Dar le briciole ai dinosauri

Mattia Atzori, collega naturalista e amico è stato un curiosissimo collaboratore per questa iniziativa.
Laureato in Scienze naturali con la specializzazione in Evoluzione dei sistemi naturali, insegna Scienze alla scuole superiori e nel tempo a disposizione si occupa di illustrazioni di tipo fantasy e naturalistico fra un passo di tango ed un altro.
Vi lascio alla lettura del bell'articolo che ha voluto regalare al mio blog.

"E se vi dicessi che i dinosauri non si sono estinti, non del tutto almeno, come reagireste? Se vi dicessi che ne vedete un gruppo superstite quasi ogni giorno attorno a voi, in plurime forme e colori, accompagnati da versi caratteristici e assai familiari? Se vi dicessi che forse li avete persino nutriti o accuditi, senza temere di essere divorati o calpestati da loro?

Impossibile dite voi? Tutto l’opposto. Li vediamo attorno a noi eppur non ci spaventano. Alcuni li teniamo in casa, altri li mangiamo e con altri ancora perfino ci parliamo e ci parlano. Perché non c’è clamore in tutto ciò o una giustificata meraviglia? Bé, forse perche questi “superstiti” non li chiamiamo Dinosauri, ma Uccelli!

Ebbene sì, tutte le specie animali che rientrano in questo gruppo, dal comune piccione, alla ruspante gallina, sino alla maestosa aquila, altro non sono che Dinosauri viventi a tutti gli effetti. Non ne siete convinti? Proveremo a convincervi con un graduale (e ideale) cammino evolutivo!

E’ palese a tutti che un tirannosauro sia diverso da un passero, ma non per questo non possono essere parenti stretti. Del resto anche la balena è imparentata con un cane più di quanto non lo sia con uno squalo o una carpa (giusto?!). Creature anche assai diverse fra loro possono nascondere una comune e antica parentela. Se ci pensiamo bene, qualche suggerimento di legame fra Rettili e Uccelli lo si può osservare tutt’oggi da alcuni tratti comuni, per esempio dal fatto che entrambi generano uova da cui nascono i piccoli. Non basta direte voi. Oggigiorno i potenziali legami di parentela possono essere appurati con tecniche raffinate quali l’analisi del Dna, ma quando si tratta di animali estinti le cose si complicano (niente sangue o tessuti conservati da analizzare in modo opportuno), perciò ci dobbiamo affidare ad analisi più “grezze” ma comunque idonee, usando ciò che abbiamo a disposizione (ossa e tracce fossili) e suffragando le nostre ipotesi con nozioni biologiche concrete. Vediamo in che modo.

Avete presente i simpatici Velociraptor di Jurassic Park, con le manine artigliate che apron le porte, quel bel vistoso falcetto ai piedi e una predilezione per gli agguati improvvisi? Bene, il cammino evolutivo degli Uccelli parte da un gruppo di Dinosauri di cui fa parte anche il Velociraptor: i Maniraptori. Fisicamente parliamo di rettili bipedi carnivori, agili, snelli, con gambe scattanti, braccia e “mani” ben sviluppate e articolate (da cui il nome del gruppo), e zampe robuste belle artigliate. Carini vero?!

Si parla per lo più di predatori abili, furtivi, che durante la caccia impegnavano attivamente tanto le fauci irte di denti quanto le braccia e le zampe ben armate. Le dimensioni erano assai variabili: c’è chi era grande come un tacchino e chi era alto oltre tre metri. E cosa ancor più interessante, molti di questi Maniraptori erano ricoperti nientemeno che da piume, come suggerito dalle loro tracce fossili. Una cosa strana direte voi? Meno di quel che si pensi, specie se abbiamo ben in mente come son fatti gli Uccelli, in particolare le loro zampe, ricoperte, laddove non ci son piume, da uno strato ben evidente di squame rettiliane. Si ritiene infatti che la piuma altro non sia che una trasformazione della squama, e sebbene abbia una forme ben diversa da quest’ultima, tanto la squama quanto la piuma sono costruite a partire da un comune tipo di “mattone”, la cheratina. Stesso materiale, diversa forma, una cosa che capita spesso nel regno animale.

