Un’immagine in 3d per l’evoluzione degli uccelli

Uno studio pubblicato su Nature mostra in 3d, grazie alla tomografia computerizzata, la forma cranica di Ichthyornis dispar, l’uccello dentato considerato cruciale per la comprensione dell’evoluzione degli uccelli

E’ una ricostruzione in 3d del cranio dell’emblematico Ichthyornis dispar, o ittiornite, un uccello del Cretaceo dal becco dentato, il fulcro del lavoro che il team di Anjan Bhullar, dell’Università di Yale (USA), ha pubblicato su Nature. Da questa nuova immagine è stato possibile cogliere dei particolari fino ad ora non noti o difficilmente ipotizzabili di questa specie, considerata un elemento chiave per comprendere la transizione da dinosauri ad uccelli moderni.

Di questo uccello, vissuto 100 milioni di anni fa, i primi fossili furono ritrovati nel 1870, ed attirarono l’attenzione di Darwin stesso per via di caratteri di transizione che lo caratterizzavano, tra tutti a soprattutto la dentatura sul becco, che hanno posto la specie in prossimità della divergenza evolutiva tra gli uccelli ed i dinosauri loro antenati.

Mancavano però delle informazioni dettagliate sulle altre strutture craniche di questo animale, rese oggi visibili proprio da questa immagine in 3d: assieme ad elementi moderni, come un cervello di grosse dimensioni, si ritrovano caratteristiche ancestrali come la robusta muscolatura mascellare. Dato notevole, perché mostra che l’evoluzione del cervello ha preceduto la trasformazione completa del becco e della sua muscolatura. Becco che, secondo gli autori, si sarebbe evoluto come una sorta di strumento di precisione, per compensare la perdita degli arti divenuti ali.


Il cranio degli uccelli moderni, invece, si distingue oltre che per l’assenza di denti, anche per un complicato sistema mandibolare, che comprende anche un palato mobile; inoltre, la scatola cranica è a protezione di un cervello di grandi dimensioni e la muscolatura mascellare è ridotta. A rimanere ambigua era però la posizione temporale della comparsa di queste caratteristiche.

Fino ad oggi gli studi su filogenesi ed anatomia del cranio degli uccelli sono stati limitati dalla poca disponibilità dei fossili (non se ne scoprirono altri dopo il diciannovesimo secolo) e dalla scarsità di reperti ben conservati. In altre parole, i reperti fossili disponibili fino ad oggi erano in larga parte schiacciati o distorti, oltre che pochi, impedendo ai ricercatori di indagare a fondo l’evoluzione delle strutture craniali dell’avifauna.

Per questo lavoro i ricercatori hanno usato dei nuovi frammenti fossili, ritrovati nel 2014 a Castle Rock (Kansas, USA), che ancora conservano parte della struttura tridimensionale, assieme a dei reperti museali d’importanza sottostimata fino ad oggi. Da qui, l’elaborazione dell’immagine grazie alla tomografia computerizzata (similmente a quanto avvenuto per il ritrovamento del primo fossile umano nella penisola araba, Pikaia ne ha parlato qui), fino all’immagine in tre dimensioni del cranio di questo uccello primordiale.

L’ittiornite è posto su un ramo evolutivo oramai estinto, ma molto vicino al nodo che diversificò gli uccelli moderni dai dinosauri. Nonostante la presenza di caratteri ancestrali, almeno nell’aspetto gli ittiorniti dovevano somigliare molto agli uccelli moderni, precisamente a sterne e gabbiani, seppur di dimensioni ridotte, con cui hanno in comune la frequentazione di ambienti costieri. Infatti i denti non sarebbero stati visibili se non con la bocca aperta e sarebbero stati ricoperti da una sottile membrana, simile ad un labbro.


Riferimento
Daniel J. Field, Michael Hanson, David Burnham, Laura E. Wilson, Kristopher Super, Dana Ehret, Jun A. Ebersole, Bhart-Anjan S. Bhullar. Complete Ichthyornis skull illuminates mosaic assembly of the avian head. Nature, 2018; 557 (7703): 96 DOI: 10.1038/s41586-018-0053-y

Crediti immagine: Michael Hanson/Yale University