Benvenuto Aurornis xui

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Continue sorprese nella transizione Teropodi-Uccelli

È ormai un fatto assodato che alcune delle “terribili lucertole”, riportate in auge da Steven Spielberg nel suo Jurassic Park, popolano oggi le nostre aie e migrano stagionalmente sopra le nostre teste. Ben più complicato è invece stabilire come, da un antenato teropode (rappresentante cioè di un gruppo di dinosauri che comprende, fra gli altri, i celeberrimi T. rex  e Velociraptor) si siano originati i moderni uccelli.
La transizione teropodi – uccelli è una delle tematiche che sta appassionando maggiormente i biologi evoluzionisti, grazie soprattutto ai frequenti ritrovamenti di piccoli dinosauri piumati che formano oggi una lunga schiera, a capo della quale (per ordine di scoperta) si colloca l’ormai arcinoto Archaeopteryx. Un ulteriore tassello è giunto ad arricchire questo complesso puzzle alla fine di maggio, quando il gruppo di ricerca di Pascal Godefroit, del Royal Belgian Institute for Natural Science, ha reso nota su Nature la scoperta di un fossile in ottimo stato di conservazione, classificato come nuova specie con il nome di Aurornis xui. Il reperto proviene ancora una volta dalla formazione Giurassica di Tiaojishan, nella provincia cinese del Liaoning, regione che in anni recenti ha regalato altri teropodi vicini agli uccelli, come Anchiornis, Xiaotingia ed Eosinopteryx. Si tratta questa volta dello scheletro completamente articolato di un individuo adulto di 51 cm. Il muso è allungato e il cranio è di forma sub-triangolare, la coda è relativamente lunga, come gli arti superiori, mentre il piede e la tibia sono proporzionalmente corti. Il carattere di maggior interesse tuttavia è la presenza di tracce di penne piumose, composte da un fascio di sottili filamenti uniti alla base e paralleli fra loro, che ricoprono la parte prossimale della coda, il collo e il petto.
Il ritrovamento di Aurornis si colloca all’interno di un dibattito che anima le pubblicazioni scientifiche. La posizione di Archaeopteryx, a lungo ritenuto il più antico uccello di cui si abbiano testimonianze fossili, è stata recentemente messa in discussione. Vari gruppi sono inoltre stati proposti come sister group (il “vicino più vicino”) degli Avialae, un clade che comprende gli uccelli moderni e alcune forme estinte di uccelli basali (fra i quali è tradizionalmente inserito proprio Archaeopteryx).
In un’ampia review del 2010 il gruppo di ricerca del paleontologo Xing Xu (a cui è dedicata la nuova scoperta, A. xui, appunto) aveva presentato analisi filogenetiche che collocavano come sister group degli Avialae i Deinonychosauria, taxon comprendente molti uccelli pennuti come Anchiornis, Microraptor e Mei. Ma già nel 2011 lo stato dell’arte ha subito uno stravolgimento grazie al ritrovamento di Xiaotingia zhengi. La nuova mole di dati morfologici ricavati da questo reperto ha portato a unire in un unico clade lo stesso Xiaotingia, Anchiornis e Archaeopteryx, esclusi dagli Avialae e inseriti nei Deinonychosauria. Godefroit e colleghi hanno in parte confermato questa ipotesi nell’analisi filogenetica svolta in occasione della scoperta di Eosinopteryx nel 2012, che inoltre relega Archaeopteryx ad un ruolo ancor più marginale, come ramo morto all’interno dei Deinonychosauria, lontano da Anchiornis e Xiaotingia.
Nell’articolo di presentazione di Aurornis gli autori hanno analizzato 992 caratteri morfologici precedentemente considerati in 101 taxa, per produrre una filogenesi più vasta possibile. Il risultato ha mescolato nuovamente le carte in tavola, riconsegnando ad Archaeopteryx una posizione di rilievo, all’interno degli Avialae, accanto ad Anchiornis e allo stesso Aurornis, il quale si meriterebbe quindi la corona di più antico fra gli Avialae noti. Il sister group, in questa analisi, è il clade dei Troodontidi (precedentemente contenuto nei Deinonychosauria). Questa nuova filogenesi consente di trarre importanti conclusioni. In primo luogo, il reinserimento di Archaeopteryx fra gli “uccelli ancestrali” consente di ipotizzare che il volo spinto dai soli arti anteriori sia comparso una volta soltanto nel corso dell’evoluzione di questo ramo, proprio alla sua base. Inoltre, è possibile datare la grande diversificazione degli Avialae basali in un arco di tempo relativamente breve, nel Medio-tardo Giurassico (165-155 milioni di anni fa).
È evidente che la conoscenza dell’evoluzione degli uccelli non sia giunta a un binario morto, ma sia ricca di questioni aperte e di ipotesi contrastanti. Ogni nuova scoperta garantisce un pool di caratteri che possono ampliare le analisi filogenetiche, correggendo il tiro delle precedenti. A complicare le cose vi è inoltre la presenza di convergenze adattative (per esempio superfici aerodinamiche per il volo comparse indipendentemente in molte linee) e ritorni a condizioni ancestrali (come le squame sulle zampe posteriori degli uccelli, derivate dalle piume dei loro antenati). Ogni specie descritta rappresenta un mosaico di caratteri ancestrali e di caratteri derivati, con tratti che l’accomunano agli uccelli moderni e altri che l’avvicinano a forme più antiche. Le numerose omoplasie, similitudini strutturali frutto della convergenza, rendono difficile individuare le omologie corrette, e questo costituisce un problema in un’analisi filogenetica svolta soltanto su caratteri morfologici, gli unici ricavabili da reperti fossili così antichi.
Emblema della scienza in continuo movimento, lo studio dell’evoluzione degli uccelli è una branca della biologia evoluzionistica ricca di colpi di scena e cambi di prospettiva. Fintanto che la “miniera d’oro” del Liaoning garantirà straordinari reperti, come Aurornis e i suoi predecessori, nuova luce sarà continuamente gettata su questo intricato capitolo della storia della vita.
Sebastiano De Bona
  
Riferimenti
Godefroit P., Demuynck H., Dyke G., Hu D.Y., Escuillié F., Claeys P. (2013). Reduced plumage and flight ability of a new Jurassic paravian theropod from China, Nature Communications 4: 1394.
Godefroit P., Cau A., Hu D.Y., Escuillié F., Wu W., Dyke G. (2013). A Jurassic avialan dinosaur from China resolves the early phylogenetic history of birds, Nature pubblicato online.
Xu X., Ma Q.Y., Hu D.Y. (2010). Pre-Archaeopteryx coelurosaurian dinosaurs and their implications for understanding avian origins, Chinese Science Bulletin 55(35): 3971-3977.
Xu X., You H., Du K., Han F. (2011). An Archaeopteryx-like theropod from China and the origin of Avialae, Nature 475: 465-470.
 
Immagine: credits Masato Hattori