I denti recuperati da un amato elefante dello zoo morto nel 2008 stanno aiutando i geologi dell’Università dello Utah a sviluppare un metodo per monitorare i movimenti di grandi erbivori attraverso i paesaggi, anche per gli animali ora estinti, come mastodoni e mammut.
Dinati a risultati recentemente pubblicati, i rapporti isotopici analizzano la tecnica dell’elemento stronzio (SR), che si accumula nello smalto dei denti. Per i grandi mammiferi terrestri che mangiano piante, l’abbondanza relativa di due isotopi di stronzio nei denti e nelle zanne riflette dove la creatura potrebbe aver vagato durante la sua vita.
“Il nostro studio non solo si aggiunge alla nostra comprensione di come lo smalto dei denti registra l’esposizione agli isotopi SR di un animale, ma aiuta anche a ricostruire le migrazioni degli animali dall’analisi degli isotopi SR”, ha dichiarato l’autore principale Deming Yang in una pubblicazione sulla ricerca. “Può essere applicato agli studi sulla paleobiologia, per rispondere a come i megaherbivores migrano in passato. Può anche essere applicato agli studi sulla conservazione e la forense moderna, per tracciare le origini del commercio illegale di avorio e altre forme di traffico di fauna selvatica.”
La star dello studio è Misha, una elefante femminile acquisita dallo zoo di Hogle di Salt Lake City nel 2005.
Chimicamente simile al calcio, lo stronzio dall’ambiente si accumula in tessuti altamente mineralizzati, come ossa e denti degli animali.
“Mentre gli animali mangiano e bevono, raccolgono questa firma ambientale e la immagazzinano tra i denti, preservando una serie di esposizioni ambientali come gli archivi storici”, ha scritto Yang. Questo perché la geologia di diversi luoghi presenta diverse firme isotopiche per 87-stronzio/86-stronzio [87Sr/86Sr] E quei rapporti di isotopi si riflettono nelle piante e nell’acqua.
“Usiamo altri elementi, ma in questo caso ci stiamo concentrando su Strontium, il che ha dimostrato di essere davvero utile a causa del suo forte legame con la geologia”, ha detto il coautore Gabe Bowen. “Alla fine si riduce a dove viene quell’elemento, come l’animale lo porta nel loro corpo e da quali fonti.”
L’isotopo 87SR è radiogenico, il che significa che è prodotto dal decadimento di un altro elemento, in questo caso Rubidium, trovato accanto allo stronzio sul tavolo periodico, la cui emivita supera i 49 miliardi di anni, circa 10 volte l’età della Terra. Mentre 87SR aumenta nel tempo, l’abbondanza di altri isotopi di stronzio rimane fissa. Di conseguenza, i rapporti di isotopi sono un proxy per l’età delle rocce e in genere differiscono da un luogo all’altro.
Il coautore Thure Cerling, un distinto professore di Geologia e Biologia altamente decorato, è un pioniere nell’uso dell’analisi degli isotopi per far luce su questioni ecologiche come la formazione del suolo, la fisiologia degli animali, l’ecologia della fauna selvatica e i cambiamenti climatici.
Dopo aver ascoltato la morte di Misha nelle notizie nel 2008, Cerling ha visto una rara possibilità di far avanzare la scienza della geologia isotopica. Ha contattato Hogle Zoo per ottenere il permesso di estrarre i molari dell’elefante e una zanna prima che potesse essere sepolta. Ciò che ha reso i denti così utili a Cerling e ai suoi colleghi è stato il record veterinario di dove Misha viveva nel corso della sua vita di 27 anni.
Come ricercatore post -dottorato, Yang ha guidato la ricerca per indagare su come la zanna e i denti di Misha hanno registrato le sue esposizioni di stronzio anni prima della sua morte, compresa la sua storia di trasferimento. L’elefante è arrivato a Salt Lake City nel 2005 da Six Flags Discovery Kingdom di Vallejo, in California.
“È una storia di movimento molto semplice. Ha vissuto in una posizione per un decennio o più, e poi si è trasferita qui [to Salt Lake City]e conosciamo la data di quella mossa “, ha detto Bowen.” Non abbiamo molte opportunità di vedere questo tipo di esperimenti naturali “.
Il team ha utilizzato l’ablazione laser per campionare materiale da varie linee di crescita lungo lo smalto e Tusk dei denti dell’elefante, che è stato misurato utilizzando uno spettrometro di massa in grado di identificare quantità di isotopri di stronzio che contenevano.
I ricercatori hanno scoperto che lo strato più interno di smalto conserva meglio il record di isotopi ed è il luogo ideale per il campionamento.
“Abbiamo determinato gli isotopi di stronzio dalla parte superiore alla parte inferiore del dente in diverse linee parallele e quelli rappresentano tempi diversi nella crescita di Misha”, ha affermato il geologo Diego Fernandez, che gestisce il laboratorio di spettrometria di massa della U. “Ha catturato il tempo in cui Misha è stato spostato dalla California allo Utah.”
La laurea Katya Podkovyroff ha aiutato Fernandez a perfezionare le procedure di laboratorio per l’assunzione di campioni di bioapatite, il materiale di calcio che costituisce osso e smalto.
“È stato in questo laboratorio in cui ho avuto la mia prima esperienza pratica con la ricerca scientifica, e mi sono subito innamorato. Uno degli aspetti più elettrizzanti del lavoro era imparare che ogni campione trasportava una storia, un mistero in attesa di essere svelato attraverso le firme chimiche”, ha detto Podkovyroff, ora uno studente laureato all’Università di Oregon.
“Questa ricerca è stata sia eccitante che stimolante: il campionamento dell’avorio ha richiesto un’estrema precisione, poiché anche una contaminazione minore potrebbe alterare i risultati e la purificazione degli isotopi è un processo meticoloso e che richiede tempo”, ha continuato. “L’aspetto più gratificante di questo progetto è stata le sue implicazioni più ampie oltre un singolo caso di studio: ha applicazioni nei moderni sforzi di conservazione, con la capacità di tracciare le origini del commercio illegale di avorio”.
Da un’altra testata giornalistica. news de www.sciencedaily.com