Saggio d’esempio – Settimana 4
Esplora l’albero genealogico degli uccelli
Questo saggio è stato sviluppato per il corso online AMNH The Link Between Dinosaurs and Birds, una parte di Seminars on Science, un programma di corsi online di sviluppo professionale a livello di laurea per educatori K-12.
Guardando l’albero genealogico degli uccelli, ci sono tre aspetti importanti da tenere a mente.
- I primi uccelli come Archaeopteryx sono estremamente simili nell’anatomia a dinosauri non aviari avanzati come Velociraptor. Per esempio, entrambi avevano lunghe code ossee e denti.
- All’inizio della storia degli uccelli, c’erano uccelli volanti e non volanti. Questa grande varietà di forme includeva animali subacquei senza volo come Hesperornis e piccoli volatori attivi come Apsaravis.
- Gli uccelli, con molte delle caratteristiche avanzate che consideriamo essere caratteristiche degli uccelli moderni, vivevano allo stesso tempo dei dinosauri non aviari.
Quindi i caratteri unici degli uccelli devono essersi evoluti molto presto nella scissione dai teropodi non aviari.
Prima di continuare, potrebbe interessarti sapere che decifrare l’albero genealogico degli animali nella transizione dai dinosauri non aviari agli uccelli è uno dei temi più caldi in circolazione. È al centro di ampi sforzi da parte di scienziati in molte parti del mondo. La maggior parte dei ricercatori concorda che i piccoli dinosauri bipedi chiamati troodontidi e dromaeosauri sono i gruppi di dinosauri non aviari più strettamente legati agli uccelli. Questi piccoli dinosauri hanno molte cose in comune con gli uccelli moderni e ancora di più con gli uccelli primitivi come Archaeopteryx.
Collegare uccelli e dinosauri
Per dimostrare che i dinosauri non aviari e gli uccelli sono correlati, gli scienziati avevano bisogno di fossili sia di dinosauri avanzati che di uccelli primitivi per confrontare i caratteri. Ma al momento della scoperta dell’Archaeopteryx, non erano stati trovati buoni esemplari di piccoli dinosauri avanzati. Quando sono stati trovati alla fine del 20° secolo, hanno dimostrato che, ad eccezione della lunghezza relativa dell’arto anteriore, c’è pochissima differenza tra uccelli primitivi come Archaeopteryx e teropodi avanzati come il dromaeosauro Velociraptor. Entrambi hanno:
- ossicini
- piume
- ossicini del petto
- polsi che contengono un osso a forma di mezzaluna
- mani come la maggior parte degli altri teropodi avanzati, con tre dita in cui il dito medio è il più lungo
©Brian Franczak
Parte della ragione per cui Archaeopteryx era così importante è che per molto tempo è stato l’unico fossile di uccello ben conservato. Tutto questo ora è cambiato. Mentre parliamo, ci sono diversi nuovi fossili ritrovati che documentano piani corporei di transizione dal dinosauro non aviario all’uccello moderno.
Il modo migliore per guardarli è dal punto di vista di un albero genealogico. Risalendo la scala genealogica da Archaeopteryx agli uccelli moderni, il prossimo uccello precoce è Confuciosornis. Questo animale è stato trovato circa sei anni fa. Ora ci sono quasi mille esemplari. A differenza dell’Archaeopteryx, manca di una lunga coda e non ha denti. Tuttavia, ha ancora tre ossa separate nella mano. Alcuni esemplari di Confuciusornis conservano lunghe piume della coda, come quelle di un uccello del paradiso. Queste piume potrebbero rappresentare il piumaggio riproduttivo dei maschi.
Dopo Confuciusornis c’è una linea di uccelli primitivi che porta direttamente agli uccelli moderni. In questa diversità dell’era mesozoica sono inclusi uccelli come l’Hesperornis, un uccello acquatico alto un metro e mezzo che visse circa 70 milioni di anni fa nel mare che divideva il Nord America. Hesperornis non poteva volare, ma aveva i denti. Un altro animale particolarmente interessante è Apsaravis, un piccolo uccello volante della Mongolia, grande come un pettirosso. Questo piccolo animale era un volatore attivo che senza dubbio volava sopra le teste e pattinava intorno ai piedi dei suoi parenti dinosauri non aviari.
Ma il gruppo dominante di uccelli che vivevano durante il Mesozoico erano gli enantiornitini, altrimenti noti come “uccelli opposti”. Questi animali avevano un’ampia distribuzione e diversità durante l’età dei dinosauri. Alcuni di loro avevano anche i denti, alcuni erano probabilmente buoni volatori, e altri assomigliavano più da vicino agli uccelli di terra.
La diversificazione dei tipi di uccelli che vediamo oggi è avvenuta piuttosto tardi nella storia degli uccelli. I primi rappresentanti degli uccelli che appartengono ai gruppi moderni sono looni, svassi e simili uccelli acquatici, i cui fossili sono stati trovati alla fine del Cretaceo, poco prima che i dinosauri non aviari si estinguessero.
©AMNH Library
Archaeopteryx è il più primitivo uccello conosciuto e quindi il più primitivo dinosauro aviario conosciuto. Il primo esemplare fu scoperto negli anni 1850, proprio nello stesso periodo in cui Charles Darwin pubblicò On the Origin of Species. Questo libro è stato uno dei più influenti mai pubblicati in quanto ha esposto i principi fondamentali dell’evoluzione per selezione naturale. Il libro di Darwin affermava che l’evoluzione era la grande somma di piccoli cambiamenti; in questo modo prevedeva che si sarebbero trovate forme di transizione tra le specie moderne. Archaeopteryx, come fu subito riconosciuto da Thomas Huxley, era solo uno di questi collegamenti fisici tra i dinosauri non aviari e gli uccelli. Era un parente stretto degli uccelli in quanto aveva un osso del piede e un primo dito invertito. (Questo è il dito che permette ad alcuni uccelli di appollaiarsi.) Aveva anche delle piume. Alcune delle piume erano asimmetriche, nel senso che il bordo anteriore della piuma era più corto di quello posteriore. Tali piume indicano che Archaeopteryx aveva qualche capacità di volo. Tuttavia, allo stesso tempo, aveva molte caratteristiche che sono più primitive e più simili ai teropodi non aviari. Per esempio, Archaeopteryx aveva una lunga coda ossea simile ai dromeosauri, mentre negli uccelli moderni questa coda è accorciata e fusa in un pezzo triangolare chiamato pigostilo. Archaeopteryx aveva anche denti, tre dita anteriori separate, e uno sterno che mancava di una chiglia, come molti teropodi non aviari (tranne T. rex e oviraptoridi). Negli uccelli moderni, i denti sono persi, e le tre dita e l’osso a forma di mezzaluna nel polso sono tutti fusi in un unico osso nella mano.