Come hanno fatto gli uccelli ad avere il becco: nuove prove fossili (VIDEO)

Gli scienziati avevano il primo becco d'uccello proprio sotto il naso

[3 maggio 2018]

I ricercatori hanno messo insieme il teschio tridimensionale di un iconico uccello dentato che rappresenta un momento cruciale nella transizione dai dinosauri agli uccelli moderni.

L’Ichthyornis dispar ha una posizione chiave lungo la strada evolutiva che ha portato dai dinosauri alle specie di uccelli moderni. Viveva circa 86 milioni di anni fa nel Nord America, aveva le dimensioni di un gabbiano, somigliava a un uccello marino, era dotato di un becco e un cervello molto simili agli uccelli moderni, ma i denti aguzzi e le potenti mascelle di dinosauri come il Velociraptor.

Le ossa di Ichthyornis furono scoperte per la prima volta nel 1870 dal paleontologo statunitense Othniel C Marsh e dopo attirarono l’attenzione di famosi naturalisti come Yale’s OC Marsh (che lo nominò e lo descrisse per primo) e di Charles Darwin che, dopo aver letto dell’esistenza del fossile, disse che il lavoro sugli antichi  uccelli dava un sostegno alla teoria dell’evoluzione.

Sappiamo da tempo che gli uccelli si sono evoluti dai dinosauri in quello che è stato un lento e graduale processo che ha coinvolto piume, ali e becchi. La prova delle piume è stata rivelata dai reperti fossili, ma è stato  molto difficile studiare l’anatomia dei minuscoli e delicati teschi degli uccelli antichi. Ma, nonostante l’esistenza di esemplari parziali di Ichthyornis dispar , al di là dei resti frammentari trovati per la prima volta nel 1870, non esisteva  nessun nuovo materiale significativo del loro cranio. Ora, lo studio “Complete Ichthyornis skull illuminates mosaic assembly of the avian head” pubblicato su Nature da un team di ricercatori statunitensi guidato dal Department of geology & geophysics e dal Peabody museum of natural history della Yale University ha analizzato nuovi esemplari con resti cranici tridimensionali – tra cui un esempio di un cranio completo e due elementi cranici precedentemente trascurati che facevano parte dell’esemplare originale di Yale – che rivelano nuovi dettagli su uno dei più sorprendenti trasformazioni nella storia evolutiva.

Il principale autore dello studio, il ha detto il paleontologo della Yale UNiversity  Bhart-Anjan Bhullar, spiega che «Un incredibile uccello di transizione e stato proprio sotto il nostro naso per tutto questo tempo. Ha un cervello dall’aspetto moderno insieme ad una configurazione muscolo-mascellare notevolmente dinosaurizzata. La cosa forse più interessante di tute è che Ichthyornis dispar ci mostra il becco di un uccello come appariva per la prima volta in natura. Il primo becco era una tenaglia a punta ricoperta di sostanza corea all’estremità della mascella. Il resto della mascella era pieno di denti. Originariamente, il becco era un meccanismo di presa di precisione che fungeva da mano surrogata mentre le “mani” si trasformavano in ali».

Il team di Bhullar  – Daniel Field del Nilner Centre for Evolution dell’università di Bath e Michael Hanson di Yale, David Burnham dell’università del Kansas (coautori), Laura Wilson e Kristopher Super della Fort Hays State University, Dana Ehret dell’Alabama museum of natural history e Jun Ebersole del McWane Science Center –  hanno messo insieme i campioni di Ichthyornis custoditi nel Yale Peabody museum of natural history, nello Sternberg museum of natural history di Hays, nell’Alabama museum of natural history; nel Biodiversity Institute dell’università del Kansas e nel Black Hills institute of geological research, ha combinato prove fossili di un  cranio completo e di  due fossili cranici precedentemente trascurati li ha analizzati utilizzando la tecnologia CT-scan.

Field sottolinea che «La documentazione sui fossili ci fornisce l’unica testimonianza diretta delle trasformazioni evolutive che hanno dato origine alle forme moderne. Questo straordinario nuovo esemplare rivela la sorprendentemente tardiva ritenzione di tratti simili a quelli dei dinosauri nel cranio di Ittiotis,  uno dei parenti più noti degli uccelli moderni dell’era dei rettili».

I ricercatori sono convinti che le loro scoperte «offrono una nuova visione di come si formano i moderni crani degli uccelli. Insieme al suo becco di transizione, Ichthyornis dispar aveva un cervello simile agli uccelli moderni ma una regione temporale del cranio che era straordinariamente simile a quella di un dinosauro, indicando che durante l’evoluzione degli uccelli il cervello si trasformò per primo, mentre il resto del cranio rimase più primitivo e simile ai dinosauri».

Hanson aggiunge: «Ichthyornis sarebbe sembrato molto simile agli uccelli marini di oggi, probabilmente molto simile a un gabbiano o una sterna. Probabilmente, a meno che la bocca non fosse aperta, i denti non sarebbero stati visibili, ma ricoperti con una sorta di tessuto extra-orale simile a un labbro».

Negli ultimi anni il laboratorio di Bhullar ha prodotto una vasta serie di ricerche su vari aspetti dei crani dei vertebrati, concentrandosi spesso sull’origine del becco dell’avifauna e  Bhullar conclude: «Ogni nuova scoperta ha rafforzato le nostre conclusioni precedenti. Il cranio di Ittiotis dimostra anche la nostra scoperta molecolare che il becco e il palato sono modellati dagli stessi geni. La storia dell’evoluzione degli uccelli, il gruppo di vertebrati più ricco di specie sulla terra, è una delle più importanti di tutta la storia. Dopotutto, è ancora l’era dei dinosauri».

Steve Brusatte dell’università di Edimburgo, che non ha partecipato allo studio, è d’accordo con  Bhullar  e il suo team e su BBC News ha definito il loro lavoro «Un punto di svolta nel modo in cui comprendiamo l’evoluzione del becco e del cervello degli uccelli. I becchi di questi uccelli primitivi erano molto piccoli e sembrano essersi evoluti per assumere alcune delle funzioni della mano, come manipolare il cibo e pulire le penne, che era diventato impossibile una volta che le mani sono state incorporate nelle ali. Questo aiuta a dimostrare che l’evoluzione degli uccelli dai dinosauri è stata un processo lungo e graduale: non è avvenuta solo da un giorno all’altro e per gran parte dell’Era dei Dinosauri sarebbero esistite queste creature che sembravano metà-dinosauro e metà uccello».

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  • Scientists find the first bird beak, right under their noses.