Detto ciò, a che potevano mai servire le piume ai Dinosauri? Bé se avete mai indossato un piumino d’oca d’inverno forse un’idea ve la potete fare. Infatti le piume sono un ottimo isolante termico, in grado quindi di proteggere il corpo da temperature esterne ostili. Si presume quindi che le piume siano nate come un “meccanismo” biologico atto ad aiutare i piccoli dei Maniraptori a conservare il calore corporeo, che di per sé si disperde più facilmente quanto più si è di piccole dimensioni, e a maggior ragione nei cuccioli appena nati. Solo successivamente le piume avrebbero svolto una funzione essenziale per il volo; un classico caso di pre-adattamento. E una volta adulti che accadeva alle piume? In accordo con le testimonianze fossili, potevano rimanere piume che orlavano o ricoprivano il corpo degli animali, creando delle sorti di ornamenti, che potevano ancora svolgere un ruolo termo-isolante, oppure erano utili come vessillo per attrarre un partner (effetto “coda” di pavone diciamo) o per agevolare la mimetizzazione. Fatto sta che c’erano Dinosauri che possedevano un piumaggio! Ma non siamo ancora soddisfatti.

Vivere al tempo di questi Dinosauri piumati (diciamo oltre 150 milioni di anni fa) non era affatto facile. C’erano creature di ogni forma e dimensioni, alcune colossali e terrificanti con cui era necessario confrontarsi per poter sopravvivere, ma come? Se sei un animale relativamente piccolo, diciamo come un pollo o un cane, è difficile confrontarsi con bestie di varie tonnellate di peso (come molte specie dell’epoca), specie se ti nutri al loro stesso modo, predando e nutrendoti di carne appunto. Un confronto diretto offrirebbe ben poche possibilità, ma già il fatto di essere di piccole dimensioni può aiutare, non solo perché si necessita di meno cibo per sopravvivere, ma anche perché è più facile nascondersi all’occorrenza. Se poi si raggiunge la maturità sessuale precocemente, in pochi anni o in un anno diciamo, ci si può riprodurre e avere una prole fertile in un arco di tempo relativamente breve, dando molte più possibilità di sopravvivenza alla specie d’appartenenza.

Ebbene, esistono dei fenomeni biologici che, nel complesso, permettono proprio una maturazione “anticipata”, facendo sì che un individuo raggiunga la maturità sessuale precocemente durante lo sviluppo, al punto che un adulto può presentare ancora dei tratti prettamente “giovanili” o larvali. Un classico esempio di animale interessato da questo bizzarro fenomeno è l’axolotl (Ambystoma mexicanum), una salamandra che da adulta presenta ancora le branchie tipiche dello stato di girino. In sostanza, esistono in natura un insieme di eventi che fanno sì che un adulto di una specie possa conservare tratti propri di esemplari non maturi.

Se è tutto chiaro proviamo a fare un passo logico. Se questi fenomeni si possono manifestare in specie attuali, perché non presumere che potessero interessare anche specie estinte? E se così è accaduto per i Maniraptori, o perlomeno per certi di loro, come si presentavano fisicamente gli individui adulti? Di piccole dimensioni, di corporatura snella e leggera, con mani e piedi sviluppate e ben artigliati, e un piumaggio che ricopriva parzialmente o interamente il corpo. Cominciamo a vedere qualcosa di simile a un uccello, ma manca ancora qualcosa di assai rilevante, le ali!

Essere piccoli e agili può aiutare fino a un certo punto. Si dovrà comunque riuscire a ottenere il cibo di cui si ha bisogno con tutti i rischi associati, a meno che non si opti per un cambio di “strategia”. E qui l’immaginazione può darci una mano. Forse questi esseri piumati, piccoli e relativamente indifesi, cercavano rifugio per sfuggire a dei predatori (perché è ben probabile che ne abbiano avuti). Alcuni si rifugiavano nelle tane, altri nei cespugli, e altri ancora facevano qualcosa di mai visto prima. Forse per caso o necessità cominciarono a scalare i tronchi per cercare riparo, o magari proprio perché attratti da delle prede potenziali, quali lucertole e insetti vari. Non si sa come avvenne di preciso, ma a un certo punto si ritiene che gli antenati degli Uccelli attuali cominciarono a interagire con gli alberi. Era un mondo totalmente nuovo da esplorare, per il quale risultavano essere idoneamente predisposti, grazie ai loro corpi leggeri e agili e alle zampe artigliate che consentivano di aggrapparsi in modo saldo alle cortecce degli alberi e ai loro rami, un po’ come attualmente fa il piccolo dell’Opisthocomus hoazin, che presenta un artiglio bello vistoso (che scompare nell’adulto) che gli consente di muoversi fra le frasche degli alberi dove questa specie nidifica.

