Parlare di un “chickenosaurus” ha illuminato il mondo della scienza la scorsa settimana quando i ricercatori hanno annunciato di aver modificato il becco di un embrione di pollo per assomigliare al muso dei suoi antenati dinosauri. Ma anche se alcuni esperti hanno lodato l’impresa, il becco è solo una delle tante modifiche necessarie per trasformare un pollo in un dinosauro.
Dati questi ostacoli, quanto sono vicini gli scienziati a creare un dino-pollo?
“Da un punto di vista quantitativo, siamo al 50%,” ha detto Jack Horner, un professore di paleontologia presso la Montana State University e un curatore di paleontologia al Museo delle Montagne Rocciose.
Horner ha a lungo sostenuto l’idea di modificare un pollo per assomigliare a un dinosauro, e a differenza dei ricercatori dell’ultimo studio, vuole effettivamente allevarne uno vivo. E perché fermarsi qui? Capendo come e quando modificare certi meccanismi molecolari, innumerevoli cambiamenti potrebbero essere a portata di mano. Come Horner ha sottolineato, un unicorno fosforescente non è fuori questione.
Ci sono quattro modifiche principali necessarie per fare un cosiddetto chickenosaurus, ha detto Horner. Per trasformare un pollo in una bestia simile a un dinosauro, gli scienziati dovrebbero dargli i denti e una lunga coda, e riconvertire le sue ali in braccia e mani.
La creatura avrebbe anche bisogno di una bocca modificata – un’impresa compiuta dai ricercatori che hanno fatto questo ultimo studio, ha detto.
“Questo progetto dino-pollo – possiamo paragonarlo al progetto luna”, ha detto Horner a Live Science. “Sappiamo che possiamo farlo; è solo che ci sono … alcuni enormi ostacoli.”
Sfide future
Uno di questi “enormi ostacoli” è stato superato nell’ultimo studio, pubblicato il 12 maggio sulla rivista Evolution, in cui i ricercatori hanno trasformato i becchi di pollo in musi di dinosauro. Ma anche questo apparentemente piccolo passo ha coinvolto sette anni di lavoro. In primo luogo, i ricercatori hanno studiato lo sviluppo del becco negli embrioni di polli ed emù, e lo sviluppo del muso negli embrioni di tartarughe, alligatori e lucertole.
E’ probabile che milioni di anni fa, gli uccelli e i rettili abbiano avuto percorsi di sviluppo simili che hanno dato loro il muso, ma nel tempo, i cambiamenti molecolari hanno portato allo sviluppo del becco negli uccelli, hanno detto i ricercatori.
E’ difficile per gli scienziati ottenere embrioni di animali attuali, come i coccodrilli, da confrontare perché devono trovare aziende che li allevano. E poi, il lavoro molecolare – determinare esattamente quali percorsi di sviluppo sono diversi, come sono diversi e cosa li controlla – può richiedere “innumerevoli ore e centinaia di esperimenti per pochi successi”, ha detto il ricercatore principale dello studio, Bhart-Anjan Bhullar, un paleontologo e biologo dello sviluppo attualmente all’Università di Chicago e nominato trasversalmente all’Università di Yale, dove inizierà come facoltà a tempo pieno. “
Per la loro “scoperta fossile”, i ricercatori avevano bisogno di un ampio record fossile di uccelli e dei loro antenati per vedere che aspetto avevano gli uccelli nelle diverse fasi della loro evoluzione.
“Devi capire cosa stai tracciando prima di provare a tracciarlo”, ha detto Bhullar a Live Science.
Bhullar; il suo consulente di dottorato Arkhat Abzhanov, un biologo dello sviluppo all’Università di Harvard; e i loro compagni di squadra si sono concentrati su due geni che sono attivi nello sviluppo del viso. Ogni gene codifica una proteina, ma le proteine – che svolgono il lavoro dei geni – hanno mostrato attività diverse nello sviluppo embrionale dei moderni polli e rettili, i ricercatori hanno trovato. Quando i ricercatori hanno bloccato l’attività di queste due proteine nei polli, gli uccelli hanno sviluppato strutture che assomigliavano al muso, non al becco.
