra, che è resina indurita e fossilizzata degli alberi, è una fonte importante di conoscenza circa le piccole creature preistoriche viventi sulla Terra. Nell’ambra dominicana, in particolare, gli scienziati hanno scoperto varie specie di vespe, cavallette, zecche, mosche succhia-sangue e coleotteri sospesi nel tempo.

Questa nuova scoperta di fiori è stata segnalata il 15 febbraio 2016 sulla rivista Nature Plants.

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E’ stata trovata per la prima volta una zanzara fossile piena di sangue.

I test dimostrano che una zanzara ritrovata nel Montana e morta 46 milioni di anni fa, contiene dentro di se’ il sangue di una antica creatura sconosciuta.
Nei 20 anni da quando il film “Jurassic Park” suggerì che i dinosauri potrebbero venire clonati da sangue trovato in antiche zanzare conservate nell’ambra, i collezionisti di fossili si sono messi alla caccia di un simile esemplare. Nel corso degli anni, diversi gruppi di scienziati hanno affermato di aver trovato una zanzara fossilizzata con antico sangue intrappolato nel suo addome, ma ognuna di queste “scoperte”, si è rivelata essere il risultato di un errore o di una contaminazione.
Oggi è stato annunciato che finalmente abbiamo un tale reperto: una zanzara piena di sangue preistorico, che è stata conservata in una roccia di scisto per circa 46 milioni di anni, è stata ritrovata in una località nel nord-ovest del Montana.
La cosa più sorprendente? La scoperta è stata fatto trent’anni fa da un paleontologo diletante, uno studente laureando in geologia di nome Kurt Constenius. Il reperto era conservato in un seminterrato, e la sua importanza è stato riconosciuta solo recentemente da un biochimico in pensione di nome Dale Greenwalt che era incaricato di raccogliere fossili negli Stati Uniti occidentali per conto dello Smithsonian Museum of Natural History.
L’esemplare, descritto in un articolo che Greenwalt ha pubblicato con il ricercatore ed entomologo Ralph Harbach, oggi agli Atti della National Academy of Sciences, è intrappolato nella pietra, non nell’ambra, e (purtroppo per gli appassionati di Jurassic Park) non è abbastanza vecchio per avere al suo interno sangue di dinosauro. Ma è la prima volta che si trova una zanzara fossilizzata con del sangue nel suo ventre.
Il fossile fu ritrovato durante i primi anni ’80, quando Constenius, che poi conseguì la laurea in geologia presso l’Università dell’Arizona, trovò centinaia di insetti fossilizzati durante i suoi fine settimana dedicati alla caccia ai fossili insieme ai suoi genitori alla Kishenehn Formation, nel nord-ovest del Montana, vicino al Glacier National Park. Negli anni successivi, la famiglia ha semplicemente lasciato i fossili deposti in scatole nella propria cantina a Whitefish, Montana, e in gran parte si sono dimenticati di loro.
Ad un certo punto entra in scena Greenwalt, che ha iniziato il suo volontariato presso il museo nel 2006, con la catalogazione di esemplari per il reparto di Paleobiologia. Nel 2008, ha intrapreso il suo progetto personale di raccolta di fossili del Kishenehn ogni estate, in parte perché aveva letto in un libro di testo sull’evoluzione degli insetti la menzione delle scoperte di Constenius, che non erano mai stata rigorosamente descritte nella letteratura scientifica.
Negli anni successivi, Greenwalt ha raccolto migliaia di esemplari di 14 diversi ordini di insetti. Il luogo di raccolta è remoto: doveva percorrere in gommone il fiume Flathead, che scorre lungo il confine del parco, fino ad arrivare in un luogo dove il fiume ha tagliato i diversi strati di roccia della Formazione Kishenehn, che comprende gli scisti che formavano il fondo di un lago durante dell’Eocene, circa 46 milioni di anni fa.
“Si tratta di un fantastico sito dove trovare insetti fossili, senza dubbio uno dei migliori al mondo,” dice Greenwalt, notando che per una rara combinazione di circostanze, il depositarsi di strati sottili di sedimenti a grana fine e la mancanza di ossigeno ha portato ad un “impressionante grado di conservazione.” Lavorando in questo sito, ha fatto una serie significativa di ritrovamenti, raccogliendo campioni che hanno portato alla descrizione di due nuove specie di insetti.
Successivamente Greenwalt ha incontrato la famiglia Constenius a Whitefish e descritto loro il suo lavoro, ed essi hanno deciso di donare la loro collezione di fossili al museo. Quando Greenwalt ha iniziato  la catalogazione delle cassette di fossili si è imbattuto in questo particolare esemplare, “ho subito notato che era chiaramente diverso,” ci dice. Sospettava che il ventre scuro opaco della zanzara, intrappolata in un sottile pezzo di scisto, potesse contenere sangue vecchio di 46 milioni di anni.
Il personale del laboratorio di scienze minerarie del museo ha usato una serie di tecniche per analizzare il campione, tra cui la spettroscopia a raggi X. “La prima cosa che abbiamo scoperto è che l’addome della zanzara è pieno zeppo di ferro, che è quello che ci si aspetta se c’è del sangue“, dice Greenwalt. Inoltre, l’analisi con uno spettrometro di massa agli ioni secondari ha rivelato la presenza di eme, il composto che dà ai globuli rossi il loro colore distintivo e permette loro di trasportare l’ossigeno attraverso il corpo. Altri test hanno dimostrato l’assenza di questi composti nel resto del fossile.
I risultati servono come prova definitiva che il sangue è rimasto conservato dentro l’insetto. Ma a questo punto, gli scienziati non hanno alcun modo di sapere a quale creatura apparteneva il sangue che riempie l’addome della zanzara. Questo perché il DNA si degrada troppo rapidamente per sopravvivere 46 milioni di anni intrappolato nella pietra (o nell’ambra, se è per questo). Recenti ricerche avevano stimato per il DNA una emivita circa 521 anni, anche in condizioni ideali.
Questo significa che, anche se riuscissimo ad estrarre miracolosamente il DNA di questa creatura antica, in questo momento ci sono un sacco di problemi tecnici che impediscono di clonarla come è accaduto nel film Jurassic Park. Assemblare un genoma completo da frammenti di DNA ci impone di avere una comprensione di come fosse il genoma integro (che in questo caso non abbiamo); e trasformare tutto questo in un animale vivo che respira necessiterebbe di porre questo materiale genetico in un ovulo di una specie strettamente imparentata alla creatura misteriosa, la cui razza ci è ignota.
Così, purtroppo, per il momento nessuna antica creatura potrà risorgere e vagare libera grazie a questa nuova scoperta. Eppure, la scoperta è scientificamente significativa, perchè sta’ aiutando gli scienziati a capire meglio l’evoluzione degli insetti che si nutrono di sangue. In precedenza, la cosa più vicina ad una zanzara piena di sangue che gli scienziati avevano trovato era una zanzara con resti del parassita della malaria all’interno del suo addome. Anche se questo fornisce una prova indiretta che le zanzare si nutrivano di sangue 15-20 milioni di anni fa, questa nuova scoperta rappresenta la più antica testimonianza diretta di un animale che si nutre succhiando il sangue. Inoltre mostra per la prima volta che le molecole biologiche come l’eme possono sopravvivere come parte di un reperto fossile.

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