Fossili ai raggi X

Scrive Moreno su twitter

Da piccolo coloravo i dinosauri di blu, e la mia maestra mi sgridava xkè diceva fossero verdi. Ora sapremo la verità!

segnalando l'articolo I colori della preistoria di Francesca Petrera dove viene raccontato quanto uscito su Science Express nell'articolo Trace Metals as Biomarkers for Eumelanin Pigment in the Fossil Record (in effetti la scelta dell'immagine e l'impostazione dell'articolo sembra ripresa da PhysOrg, che però a sua volta ripropone, parola per parola, il comunicato stampa dello SLAC, che come vedremo ha avuto una certa importanza nella costruzione della ricerca).
A voler essere pignoli Moreno è stato anticipato dal New Journal of Physics che ha segnalato il bell'articolo di Victoria Gill su BBC Nature. Nell'articolo si nota subito che Victoria ha avuto la possibilità di leggere il paper uscito su Science, semplicemente guardando le figure di supporto: evidentemente i ricercatori le hanno fornito il materiale con un certo anticipo. Noi poveri umani, però, abbiamo a disposizione comunque un po' di materiale, come la press release ufficiale e la materia cerebrale. Innanzitutto una breve ricerca sugli autori dell'articolo, partendo dal fisico dei raggi X Uwe Bergmann, non nuovo a imprese del genere. Nel 2006, infatti, utilizzando sempre i raggi X, aveva decodificato uno degli ultimi scritti di Archimede:

Vi lascio il link alla lecture che Bergmann ha fatto sulla questione e che trovate su Academic Earth (oppure sul mio tumblr).
Un'altro che già aveva pubblicato su un lavoro non molto differente è Roy Wogelius con Infrared mapping resolves soft tissue preservation in 50 million year-old reptile skin (via ScienceDaily), un articolo dove, utilizzando varie tecniche come Fourier Transform InfraRed (FTIR), Pyrolysis-Gas Chromatography/Mass Spectrometry (Py-GC/MS) e Synchrotron Rapid Scanning X-Ray Fluorescence (SRS-XRF), che poi è la stessa tecnica utilizzata su Trace Metals... per recuperare i colori del fossile d'uccello esaminato.Nell'articolo uscito sui Preceedings of Royal Society B, invece, ad essere stato esaminato è un fossile di rettile (Squamata: Reptilia)⁽¹⁾

Concentriamoci un attimo sui fasci di raggi X (in fondo sono un fisico...): sono stati utilizzati due tipi differenti di fasci, uno con energia 2481,5 eV e un altro con energia 2479,9 eV con l'obiettivo di mappare lo zolfo (e composti) all'interno del fossile. I dati per una delle pelli esaminare sono stati confrontati con della pelle proveniente da un gecko.
A puro titolo di esempio, comunque, vi propongo lo spettro rilevato per quel che riguarda la pelle del rettile

e una immagine della stessa utilizzando ATR-FTIR

Questo tipo di immagini sono state esaminate usando opportuni algoritmi, come ad esempio l'Image CorrelationJ⁽²⁾.
Quest'ultima tecnica di rilevazione, ATR-FTIR, è stata utilizzata, insieme con quella dei raggi X, SRS-XRF, per analizzare due fossili di uccello appartenenti alla specie Confuciusornis sanctus:

Anche in questo caso la combinazione delle lastre ai raggi X con gli spettri e le osservazioni in ATR-FTIR hanno permesso di ricostruire il pigmento del nostro uccello:

Una perfetta applicazione della fisica all'archeologia che consente di recuperare un'ulteriore informazione utile per ricostruire con completezza la storia evolutiva delle specie che hanno popolato il nostro pianeta.
E ora, visto che ci sono, vi propongo anche il video ufficiale che riassume tutta la storia:

A questo punto, grazie a un'apposita pagina dello SLAC, chiudo con una sorta di rassegna stampa sulla ricerca:
Discovery News, National Geographic, Chemistry World, Science Magazine, USA Today, Science Daily (vedi anche la rielaborazione del comunicato stampa), CBC News, DOE Energy blog, New York Times, Philadelphia Inquirer

(1) Tutte le informazioni sono tratte dai così detti materiali di supporto (PoRSB e SE), che spesso sono più ricchi di informazioni scientificamente rilevanti dell'articolo stesso e che sono liberamente consultabili.
(2) Chinga, G., Syverud, K. Quantification of paper mass distributions within local picking areas. Nordic Pulp and Paper Res. J. 22 (4), 441-446 (2007)

Edwards, N., Barden, H., van Dongen, B., Manning, P., Larson, P., Bergmann, U., Sellers, W., & Wogelius, R. (2011). Infrared mapping resolves soft tissue preservation in 50 million year-old reptile skin Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences DOI: 10.1098/rspb.2011.0135

Wogelius, R., Manning, P., Barden, H., Edwards, N., Webb, S., Sellers, W., Taylor, K., Larson, P., Dodson, P., You, H., Da-qing, L., & Bergmann, U. (2011). Trace Metals as Biomarkers for Eumelanin Pigment in the Fossil Record Science DOI: 10.1126/science.1205748