Cosa hanno in comune passeri, oche e gufi con un velociraptor o il potente tirannosauro Rex? Tutti possono risalire alle loro origini a un gruppo di dinosauri bipede, principalmente mangiatori di carne, chiamati teropodi ("zampe di bestia") che apparvero per la prima volta circa 231 milioni di anni fa, durante il tardo periodo triassico.
I primi uccelli condividevano molto in comune con i loro parenti teropodi, tra cui piume e deposizione delle uova. Tuttavia, alcuni tratti - come il volo prolungato e potenziato - distinguevano gli uccelli antichi da altri teropodi e alla fine arrivarono a definire il lignaggio degli uccelli moderni (anche se non tutti gli uccelli moderni volano).
Oggi, tutti i dinosauri non aviari sono estinti da tempo. Ma gli uccelli sono ancora considerati veri dinosauri?
In una parola: sì.
"Gli uccelli sono dinosauri viventi, proprio come noi siamo mammiferi", ha dichiarato Julia Clarke, paleontologa che studia l'evoluzione del volo e professore presso il Dipartimento di Scienze geologiche dell'Università del Texas ad Austin.
Nonostante le differenze fisiche che distinguono tutti i mammiferi dalle altre specie, ogni animale in quel gruppo - vivente ed estinto - può rintracciare determinate caratteristiche anatomiche a un antenato comune. E lo stesso vale per gli uccelli, ha detto Clarke a Live Science.
"Sono fermamente nidificati in quella parte dell'albero dei dinosauri", ha detto. "Tutte le specie di uccelli che abbiamo oggi sono discendenti di un lignaggio di dinosauro: i dinosauri teropodi."
Cosa rende un uccello, un uccello?
Gli uccelli moderni hanno code e corpi piumati, ossa delle spalle non utilizzate, becchi senza denti e arti anteriori che sono più lunghi dei loro arti posteriori. Hanno anche un piatto ossuto vicino alla coda chiamato piggostilo. Altri tipi di teropodi estinti avevano una o più di queste caratteristiche, ma solo gli uccelli moderni ne hanno tutti, secondo Takuya Imai, un assistente professore presso il Dinosaur Research Institute dell'Università di Prefettura di Fukui a Fukui, in Giappone.
In un uccello primitivo dal Giappone chiamato Fukuipteryx - un aviario di 120 milioni di anni che Imai ha descritto a novembre 2019 e il primo uccello conosciuto con un piggostile - la struttura conservata assomigliava molto al piggostilo di un pollo moderno, Imai aveva già detto a Live Science. In altre parole, alcune strutture negli uccelli moderni possono essere fatte risalire ad alcuni dei loro primi antenati.
Tuttavia, gli uccelli primitivi avevano ancora molto in comune con i teropodi non aviari, ha detto Jingmai O'Connor, un paleontologo specializzato in uccelli dell'era dei dinosauri e la transizione dai dinosauri non aviari, presso l'Istituto di paleontologia dei vertebrati e paleoantropologia a Pechino, Cina .
In effetti, i primi uccelli erano "molto simili ai dinosauri" rispetto agli uccelli moderni, O'Connor ha detto a Live Science in una e-mail. "Alcuni avevano lunghe code, denti e artigli rettiliani sulle loro mani", ha detto. E molti dinosauri teropodi che non erano uccelli avevano piume vere, "che sono piume che hanno una parte centrale lungo il centro e le barbe ramificate", secondo Clarke.
I paleontologi distinguono i gruppi animali attraverso misurazioni precise delle sottili variazioni delle ossa e di altri tessuti fossili del corpo, tra cui "piccoli dossi e tubercoli correlati alla riorganizzazione di diversi gruppi muscolari", ha detto Clarke. Questi dati morfologici vengono tradotti in numeri che vengono poi elaborati da algoritmi per individuare la relazione tra animali, spiega O'Connor. Usando questi algoritmi in un sistema noto come cladistica, gli esperti possono differenziare gli uccelli antichi dai loro parenti teropodi.
Mattinieri
Il primo uccello conosciuto è Archaeopteryx ("ala antica"), che visse circa 150 milioni di anni fa nell'attuale Germania meridionale. La creatura pesava circa 1 kg e misurava circa 50 cm di lunghezza; prove fossili mostrano che sfoggiava piumaggio su coda e corpo. Anche la forma dei suoi arti anteriori e piume lo suggerisce Archaeopteryx era in grado di volare a motore, un tratto associato alla maggior parte degli uccelli moderni. Tuttavia, a differenza degli uccelli di oggi, Archaeopteryx dita individuali, simili ad artigli sulla punta delle ali.
Fossili di uccelli del primo periodo Cretaceo (da 145,5 a 65,5 milioni di anni fa) sono stati trovati nella Cina nord-orientale, come Confuciusornis, che visse circa 125 milioni di anni fa, con un becco e lunghe piume di coda. Alcuni Confuciusornis i fossili, descritti nel 2013, includevano persino l'osso midollare, un tessuto spugnoso trovato in uccelli femmine sessualmente maturi, come riportato in precedenza da Live Science.
Un altro pezzo di prova fossile collega gli uccelli antichi ai loro parenti moderni attraverso la loro digestione, sotto forma del primo pellet di uccelli noto - una massa di ossa di pesce indigeribili tossite da un aviario cretaceo in Cina circa 120 milioni di anni fa.
Vola, pettirosso, vola
Una caratteristica distintiva degli uccelli è la loro capacità di volare, che richiede grandi zampe anteriori ricoperte di piume a forma asimmetrica e cordate da muscoli potenti, ha detto O'Connor.
"Nel lignaggio che si evolve verso gli uccelli, molto probabilmente un lignaggio all'interno dei Troodontidae, il volo è ciò che separa gli uccelli dal loro parente più vicino di dinosauro non aviario (probabile troodontide)", ha detto O'Connor.
Quindi, dopo l'evoluzione del volo, le piccole ossa nelle mani degli uccelli "si riducono e si fondono per creare questo tipo di struttura irrigidita che sostiene le piume dell'ala", ha detto Clarke.
Dopo l'estinzione dei dinosauri non aviari alla fine del periodo Cretaceo, gli uccelli hanno continuato ad evolversi e diversificarsi, sviluppando caratteristiche più specializzate legate al volo, come una struttura allungata negli steli (chiamata chiglia) e potenti muscoli pettorali per alimentare la discesa durante il volo, ha detto Clarke.
"Vedi pettorali sempre più grandi che sono associati a questa chiglia profonda. E che si sono evoluti dopo l'origine del volo ed è presente negli uccelli viventi", ha detto.
Oggi ci sono circa 10.000 specie di uccelli in tutto il mondo. Gli uccelli potrebbero essere piccoli come un colibrì o grandi come uno struzzo; potrebbero librarsi come un'aquila o tuffarsi come un pinguino. Tuttavia, appartengono ancora allo stesso gruppo di dinosauri teropodi che si sono schiusi Archaeopteryx 150 milioni di anni fa.
Quindi, la prossima volta che ti chiedi che aspetto avrebbero avuto i dinosauri quando hanno camminato sulla Terra, non guardare oltre il gabbiano che guarda le tue patatine fritte in spiaggia, il corvo che ti rimprovera da una recinzione o il piccione più vicino che becca briciole sul marciapiede.