Trovato inaspettato
E poi c’è la scoperta inaspettata che ha rivelato il complesso compito da svolgere: Quando il gruppo ha trasformato i becchi degli embrioni di pollo in musi, hanno anche inavvertitamente cambiato il palato del pollo, o tetto della bocca.
Al contrario, i palati degli embrioni di uccelli erano ampi e piatti, e collegati “al resto del cranio in un modo che i palatini dei rettili ancestrali hanno fatto, ma i palatini degli uccelli non lo fanno”, ha detto Bhullar.Negli uccelli, “l’osso palatino è davvero lungo e sottile, e non è molto collegato con altre ossa del cranio”, ha detto Bhullar. Infatti, gli uccelli possono sollevare la loro mascella superiore indipendentemente dalla loro mascella inferiore – un’abilità non vista nella maggior parte degli altri vertebrati.
Quindi, cambiando il becco, i ricercatori hanno cambiato anche il palato. Quando i ricercatori sono tornati al record fossile, hanno scoperto che il muso e l’osso palatino sembravano cambiare insieme durante l’evoluzione. Per esempio, un fossile di 85 milioni di anni fa di una creatura simile agli uccelli che aveva denti e un becco primitivo aveva anche un palato da uccello, hanno detto.
Tuttavia, in un fossile ancora più vecchio, il palatino non era trasformato, e nemmeno il becco, ha detto Bhullar.
“Parte di questo è verificare sperimentalmente se i cambiamenti molecolari che vediamo sono effettivamente in grado di cambiare l’anatomia nei modi che abbiamo previsto”, ha detto Bhullar. “Ma il suo obiettivo “è semplicemente quello di capire, nel modo più profondo possibile, i meccanismi molecolari dietro le principali transizioni evolutive”, ha detto. Non è interessato a fare “un uccello più nonaviano, simile a un dinosauro.”
Funzionerà?
Ma Horner è interessato a fare un cosiddetto chickenosaurus. Il suo gruppo sta attualmente lavorando per dare al pollo una lunga coda – probabilmente, la parte più complessa di fare un dino-pollo, ha detto. Per esempio, hanno appena esaminato i geni nei topi per determinare quali tipi di percorsi genetici bloccano lo sviluppo della coda. Questa conoscenza potrebbe aiutarli a capire come accendere la crescita della coda, ha detto.
Ma resta da vedere come i polli reagirebbero a code, braccia, dita e denti, ha detto Bhullar.
Ma, d’altra parte, i polli possono essere creature resistenti. “Solo perché hai cambiato una parte non significa che l’animale sarà in grado di usarla o di usarla correttamente”, ha detto. “Potresti forse dare le dita a un pollo, ma se le dita non hanno i muscoli giusti, o se il sistema nervoso e il cervello non sono adeguatamente cablati per gestire una mano che ha dita separate, allora potresti dover fare una notevole quantità di ingegneria aggiuntiva.”
“La gente a volte sottovaluta anche la plasticità del corpo,” ha detto Bhullar. “
Bhullar ha detto che, se le caratteristiche dei dinosauri, come il muso e i denti, venissero ripristinate, si chiede “se il cervello non si ricablerebbe in qualche modo per permettere a questi animali di usare queste caratteristiche.”
Horner ha paragonato l’idea di dare a un pollo una coda da dinosauro all’allevamento di un lupo in un Chihuahua, eccetto che è su una scala temporale accelerata.
“Abbiamo già tutti i tipi di animali geneticamente modificati solo dall’allevamento”, ha detto. “Facciamo un dino- pollo, e facciamo un unicorno fosforescente. Fondamentalmente, possiamo fare tutto ciò che vogliamo, penso, una volta che abbiamo capito i geni.
“E la domanda è, ‘Perché qualcuno dovrebbe preoccuparsi se non si preoccupa di un Chihuahua?'” Horner ha aggiunto.
Per lui, il chickenosaurus è la risposta alla domanda più grande di tutte.
“Chiunque di noi abbia una curiosità su come siamo arrivati qui e da dove tutto è venuto deve essere interessato alla biologia evolutiva”, ha detto Horner. “
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