Questi scalatori alle prime armi impararono a sfruttare l’ambiente arboricolo in modo sempre più accurato: perfezionando il modo di muoversi di fronda in fronda, affinando i sensi per cercare le prede ivi annidiate (come le larve d’insetto, gustose e assai energetiche), e incrementando il loro intelletto per poter vivere in un ambiente tridimensionale così complesso, sviluppando un ottimo senso dell’equilibrio e una vista ben acuta.

Abbiamo pertanto dei Dinosauri arboricoli, ma le ali ancora non ci sono! Nuovamente si lavora d’immaginazione, ancorandoci a saldi concetti scientifici (che poi è il bello della paleontologia!). Immaginiamo uno di questi esseri piumati che salta di fronda in fronda, magari per agguantare una preda o scappare da un pericolo. Lui salta, distendendo le lunghe braccia in avanti. Sotto di lui il vuoto, e precipita tentando di afferrare il ramo più vicino o di ghermire la preda. Quando a un certo punto le sue piume, sufficientemente lunghe ed espanse (delle penne quindi), fanno resistenza all’aria al punto da creare un primo volo planato. Se proviamo a metterci nei panni di questi “parà” inconsapevoli si può solo immaginare lo stupore o la sorpresa che provarono, e poiché probabilmente si rivelò essere un’azione assai utile questa venne conservata e fatta apprendere alle generazioni venture. Perché utile? Perché permetteva di raggiungere spazi distanti tra loro in modo più semplice e meno dispendioso, potendo così ampliare le proprie capacità di esplorazione (per cercare cibo e potenziali partner), e all’occorrenza permetteva di sfuggire con maggior facilità da pericoli e minacce varie.

Certo si può pensare che sia una fortuna avere delle piume, e delle penne, magari alquanto scomode, che sinora non avevo sfruttato e che guarda caso sono utili per planare di albero in albero. Bé non è poi così assurdo. Come ci suggeriscono gli Uccelli nostrani, piume belle, grandi e vistose, magari con sgargianti colori, possono essere un ottimo richiamo sessuale (si ripensi alla coda di pavone), e quindi conviene averle anche se magari sono scomode, perché porta ad un vantaggio in termini riproduttivi (del resto narra l’adagio “se bello vuoi apparire un po’ devi soffrire”). E’ possibile che la selezione sessuale, adesso come in passato, abbia giocato un ruolo fondamentale nell’evoluzione degli Uccelli e in particolare nell’apprendimento del volo, favorendo gli individui con penne e piume ben sviluppate, sebbene non “programmate” per altro scopo se non di vessillo; un altro preadattamento quindi.

Abbiamo quasi tutto l’occorrente per parlare di effettivi Uccelli. Manca solo un ultimo elemento: il volo attivo. Per essere considerato un volatile a tutti gli effetti, come (quasi) tutti gli Uccelli, devo essere in grado di creare una spinta con le mie ali in grado di sollevarmi da terra e mantenermi in volo sfruttando la resistenza fra aria e ala stessa. Non è così facile in effetti. Essere leggero aiuta sicuramente, specie se ho delle cavitazioni nelle ossa che mi alleggeriscono ulteriormente, e i Maniraptori prossimi agli Uccelli le avevano! Occorrono anche delle braccia piumate relativamente grandi per creare un energico battito d’ala e una buona resistenza all’aria, e molti fossili le avevano…ma non basta! Occorre un elemento fondamentale, necessario per poter essere riconosciuto come una specie volante a tutti gli effetti: la penna asimmetrica. Una penna speciale, più espansa da un lato rispetto all’asse di giunzione (l’asse del calamo). Per effetto della sua forma, quando faccio un battito verso il basso, l’aria sottostante spinge sulla penna, facendola ruotare e allineandola su di un piano con tutte le altre, creandomi una superficie che crea quella resistenza ed energia necessarie per librarmi e mantenermi in volo. Mentre, quando faccio un battito verso l’alto, l’aria preme da sopra sulle penne, e queste ruotando in senso opposto creano delle feritoie, che fanno passare l’aria così da permettermi di riportare l’ala verso l’alto (con poca resistenza) e fare così un nuovo battito verso il basso.

