Vomito fossilizzato di 290 milioni di anni fa

Un ricercatore della Brandon University contribuisce alla scoperta: una rigurgitalite dal sito di Bromacker

Un ricercatore della Brandon University ha contribuito a scoprire una rigurgitalite — vomito fossilizzato — risalente a quasi 290 milioni di anni fa, scavata nel giacimento fossilifero di Bromacker, nella Germania centrale, e descritta questa settimana in un articolo sottoposto a revisione paritaria su Scientific Reports. La scoperta, co-firmata dal Dr. Mark MacDougall della Brandon University, rappresenta il più antico esempio confermato di pasto rigurgitato da un predatore in un ecosistema interamente terrestre. Poiché il reperto conserva ossa parzialmente digerite in un ammasso ordinato, i ricercatori possono interpretare il comportamento alimentare e le relazioni predatore-preda in un modo che le ossa sparse sul terreno raramente consentono.

Un ricercatore della Brandon University contribuisce a svelare il comportamento alimentare negli ecosistemi del primo Permiano

La rigurgitalite è importante perché documenta un singolo evento di alimentazione — e le sue conseguenze — piuttosto che i resti accumulati che compongono molti assemblaggi fossili. Utilizzando la scansione TC ad alta risoluzione, il team ha mappato decine di frammenti ossei all'interno della massa e ha identificato resti attribuibili ad almeno tre diversi tipi di prede: un piccolo rettile, un vertebrato veloce simile a una lucertola e un pezzo di un animale erbivoro molto più grande. Questi contenuti misti, combinati con le dimensioni e l'allineamento delle ossa, indicano un superpredatore — forse un parente dei pelicosauri del grado Dimetrodon — che ha inghiottito più di quanto potesse elaborare e ha successivamente espulso parte del suo pasto.

Metodi ed evidenze

I ricercatori hanno analizzato il reperto con una serie di tecniche non distruttive. La scansione TC ha prodotto una mappa tridimensionale virtuale delle posizioni e delle forme delle ossa all'interno della roccia, consentendo al team di distinguere i frammenti sovrapposti e di verificare se l'assemblaggio riflettesse un compattamento gastrico piuttosto che un accumulo casuale. Le analisi chimiche del sedimento ospite e dei rivestimenti minerali intorno ai frammenti hanno rivelato una composizione distinta dalla normale matrice, un pattern coerente con contenuti intestinali alterati diageneticamente piuttosto che con il normale sedimento di sepoltura. Considerati insieme — l'allineamento delle ossa, il segnale tassonomico misto e l'anomalia geochimica — questi elementi di prova supportano l'interpretazione che l'oggetto sia una rigurgitalite.

Come i ricercatori datano e identificano il reperto

L'età attribuita alla rigurgitalite deriva dal contesto geologico accertato del sito di Bromacker, un orizzonte ricco di fossili i cui sedimenti sono correlati a rocce di circa 290 milioni di anni. Quel quadro stratigrafico — costruito in decenni di lavoro sul campo a Bromacker e correlazioni regionali — fornisce l'ancoraggio temporale. L'identificazione delle ossa all'interno è avvenuta tramite anatomia comparata: i frammenti scansionati sono stati confrontati con elementi scheletrici noti della fauna di Bromacker e dei taxa affini del Permiano. Quando ossa di diverse dimensioni e morfologie si trovano insieme e allineate in una massa compatta, le corrispondenze anatomiche e le relazioni spaziali aiutano i paleontologi a distinguere un pasto ingerito e rigurgitato da un groviglio di ossa trasportate da altri processi tafonomici.

Rigurgitalite contro coprolite

Il vomito fossilizzato (rigurgitalite) e le feci fossilizzate (coprolite) documentano parti diverse del processo digestivo di un animale e quindi conservano tipi di informazioni differenti. Le rigurgitaliti tendono a contenere elementi più robusti e meno masticati — come ossa, scaglie o frammenti vegetali — che il predatore non poteva digerire o ha scelto di espellere. Spesso mostrano un compattamento orientato degli elementi e mancano della matrice omogeneizzata tipica delle coproliti. Le coproliti contengono comunemente materiale processato in modo più approfondito, tra cui ossa tritate, residui organici mineralizzati e una matrice fecale compattata. In questo caso, l'allineamento e la relativa mancanza di abrasione digestiva su molte ossa sono stati indizi chiave del fatto che la massa fosse stata vomitata piuttosto che escreta.

