Metodologia per lo studio di fossili basata sull'individuazione delle terre rare

03.02.2014 11:12

cnrs-fossili-xrayDurante i processi di fossilizzazione i resti di animali o di piante sono spesso appiattiti, compressi in due dimensioni a causa della pressione delle rocce, che costituiscono certe volte un reale ostacolo allo studio di questi fossili. Un'altra difficoltà è che certi fossili schiacciati subiscono delle modificazioni fisico-chimiche durante la fossilizzazione e che, di conseguenza, ne complicano la loro lettura.


Questi fossili possono dare delle informazioni importanti. In particolare, quando è ben conservata l'anatomia (si parla allora dei fossili "a conservazione eccezionale") dei tessuti molli, come i muscoli, sono allora fossilizzati. Ma localizzare questi tessuti resta particolarmente difficile di fatto nel limite del contrasto della microscopia ottica e della tomografia, tecniche oggi correntemente utilizzate per studiare i fossili.

Alcuni ricercatori del CNRS francese (Centre National de la Recherche Scientifique), del MNHN (Musée National d'Histoire Naturelle) e del Sincrotrone SOLEIL, vicino a Parigi, hannno pensato e messo a punto un nuovo approccio non distruttivo basato sella localizzazione delle terre rare.
Questi elementi chimici (ittrio, lantanidi) sono contenuti in tracce nei fossili, tipicamente da 1 a 1000 microgrammi per grammo di materia. Secondo il tipo di tessuto le quantità di elementi in traccia incorporati duranta la fossilizzazione è differente.
Questa fissazione preferenziale permette di discriminare le parti anatomiche di un fossile. Essa si materializza per un contrasto importante dei differenti elementi chimici secondo i tipi di tessuti di fossili quando questo è caratterizzato per analisi di imaging di fluorescenza a raggi x rapida sotto raggi di sincrotrone. Per accelerare l'analisi il team ha proposto un metodo rapido di differenziazione dei tessuti basato sulla natura statistica dei dati misurati.


Gli scienziati hanno applicato questa metodologia a tre fossili (due pesci e un gamberetto) scoperti in Marocco e datati al Cretaceo superiore, circa 100 milioni di anni. I contrasti hanno così messo in evidenza, permettendo di distinguerli, i tessuti duri (ossi o carapaci) dei tessuti molli (muscoli o altri organi fossilizzati). Hanno permesso di rivelare delle parti anatomiche fino a quelle nascoste di un pesce fossile conosciuto come specie unica di cui una delle ossa del cranio ha preso forma di una larga lama dentata.
Questo nuovo approccio permette di visualizzare in dettaglio e con precisione l'anatomia di un fossile senza denaturarli e senza aver bisogno di preparare finemente il campione in anticipo. E' particolarmente adattata ai fossili appiattiti dato che i dati raggi x penetrano qualche frazione di millimetri all'interno del fossile.
Questa tecnica ha ugualmente rivelato certi ossi nascosti sotto un fine strato di roccia permettendo così la loro visualizzazione diretta. Ad esempio ha permesso di visualizzare certi appendici nascosti di un gamberetto fossile come le linguette o le antenne che apportano informazioni importanti per studiare le relazioni di parentela con gli altri gamberetti. Diversamente, i tenori in terre rare riflettono l'ambiente nel quale un fossile si è conservato: la connettività ai sistemi idrici circostanti, le condizioni fisico-chimiche locali e le proprietà delle fasi minerali che costituiscono i fossili, che possono così essere meglio descritti.
Queste attività dovranno quindi facilitare l'interpretazione dei fossili "piatti" molto frequenti tra i fossili. Aprono nuove prospettive per gli studi paleoambientali ma ugualmente per meglio comprendere i processi di fossilizzazioni a lungo termine.

 

Fonte: CNRS
Immagine: © CNRS/MNHN, Pierre Gueriau. L'immagine in falsi colori delle distribuzioni del ferro (blu) e delle terre rare (neodimio, rosso e ittrio, verde) ottenuta per fluorescenza dei raggi x di sicontrone, rivela dei dettagli anatomici nascosti di fossili come il cranio e le vertebre di questo pesce di Cretaceo datato circa 100 milioni di anni; Pierre Gueriau, Cristian Mocuta, Didier B. Dutheil, Serge X. Cohen, Dominique Thiaudière, The OT1 consortium, Sylvain Charbonnier, Gaël Clément & Loïc Bertrand.

 

 

 

Fonte: Archeomatica

 

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