Il più antico cefalopode sepioide del Cretaceo scoperto con estrazione fossile digitale e intelligenza artificiale zero‑shot

Un indizio nascosto nei mari antichi

Molto prima di balene e delfini, gli oceani erano dominati da creature simili a calamari e seppie. Però la loro storia è difficile da leggere perché le parti molli del corpo raramente si fossilizzano. Questo studio combina intelligenza artificiale all’avanguardia con meticolose tecniche di imaging delle rocce per scoprire un indizio piccolo ma potente: il fossile più antico noto di un gruppo che include le seppie moderne e le bobtail squid. Per chiunque sia curioso di come emergono e si diversificano le grandi linee evolutive, mostra come i nuovi strumenti digitali possano riscrivere capitoli dell’evoluzione che sembravano perduti.

Perché i becchi minuscoli sono importanti

Gli oceani moderni sono pieni di “sepioidi”, parenti a dieci braccia dei calamari che comprendono le seppie e le bobtail squid. Sono abbondanti, predatori ecologicamente rilevanti e una fonte di cibo importante per animali più grandi. Eppure la loro storia evolutiva profonda è sorprendentemente oscura. Fossili classici come gli ammoniti preservano conchiglie esterne dure, ma le sepioidi viventi hanno supporti interni o sono quasi interamente a corpo molle, lasciando poche tracce nelle rocce. Un’eccezione sono i becchi: parti masticatorie resistenti e chitinnose che si fossilizzano molto meglio del resto dell’animale. Concentrandosi su queste mascelle in miniatura, gli scienziati possono identificare gruppi di cefalopodi antichi anche quando tutto il resto è scomparso.

Scavare nelle rocce con occhi digitali

In questo lavoro i ricercatori hanno studiato concrezioni carbonatiche dure provenienti da rocce del Cretaceo Superiore nel South Dakota, formatesi circa 74–67 milioni di anni fa nel Western Interior Seaway, un vasto oceano interno che un tempo divideva il Nord America. Piuttosto che spaccare le rocce in cerca di fossili visibili, hanno utilizzato la “tomografia a usura”, sezionando ogni concrezione in migliaia di sottilissime fette e fotografando ogni strato ad alta risoluzione e a colori. Questi enormi insiemi di immagini sono stati poi analizzati da un sistema di intelligenza artificiale zero‑shot chiamato DEVA, basato sul Segment Anything Model. A differenza degli strumenti tradizionali di machine learning, che devono essere addestrati su forme già note, questa IA può delineare qualsiasi oggetto distinto trovi, anche se quell’oggetto non era mai stato visto prima. In pratica, gli autori hanno costruito una macchina digitale di estrazione fossile capace di setacciare enormi dataset e segnalare ogni struttura incorporata che appare come un corpo separato.

Incontro con Uluciala, il sepioide intermedio

Tra gli oggetti evidenziati dall’IA, il team ha ricostruito due piccoli becchi tridimensionali lunghi solo pochi millimetri. Il confronto accurato con becchi di cefalopodi viventi e fossili ha rivelato che queste mascelle provenivano da un animale sconosciuto, che hanno nominato Uluciala rotundata. Il suo becco inferiore presenta un mix distintivo di caratteristiche: un grande uncino arrotondato e un bordo mandibolare inclinato in avanti, che ricorda le seppie moderne, ma anche margini ventrali dritti e depressioni triangolari simili a quelli delle bobtail squid. Analisi statistiche della forma complessiva del becco su più di 160 specie viventi hanno confermato che Uluciala si colloca tra i due gruppi nello “spazio delle forme” (morphospace), piuttosto che raggrupparsi chiaramente con uno o con l’altro.

Riscrivere la storia familiare di seppie e bobtail squid

Questi fossili non sono solo morfologicamente intermedi; sono anche antichi. Un campione proviene da rocce di circa 74 milioni di anni (tardo Campaniano) e l’altro da circa 67 milioni di anni (tardo Maastrichtiano), entrambi nel Cretaceo Superiore. Prima di questa scoperta, il più antico fossile simile a una seppia datava a circa 70 milioni di anni fa, mentre le bobtail squid erano prive di un record fossile affidabile. La presenza di Uluciala in entrambi gli intervalli temporali mostra che i sepioidi si stavano già diversificando durante il Cretaceo superiore e che la separazione tra le linee di seppie e bobtail squid probabilmente avvenne poco dopo. In altre parole, le forme caratteristiche dei becchi dei gruppi odierni sono il punto di arrivo di un più lungo esperimento evolutivo finora non osservato.

Cosa significa per il registro nascosto della vita

Per un non specialista, il messaggio principale è che anche i frammenti fossili più piccoli possono trasformare la nostra visione dell’evoluzione se accoppiati con imaging avanzato e IA. Uluciala rotundata, noto solo da delicati becchi sepolti nella roccia, collega due gruppi di cefalopodi moderni di successo e spinge indietro nel tempo la loro storia condivisa. Il metodo digitale di estrazione fossile che lo ha rivelato può, in linea di principio, scoprire molte altre specie “mancanti” le cui parti molli hanno lasciato quasi nessuna traccia. Man mano che questi strumenti si diffondono, innumerevoli altri fossili nascosti potrebbero emergere da rocce già studiate a lungo, colmando lacune nell’albero della vita e mostrando come si sono formati gli ecosistemi marini odierni.

Citazione: Sugiura, K., Ikegami, S., Takeda, Y. et al. The oldest sepioid cephalopod from the Cretaceous discovered by Digital fossil-mining with zero-shot learning AI. Commun Biol 9, 301 (2026). https://doi.org/10.1038/s42003-026-09519-9

Parole chiave: evoluzione dei cefalopodi, tagliola, becco fossile, IA in paleontologia, Cretaceo superiore