Cosa rivela il pasto fossilizzato sulle diete e sugli ecosistemi antichi

Le singole rigurgitaliti sono rare ma scientificamente preziose perché collegano direttamente un consumatore al consumato. Questo reperto apre una finestra su ciò che un singolo predatore stava mangiando in un solo giorno di quasi 300 milioni di anni fa, offrendo ai paleontologi un'istantanea delle interazioni trofiche piuttosto che inferenze statistiche da ossa isolate. La presenza di più tipi di prede in un'unica massa suggerisce un'alimentazione opportunistica basata su una dieta mista — piccoli vertebrati e porzioni di erbivori più grandi — e dimostra che strategie predatorie complesse, inclusa l'espulsione selettiva di parti indigeribili, erano già in atto negli ecosistemi terrestri del Permiano. Tale comportamento ha paralleli moderni: i rapaci, i gufi e alcuni rettili odierni espellono abitualmente i resti indigeribili sotto forma di borre; il fossile mostra un antico corollario di quella strategia ecologica.

Tecniche utilizzate per studiare il materiale rigurgitato fossilizzato

Oltre alla TC e all'anatomia comparata, i team che studiano le rigurgitaliti combinano microfotografia, micromorfologia e analisi elementare per caratterizzare i tessuti preservati e le sostituzioni minerali. Le scansioni TC permettono ai ricercatori di sezionare digitalmente la massa, isolare i frammenti e ricostruire le probabili posizioni anatomiche. Il lavoro geochimico può identificare fasi minerali ed elementi in traccia concentrati dai succhi digestivi, mentre le sezioni sottili e la microscopia rivelano se le superfici ossee presentano segni di corrosione da acido gastrico o segni di abrasione. Sovrapponendo queste linee di evidenza indipendenti, i paleontologi possono passare da una spiegazione plausibile a una solida interpretazione che la massa sia materiale rigurgitato piuttosto che un accumulo casuale di ossa.

Contesto e scoperte continue a Bromacker

La località di Bromacker ha restituito una serie di fossili terrestri eccezionalmente conservati che illuminano la vita sulla terraferma nel primo Permiano. Il sito è noto per conservare non solo ossa, ma anche impronte di tessuti molli e pelle, caratteristiche che tipicamente si decompongono prima della fossilizzazione. Il Dr. MacDougall e i suoi colleghi hanno recentemente descritto alcune delle più antiche impronte note di scaglie rettiliane provenienti dallo stesso deposito, sottolineando il ruolo di Bromacker come archivio di dati comportamentali e integumentari, non solo di resti scheletrici. Insieme, queste scoperte stanno aiutando i paleontologi a ricostruire un quadro più ricco e articolato degli ecosistemi in un'epoca in cui la vita dei vertebrati si stava consolidando sulla terraferma.

Il Dr. Mark MacDougall — il ricercatore della Brandon University che contribuisce a scoprire questi fossili — sottolinea quanto sia rara questa sorta di prova dietetica diretta. Egli osserva che, poiché la pelle e altre impronte delicate vengono solitamente perse a causa della decomposizione, trovare sia dettagli integumentari che una rigurgitalite preservata a Bromacker offre istantanee insolitamente complete della biologia e delle interazioni degli organismi. Questa combinazione di dati comportamentali e anatomici rafforza i modelli ecologici per il tempo profondo e informa il modo in cui gli scienziati interpretano i depositi fossili altrove.

Significato più ampio e fasi successive

Oltre alla novità di essere la più antica rigurgitalite terrestre segnalata, il reperto sottolinea un punto generale: i comportamenti che consideriamo moderni hanno profonde radici evolutive. La capacità di espellere parti indigeribili e le pressioni ecologiche che rendono tale adattamento vantaggioso erano presenti centinaia di milioni di anni fa. Il lavoro futuro amplierà le scansioni comparative di masse simili, cercherà rigurgitaliti trascurate in altri siti e affinerà le impronte geochimiche che distinguono il materiale processato dall'intestino dal normale sedimento. Il reperto di Bromacker sarà inoltre riesaminato nell'ambito delle prossime stagioni sul campo e di studi di laboratorio, e probabilmente apparirà in studi morfologici e isotopici più ampi volti a ricostruire le reti alimentari dal record terrestre del Permiano.

Per il pubblico e per i ricercatori, la scoperta ricorda che anche oggetti apparentemente insoliti o poco affascinanti — un grumo di roccia che un tempo passò attraverso una gola antica — possono riscrivere i dettagli di ecologie sepolte da tempo. Mentre i team continuano ad applicare i moderni metodi di imaging e analisi chimica alle località fossilifere classiche, potrebbero venire alla luce nuovi fossili comportamentali, arricchendo la nostra comprensione del profondo passato della vita.

Fonti

• Scientific Reports (articolo di ricerca che descrive la rigurgitalite di Bromacker)
• Brandon University (ricercatore Dr. Mark MacDougall e materiali stampa associati)
• Gruppi di ricerca della località fossilifera di Bromacker (studi stratigrafici e paleontologici della Germania centrale)