Archaeopteryx: ritrovato un nuovo fossile che conferma le intuizioni di Darwin

L’Archaeopteryx è spesso celebrato come il fossile che ha convalidato le teorie di Darwin, fungendo da anello di congiunzione tra gli uccelli odierni e gli antichi dinosauri. Nonostante il primo esemplare sia stato scoperto più di 160 anni fa, questa icona paleontologica continua a svelare nuove informazioni sul processo evolutivo del volo aviario.

Il Chicago Archaeopteryx: una nuova prospettiva

Recentemente, i ricercatori del Field Museum hanno intrapreso uno studio approfondito su uno degli esemplari più significativi finora scoperti, noto come il “Chicago Archaeopteryx“. Le scoperte emerse da questa ricerca sono state rese possibili dalla straordinaria conservazione del fossile e dall’applicazione di tecnologie all’avanguardia.

Il fossile è stato messo in mostra al Field Museum nel 2024, offrendo a scienziati e pubblico la rara opportunità di osservare da vicino uno degli esemplari di Archaeopteryx più completi mai rinvenuti. Il “Chicago Archaeopteryx” è stato scoperto nel famoso calcare di Solnhofen, in Germania, un sito rinomato per aver restituito tutti gli esemplari conosciuti di questa specie.

Questo specifico fossile era in mani private già prima del 1990. Nel 2022, è arrivato al Field Museum grazie a uno sforzo collaborativo di appassionati e sostenitori dei fossili. Jingmai O’Connor, curatrice associata dei rettili fossili del Field Museum e autrice principale dello studio, ha espresso il suo entusiasmo.

“Quando abbiamo ricevuto per la prima volta il nostro Archaeopteryx, ho pensato: è davvero, davvero, davvero fantastico, ed ero oltremodo emozionata, ma allo stesso tempo, l’Archaeopteryx è noto da oltre 160 anni, quindi non ero sicura di quali nuove informazioni avremmo potuto apprendere. Il nostro esemplare è così ben conservato e così ben preparato che stiamo effettivamente imparando un sacco di nuove informazioni, dalla punta del muso alla punta della coda”.

Questo esemplare si distingue per essere il più piccolo conosciuto, paragonabile per dimensioni a un piccione. Le sue minuscole ossa sono inglobate in un calcare estremamente duro, rendendo l’estrazione particolarmente complessa.

L’importanza della TAC e della luce UV

Identificare il punto in cui il fossile finiva e la roccia iniziava si è rivelata una sfida notevole per il “Chicago Archaeopteryx“, a causa della quasi identica colorazione delle ossa, dei tessuti molli e della roccia circostante. Questo delicato processo di preparazione ha richiesto oltre un anno di lavoro meticoloso.

Il team di preparazione dei fossili del Field Museum ha operato sotto luce UV per salvaguardare i delicati tessuti molli e ha utilizzato la tomografia computerizzata (TAC) per guidare il proprio operato. La TAC, come spiegato dalla Dottoressa O’Connor, è essenzialmente una macchina che acquisisce una serie di raggi X, che usa per costruire un’immagine tridimensionale, basata sulle differenze di densità. Permette di vedere all’interno delle cose.

Questa tecnologia si è rivelata cruciale nel processo di preparazione, fornendo informazioni precise, come la profondità esatta delle ossa rispetto alla superficie della roccia. Per la prima volta, un esemplare completo di Archaeopteryx è stato sottoposto a scansione TC e i relativi dati sono stati resi disponibili al pubblico.

Altrettanto fondamentale è stata l’illuminazione UV. La Dottoressa O’Connor ha affermato: “Studi precedenti hanno dimostrato che nella composizione chimica dei fossili di Solnhofen c’è qualcosa che rende i tessuti molli fluorescenti, ovvero luminosi, sotto la luce UV“. Per questo motivo, il team di preparazione ha utilizzato periodicamente la luce UV durante il processo per assicurarsi di non rimuovere accidentalmente tessuti molli invisibili a occhio nudo.

Il risultato di questo approccio scrupoloso è un esemplare che rivela dettagli molto più fini rispetto a qualsiasi altro fossile di Archaeopteryx. La Dottoressa O’Connor ha sottolineato: “Siamo fortunati perché questo esemplare è estremamente ben conservato, ma possiamo anche vedere caratteristiche che probabilmente erano conservate in altri esemplari, ma che non hanno superato processi di preparazione più rudimentali in passato. Il fatto che la preparazione di questo campione sia stata affidata a scienziati il cui obiettivo era preservare il più possibile tessuti e ossa ha fatto un’enorme differenza“.

Il cranio e l’evoluzione della cinesi cranica

Le ossa del palato hanno offerto spunti significativi per comprendere l’evoluzione della cinesi cranica, una peculiarità degli uccelli moderni che permette al becco di muoversi autonomamente rispetto alla scatola cranica. Sebbene possa non sembrare entusiasmante per il profano, per gli studiosi dell’evoluzione aviaria si tratta di una scoperta di grande rilevanza. Si ipotizza infatti che la presenza di crani specializzati per diverse nicchie ecologiche possa aver contribuito alla straordinaria diversificazione degli uccelli nelle oltre 11.000 specie attuali.

Uno degli argomenti più dibattuti in paleontologia è l’evoluzione del volo nei dinosauri. L’Archaeopteryx non fu il primo dinosauro piumato, né il primo a possedere strutture simili ad ali, ma potrebbe essere stato il primo a spiccare veramente il volo. La Dottoressa O’Connor ha affermato con entusiasmo che la sua scoperta preferita nello studio è stata la convinzione che fosse “il primo dinosauro conosciuto in grado di usare le piume per volare”.

La chiave della sua abilità aerea potrebbe risiedere in un insieme di penne dell’arto superiore, conosciute come penne terziarie. L’Archaeopteryx possedeva un osso del braccio superiore insolitamente lungo, il che avrebbe potuto creare un’interruzione nella superficie alare, problematica per il volo. Come spiegato dalla Dottoressa O’Connor, se l’aria passa attraverso quello spazio, la portanza generata viene interrotta, impedendo il volo. Per ovviare a questo problema, gli uccelli moderni hanno sviluppato ossa del braccio più corte e penne terziarie specializzate.

L’esemplare di Chicago mostra anch’esso lunghe penne terziarie, una caratteristica mai osservata nei suoi parenti dinosauri incapaci di volare. “Il nostro esemplare è il primo conservato e preparato in modo tale da consentirci di vedere le sue lunghe penne terziarie“, ha osservato la Dottoressa O’Connor. Queste piume, assenti nei dinosauri non aviari strettamente correlati, suggeriscono che queste creature non potessero volare; “Questo ci dice… che poteva farlo“, ha aggiunto la Dottoressa O’Connor: “Questo si aggiunge anche alle prove che suggeriscono che i dinosauri abbiano evoluto il volo più di una volta, il che lo trovo davvero entusiasmante“.

L’Archaeopteryx di Chicago ha già aiutato gli scienziati a rispondere a domande di lunga data, ma questo studio è solo l’inizio: “Stiamo imparando qualcosa di nuovo ed entusiasmante da quasi ogni parte del corpo che abbiamo conservato. E questo articolo è solo la punta dell’iceberg“, ha osservato la Dottoressa O’Connor. Dopo oltre 160 anni, è evidente che ha ancora molto da insegnarci. Grazie alla cura e agli strumenti all’avanguardia impiegati nella preparazione di questo fossile, lo stiamo osservando in modi che le generazioni passate di scienziati potevano solo immaginare.

Lo studio è stato pubblicato sulla rivista Nature.