Un’immagine CT-scan del cranio di un antico uccello mostra come uno dei primi becchi di uccelli ha lavorato come una tenaglia, nel modo in cui i becchi degli uccelli moderni fanno, ma aveva anche i denti lasciati dagli antenati dei dinosauri. L’animale, chiamato Ichthyornis, visse circa 100 milioni di anni fa in quello che oggi è il Nord America. Michael Hanson e Bhart-Anjan S. Bhullar/Nature Publishing Group hide caption
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Michele Hanson e Bhart-Anjan S. Bhullar/Nature Publishing Group
UNA tac immagine del cranio di un antico uccello mostra come uno dei primi uccelli becchi lavorato come una pinza, in modo becchi degli uccelli, fare, ma aveva anche i denti lasciati dai dinosauri antenati. L’animale, chiamato Ichthyornis, visse circa 100 milioni di anni fa in quello che oggi è il Nord America.
Michael Hanson e Bhart-Anjan S. Bhullar / Gruppo Editoriale Natura
Gli scienziati sono un passo avanti verso la comprensione di come gli uccelli moderni si sono evoluti per avere becchi, e la risposta inizia milioni di anni fa con alcuni dei dinosauri più sexy.
I gabbiani moderni, con i loro grandi occhi, i lunghi becchi e le facce ossee dall’aspetto decisamente antico, discendevano da animali come il velociraptor e il T. Rex. (La prossima volta che si ottiene uno sguardo affamato da un gabbiano, ricordare che.) Per più di un secolo, i paleontologi hanno usato fossili provenienti da tutto il mondo per mettere insieme quanto grandi lucertole, dentate e legate alla terra si siano evolute in animali volanti, sdentati e piumati.
La chiave sono i fossili dei cosiddetti stem birds, che sono antichi dinosauri simili a uccelli che offrono indizi sulle ossa e sul cervello degli uccelli moderni. Una di queste creature, Ichthyornis dispar, è oggetto di uno studio appena pubblicato che riempie alcuni degli anelli mancanti nell’evoluzione degli uccelli.
“Ichthyornis aveva l’aspetto di un uccello marino, come gabbiano o una sterna”, dice Bhart-Anjan Bhullar, un assistente professore di geologia e geofisica all’Università di Yale. Aveva un lungo becco e grandi occhi e viveva in Kansas quando il Kansas era un mare interno, tra 100 milioni e 66 milioni di anni fa. Ma aveva due cose che i gabbiani moderni non fanno: denti e una mascella muscolare per usare quei denti.
“Probabilmente stava volando in giro, raccogliendo bocconcini di pesce e molluschi, afferrandoli con il suo piccolo becco a tenaglia e poi gettandoli di nuovo nelle sue forti mascelle dentate dei dinosauri — sgranocchiandoli un paio di volte e poi inghiottendoli”, dice Bhullar.
Quella combinazione di becco, denti, volo e mascelle lo rendono un collegamento cruciale nell’evoluzione degli uccelli, ma il suo cranio è stato difficile da studiare perché gli unici fossili disponibili erano “alcuni casi cerebrali schiacciati e alcune mascelle inferiori e pochi altri frammenti frammentari”, spiega Bhullar.
Poi, nel 2014, gli scienziati che lavorano in Kansas hanno trovato un fossile cranio completo.
La squadra di Bhullar ha ottenuto una TAC ad alta risoluzione del fossile, che era ancora completamente avvolto nella roccia gessosa. In sostanza, i ricercatori hanno fatto digitalmente ciò che i loro predecessori erano stati costretti a fare manualmente: hanno estratto le ossa dalla pietra circostante per ottenere un’immagine completa e tridimensionale del cranio.
Quando hanno analizzato le immagini e le hanno confrontate con fossili precedentemente scoperti, i ricercatori hanno scoperto due cose. In primo luogo, Ichthyornis poteva muovere il becco in modo molto moderno, sollevando il becco superiore senza muovere il resto del cranio, come fanno tutti gli uccelli oggi. Dà al becco più destrezza, quindi l’uccello può usarlo per pizzicare in modo molto preciso.
Il fatto che Ichthyornis potrebbe fare questo rafforza una teoria sul perché gli uccelli hanno becchi a tutti: Forse il becco è fondamentalmente una mano surrogata.
Tuttavia, la seconda scoperta sfida una teoria diversa, sul cervello degli uccelli. Nonostante gli insulti del “cervello degli uccelli”, gli uccelli moderni hanno cervelli relativamente grandi rispetto ai loro antenati velociraptor.
“I cervelli degli uccelli sono più grandi rispetto alle loro dimensioni corporee rispetto ai rettili, e la dimensione relativa dei cervelli degli uccelli è paragonabile a quella dei mammiferi placentari”, afferma il paleontologo Kevin Padian dell’Università della California, Berkeley, in risposta allo studio pubblicato oggi sulla rivista Nature. “Mentre gli uccelli si evolvevano dai loro antenati dinosauri, le ossa che proteggono il cervello si ingrandivano per tenere il passo con i cambiamenti nelle dimensioni del cervello.
Bhullar e altri avevano ipotizzato che mentre il cranio dell’uccello si espandeva per contenere un cervello più grande — forse per fornire più potenza di elaborazione per il volo — le mascelle muscolari intorno alla testa si sarebbero ridotte. Ma Ichthyornis ha sia un grande cervello che mascelle forti.
“Ichthyornis riempie una lacuna importante, ma ovviamente tutto ciò che riempie una lacuna fa altre due lacune su entrambi i lati”, dice Bhullar. “Ora dobbiamo capire come si è verificato il resto delle trasformazioni verso il cranio dell’uccello.”
Padian sottolinea altre domande sollevate dal nuovo studio. Non è ancora chiaro per quale gamma di cose gli uccelli antichi come questo usassero i loro becchi. Oltre a mangiare, gli uccelli moderni usano i loro becchi per tutto, dal pavoneggiarsi le piume alla costruzione di nidi per spostare le loro uova. E osserva che le nuove informazioni su come Ichthyornis muoveva il becco potrebbero offrire indizi su ciò che mangiava e su come raccoglieva il suo cibo.