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26 Aprile 2013 PALEONTOLOGIA
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Da dinosauri a uccelli, questione di zampe
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La postura accovacciata degli uccelli, in cui il femore è quasi orizzontale anche durante la camminata, è un'eredità dei loro antenati dinosauri ad andatura bipede, come il Velociraptor, che l'avevano evoluta in seguito all'allungamento delle zampe posteriori. Questo scoperta è stata possibile grazie all'analisi di modelli virtuali tridimensionali ottenuti dalla scansione delle strutture ossee di dinosauri appartenenti a diversi periodi geologici.

La singolare postura accovacciata degli uccelli - che si alzano e camminano mantenendo la coscia (e il femore) in una posizione quasi orizzontale - svela la loro discendenza dai dinosauri ed è legata al progressivo allungamento delle zampe posteriori che assicurava agli arcosauri primordiali - il gruppo di antichi rettili a cui appartenevano i dinosauri e che ha dato origine a coccodrilli e uccelli - la possibilità di un'andatura bipede e una maggiore agilità. E' questo il risultato a cui è giunta una ricerca effettuata da biologi e paleontologi della Friedrich-Schiller-University di Jena, in Germania, e del Royal Veterinary College a Hatfield, in Regno Unito, ora pubblicata su "Nature".

La postura accovacciata è indispensabile agli uccelli per mantenere il loro equilibrio, assicurando che il centro di massa si trovi sulla verticale delle zampe, ed è stata osservata in una certa misura anche negli ultimi arcosauri. I primi arcosauri, circa 245 milioni di anni fa, avevano un aspetto vagamente simile ai coccodrilli moderni: animali a quattro zampe, dotati di lunghe e pesanti code, ma con arti più lunghi per spostarsi agevolmente sulla terraferma. Piuttosto presto, però, circa 235 milioni di anni fa, acquisirono un'andatura bipede. Per lungo tempo i paleontologi hanno ipotizzato che la postura accovacciata, e lo strano modo di muoversi che ne consegue, sia evoluta con il progressivo accorciamento della coda, quindi con un graduale spostamento del centro di massa, che alla fine ha portato alcuni dinosauri ad avere un assetto simile a quello degli uccelli attuali.

Per poter mantenere l'equilibrio, la forza applicata dai piedi (in rosso) deve corrispondere a quella del peso corporeo (in blu) che punta verso il basso dal centro di massa (in giallo e nero). Se il centro di massa si sposta in avanti (b), i piedi devono anch'essi spostarsi in avanti, e quindi il femore deve restare più accovacciato per mantenere l'equilibrio. (Cortesia V. Allen et al./Nature)

La nuova ricerca tuttavia modifica sostanzialmente questo quadro. "I nostri risultati ci hanno sorpreso", dice John Hutchinson, che ha diretto lo studio, dal quale si deduce che, più che l'accorciamento della coda, è stato l'allungamento degli arti a determinare il cambiamento di postura. "Ovviamente gli uccelli e i dinosauri volanti, avevano grandi arti anteriori utili al volo. Ma i dinosauri più vicini all'origine degli uccelli, avevano sviluppato gli arti per motivi diversi dal volo, come la cattura delle prede o lo spostarsi su un terreno difficile. QuestI arti anteriori più sviluppati divennero evidenti in animali come i famosi dinosauri piumati Microraptor e Velociraptor, e come nel primo uccello, Archaeopteryx."

La ricerca è stata condotta realizzando dapprima una lunga serie di scansioni delle strutture ossee di 17 arcosauri di diverse epoche geologiche. Grazie alle scansioni gli scienziati hanno ottenuto immagini 3D degli scheletri degli arcosauri, ai quali poi è stata applicata un'anatomia muscolare, ovviamente digitale. Questo processo ha portato a modelli dei dinosauri su cui effettuare studi di biomeccanica.

"L'evoluzione degli uccelli dai loro antenati dinosauri è importante non solo per lo studio dei dinosauri stessi, ma anche per lo sviluppo della teoria dell'evoluzione", osserva Karl T. Bates, che ha partecipato alla ricerca. "Nel lontano 1860, Thomas Huxley ha usato i dinosauri mesozoici e gli uccelli moderni come elemento chiave per promuovere la teoria dell'evoluzione di Darwin. Nel nostro studio, le moderne tecnologie digitali hanno quantificato la 'discendenza con modificazioni' osservata da Huxley. Questi dati quantitativi, derivati dai fossili, rendono il fenomeno dell'evoluzione più chiaro per il pubblico, e aiutano gli scienziati a capire come agisca esattamente".

TAG: Dinosauri

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