Possiamo affermare con sicurezza che gli uccelli discendono dai dinosauri, anche se i paleontologi sono ancora perplessi su come si sia verificato questo incredibile evento evolutivo.
Ora uno scheletro fossilizzato completo di un uccello che visse in quella che oggi è la Cina circa 120 milioni di anni fa potrebbe aiutare a chiarire i passaggi chiave del processo di trasformazione, presentandosi con una testa più arcaica, simile a quella di un dinosauro, sopra un corpo che ha più in comune con gli uccelli moderni.
La transizione dal dinosauro all’uccello ha comportato cambiamenti drammatici di adattamento nella forma, nella funzione e nell’ambiente, che alla fine hanno portato alla struttura corporea tipica degli uccelli di oggi.
Alcune di queste caratteristiche possono ancora essere viste nel modo in cui si sviluppano gli uccelli moderni. Ma l’ordine in cui si sono verificati questi cambiamenti e la natura delle pressioni evolutive che hanno dato origine a caratteristiche strettamente aviarie sono ancora oggetto di dibattito.
L’affascinante fossile ritrovato di recente, chiamato Cratonavis zhui, può fornire importanti spunti sull’evoluzione degli uccelli moderni. I ricercatori hanno scoperto l’impronta del corpo di Cratonavis, l’uccello con la testa di dinosauro, durante una campagna di scavi condotti nel nord della Cina.
In questa regione, in rocce sedimentarie formatesi circa 120 milioni di anni fa, durante il periodo Cretaceo, sono state scoperte impronte del corpo di dinosauri piumati e uccelli primordiali, tra cui il Confuciusornis sanctus.
Guidati dal paleontologo Zhou Zhonghe dell’Accademia cinese delle scienze (CAS), i ricercatori hanno iniziato la loro indagine sul cranio fossile con la tomografia computerizzata (TC) ad alta risoluzione.
Utilizzando le versioni digitali delle ossa mineralizzate, il team ha ricostruito la forma e la funzione del cranio com’era durante la vita dell’uccello.
Il risultato mostra che la forma del cranio di Cratonavis è quasi uguale a quella di dinosauri come il Tyrannosaurus rex, e non simile a quella di un uccello.
“Le caratteristiche craniche primitive parlano del fatto che la maggior parte degli uccelli del Cretaceo come il Cratonavis non poteva muovere il becco superiore indipendentemente rispetto alla scatola cranica e alla mascella inferiore, un’innovazione funzionale ampiamente diffusa tra gli uccelli oggi viventi che contribuisce alla loro enorme diversità ecologica“, afferma Il paleontologo CAS Zhiheng Li.
L’insolita combinazione del cranio acinetico di un dinosauro con lo scheletro di un uccello si aggiunge agli studi precedenti sull’importanza del mosaicismo evolutivo nella prima diversificazione degli uccelli.
Tra i rami aviari dell’albero genealogico del dinosauro, Cratonavis si trova tra l’Archaeopteryx dalla coda lunga, che era più simile a un rettile, e gli Ornithothoraces , che avevano già sviluppato molti dei tratti degli uccelli moderni.
Interessante è anche il fatto che il fossile di Cratonavis ha una scapola sorprendentemente lunga e il primo metatarso (osso del piede) – caratteristiche che si vedono raramente nei fossili di altri dinosauri antenati degli uccelli, e del tutto assenti negli uccelli moderni.
Le tendenze evolutive mostrano una lunghezza ridotta nel primo metatarso con lo sviluppo degli uccelli.
Gli autori dello studio propongono che durante il passaggio dai dinosauri agli uccelli, il primo metatarso abbia subito un processo di selezione naturale che lo ha reso più corto. Una volta raggiunta la sua dimensione ottimale, che era meno di un quarto della lunghezza del secondo metatarso, ha perso le sue funzioni precedenti.
La caratteristica unica del metatarso allargato in Cratonavis è più paragonabile al balaur del tardo Cretaceo, un membro di un gruppo di carnivori piumati noti come dromaeosauridi. La scapola allungata è stata osservata in precedenza in uccelli del Cretaceo come Yixianornis e Apsaravis.
Il fatto che Cratonavis avesse una scapola molto lunga probabilmente compensava il fatto che non aveva uno sterno adatto a fornire ai muscoli pettorali carnosi una superficie più ampia a cui attaccarsi. Questa specie estinta potrebbe aver contribuito a un esperimento biologico sul comportamento di volo.
Uno degli autori principali, il paleontologo Min Wang, spiega che “la scapola allungata potrebbe aumentare il vantaggio meccanico del muscolo per la retrazione/rotazione dell’omero, che compensa l’apparato di volo complessivamente sottosviluppato in questo primo uccello, e queste differenze rappresentano la sperimentazione morfologica nel comportamento di volo all’inizio della diversificazione degli uccelli“.
Gli autori citano le morfologie anomale della scapola e dei metatarsi conservati in Cratonavis evidenziando l’ampiezza della plasticità scheletrica nei primi uccelli.
Il mix unico di anatomia di Cratonavis zhui è meno di un trampolino di lancio tra due maestose categorie di animali ma un segno di come l’evoluzione degli uccelli sia avvenuta simultaneamente lungo un’ampia varietà di percorsi divergenti .
La ricerca è stata pubblicata su Nature Ecology & Evolution.