Detto ciò, chi mai fu in passato a presentare per primo tutte quelle caratteristiche fondamentali per poter essere riconosciuto come capostipite del grande e variegato gruppo degli Uccelli attuali! Fu una specie che, guarda caso, sembrava una via di mezzo fra un Uccello e un Rettile: stiamo parlando del celebre Archaeopterix litographica. Esso comparve circa 150 milioni di anni fa, e possedeva tutti i principali caratteri degli Uccelli moderni: struttura leggera dotata di cavitazioni; piumaggio su tutto il corpo; ali ben sviluppate, con alcune dita allungate e trasformate che assieme al braccio ne delineavano la struttura; ultimo, ma non certo meno importante, penna asimmetrica idonea per il volo attivo! Per il resto, questo essere ricordava indiscutibilmente un rettile, con quelle dita artigliate sulle ali, la coda lunga, e soprattutto la testa da sauro bella armata di denti aguzzi.

Al di à dell’aspetto, fu Archaeopterix fra i primi vertebrati che dalla terra riuscì letteralmente a toccare il cielo con un dito. Magari goffamente, magari cautamente, ma la strada verso la conquista di tutti i cieli del mondo era iniziata grazie a lui. Spiccò il volo facendo tesoro di ciò che l’evoluzione gli aveva sinora fornito, quali i sensi sviluppati e un potenziato sistema di coordinazione ed equilibrio che gli permettevano di confrontarsi idoneamente con questo nuovo ambiente. Il resto fu un semplice, ulteriore, effetto dell’evoluzione, come ci suggeriscono (ancora) i fossili, in particolare quelli che possiamo porre a ponte fra Archaeopterix e gli Uccelli moderni. Le dita artigliate delle “residue” mani lentamente si modificarono e trasformarono, scomparendo o diventando ulteriori elementi dell’ala. La coda si accorciò fino a ridursi a una semplice base d’inserzione delle penne timoniere della coda. Il torace si modificò per poter meglio accogliere le ali ripiegate. Le fauci persero i denti e fece la sua comparsa il becco, null’altro che un astuccio corneo di cheratina (sì, sempre lei) posto a incastro su una base ossea. Probabilmente il becco comparve per compensare la perdita delle braccia come strumento predatorio, ottimizzando tecniche di caccia mirate che hanno reso via via sempre più superfluo l’uso dei denti. Ora sì che possiamo parlare di Uccelli!

Ecco quindi che aiutati dalla fantasia e dalle evidenze scientifiche, si è potuto ricreare un cammino evolutivo ideale che lega intimamente i Dinosauri agli Uccelli, al punto che ormai non ha più senso fare distinzione tra loro. Non è un caso, in fin dei conti, se molti studiosi preferiscano parlare di Dinosauri aviani (gli Uccelli) e Dinosauri non-aviani (i Dinosauri in senso comune).

Perciò, se vi hanno convinto le mie parole, rivalutate bene il modo in cui vedete gli Uccelli attuali. In loro non c’è solo ciò che è noto per esperienza comune. Dietro a loro c’è un cammino, una storia incredibile, che li lega in modo intimo e indissolubile ai più grandi titani del nostro passato, e loro ne sono gli unici e diretti discendenti. Se così farete vedrete sotto un’altra visione ogni singolo gesto che fate quando interagite con loro, persino il più semplice come dar loro delle briciole al parco, perché in quel momento realizzerete che state sfamando un Dinosauro vivente!"                                                                                                                                                                                           [Le immagini e le fotografie qui presentate, nel rispetto del diritto d'autore, vengono riprodotte per finalità di critica e discussione ai sensi degli artt. 65 comma 2 e 70 comma 1 bis della Legge 633/1941.]