Nei 20 anni da quando il film Jurassic Park ha fantasticato su come i dinosauri potrebbero essere clonati dal sangue trovato in antiche zanzare intrappolate nell’ambra, i collezionisti di fossili sono stati a caccia di un esemplare simile. Nel corso degli anni, alcuni diversi gruppi di scienziati hanno affermato di aver trovato una zanzara fossile con sangue antico intrappolato nel suo addome, ma ognuna delle scoperte di queste squadre, a sua volta, si è rivelata essere il risultato di un errore o di una contaminazione.
Oggi, è stato annunciato che abbiamo finalmente un esemplare di questo tipo, una zanzara con sangue che è stata conservata nella roccia scistosa per circa 46 milioni di anni nel nord-ovest del Montana. La cosa più stupefacente della scoperta? È stato fatto tre decenni fa da un cacciatore dilettante di fossili – uno studente laureato in geologia di nome Kurt Constenius – poi lasciato a sedere in un seminterrato, e riconosciuto solo di recente da un biochimico in pensione di nome Dale Greenwalt che sta lavorando per raccogliere fossili negli Stati Uniti occidentali per lo Smithsonian Museum of Natural History.
L’esemplare, descritto in un documento che Greenwalt ha pubblicato con i ricercatori del museo e l’entomologo Ralph Harbach oggi nei Proceedings of the National Academy of Sciences, è intrappolato nella pietra, non nell’ambra, e (purtroppo per gli appassionati di Jurassic Park) non è abbastanza vecchio da essere pieno di sangue di dinosauro. Ma è la prima volta che abbiamo trovato una zanzara fossile con sangue nella pancia.
L’esemplare incassato nella roccia è stato originariamente scavato nei primi anni ’80, quando Constenius, allora impegnato in un master in geologia presso l’Università dell’Arizona, trovò centinaia di insetti fossilizzati durante i fine settimana di caccia ai fossili con i suoi genitori nella Formazione Kishenehn nel nord-ovest del Montana, vicino al Glacier National Park. Negli anni successivi, avevano semplicemente lasciato i fossili in scatole nel loro seminterrato a Whitefish, Montana e in gran parte dimenticato.
Entra Greenwalt, che ha iniziato a fare il volontario al museo nel 2006, catalogando gli esemplari per il dipartimento di paleobiologia. Nel 2008, si è imbarcato nel suo progetto di raccogliere fossili dal Kishenehn ogni estate, in parte perché aveva letto in un libro di testo sull’evoluzione degli insetti una menzione casuale delle scoperte di Constenius, che non erano mai state rigorosamente descritte nella letteratura scientifica.
Negli anni successivi, Greenwalt ha raccolto migliaia di esemplari di 14 diversi ordini di insetti. Il sito di raccolta è remoto – deve fare rafting sul fiume Flathead che scorre lungo il confine del parco in un luogo dove il fiume ha tagliato attraverso strati di roccia della Formazione Kishenehn, che comprende scisti che formavano il fondo di un lago durante l’epoca eocenica, circa 46 milioni di anni fa.
“È un fantastico sito di insetti fossili, probabilmente uno dei migliori al mondo”, dice, notando che una rara combinazione di circostanze – strati sottili di sedimenti a grana fine e una mancanza di ossigeno – ha portato a un “incredibile grado di conservazione”. Lavorando lì, ha fatto una serie di scoperte significative, raccogliendo esemplari che hanno portato alla descrizione di due nuove specie di insetti (pdf).
Dopo che Greenwalt ha incontrato la famiglia Constenius a Whitefish e descritto il suo lavoro, hanno deciso di donare la loro collezione di fossili al museo. Quando ha iniziato a catalogare le scatole dei fossili e si è imbattuto in questo particolare esemplare, “l’ho notato immediatamente – era ovvio che era diverso”, dice. Sospettava che l’addome scuramente opaco della zanzara, intrappolato in un sottile pezzo di scisto, potesse contenere sangue vecchio di 46 milioni di anni.
Il personale del laboratorio di scienze minerali del museo ha usato una serie di tecniche per analizzare l’esemplare da vicino, compresa la spettroscopia a raggi X a dispersione di energia. “La prima cosa che abbiamo trovato è che l’addome è pieno zeppo di ferro, che è quello che ci si aspetta dal sangue”, dice Greenwalt. Inoltre, l’analisi utilizzando uno spettrometro di massa a ioni secondari ha rivelato la presenza di eme, il composto che dà i globuli rossi il loro colore distintivo e permette loro di trasportare ossigeno in tutto il corpo. Altri test che hanno mostrato un’assenza di questi composti altrove nel fossile.
I risultati servono come prova definitiva che il sangue è stato conservato all’interno dell’insetto. Ma a questo punto, gli scienziati non hanno modo di sapere quale sangue fossile della creatura riempie l’addome della zanzara. Questo perché il DNA si degrada troppo rapidamente per poter sopravvivere 46 milioni di anni intrappolato nella pietra (o nell’ambra, se è per questo). Una recente ricerca ha scoperto che ha un’emivita di circa 521 anni, anche in condizioni ideali.
Questo significa che anche se avessimo miracolosamente del DNA dell’antica creatura, ci sono attualmente una tonnellata di problemi tecnici che impediscono la clonazione simile a quella di Jurassic Park dal diventare una realtà. Assemblare un genoma completo da frammenti di DNA ci richiede di avere una comprensione di come sia l’intero genoma (che non abbiamo in questo caso), e trasformarlo in un animale vivente e respirante richiederebbe di mettere quel DNA in un ovulo di una specie vivente molto strettamente correlata alla creatura misteriosa che non conosciamo in primo luogo.
Così, ahimè, nessuna creatura antica risorta vagherà libera grazie a questa nuova scoperta. Tuttavia, la scoperta è scientificamente significativa, aiutando gli scienziati a capire meglio l’evoluzione degli insetti che si nutrono di sangue. In precedenza, la cosa più vicina a una zanzara nutrita di sangue che gli scienziati avevano trovato era una zanzara con resti del parassita della malaria all’interno del suo addome (pdf). Anche se ciò fornisce la prova indiretta che le zanzare si nutrivano di sangue 15-20 milioni di anni fa, questa nuova scoperta rappresenta la più antica prova diretta del comportamento di succhiare il sangue. Mostra anche per la prima volta che le molecole biologiche come l’eme possono sopravvivere come parte del record fossile.