Un fossile intatto di 80 milioni di anni è la ‘Stele di Rosetta’ che promette di decifrare l’evoluzione degli uccelli | Scienza

Nella storia evolutiva degli uccelli ci sono 70 milioni di anni di domande. Durante quel periodo, tutti i gruppi di uccelli moderni che esistono oggi hanno avuto origine sulla Terra, anche se la scienza non riesce ancora a spiegare come sia avvenuta la transizione dagli uccelli antichi, più simili ai dinosauri. Ora, l’analisi di un fossile con un grado di conservazione senza precedenti – e di una specie di uccello finora sconosciuta, che abitava quello che oggi è il Brasile 80 milioni di anni fa – chiarisce come è stato quel processo. La scoperta è considerata a pietra di rosetta per lo studio degli uccelli, poiché potrebbe aiutare a decifrare i misteri della loro evoluzione. I risultati della ricerca sono stati pubblicati questo mercoledì sulla rivista Natura.

Guillermo Navalón, paleobiologo madrileno dell’Università di Cambridge, è uno dei principali autori della ricerca – insieme al ricercatore argentino Luis M. Chiappe – portata avanti da un team internazionale di scienziati. Si è occupato di digitalizzare il fossile attraverso un processo non invasivo ed è riuscito a ricostruire come fosse il fossile in vita. Estia di Navarracosì chiamato in onore di William Nava, il paleontologo brasiliano che lo trovò nel 2016. “Questo fossile è così unico che risponde a molte frustrazioni che gli scienziati hanno avuto per molto tempo nella ricerca sugli uccelli”, spiega Navalón.

Questa unicità di cui parla il ricercatore si spiega perché tutti i fossili di antichi uccelli estinti, appartenenti al gruppo degli enantiorniti, apparivano appiattiti, come una frittella o una frittella, perché le loro ossa erano delicate e cave, il che rende difficile la loro conservazione i secoli. Lui Navaornis No, è quasi intatto. Ciò ha permesso di ricostruire il suo cranio e il suo cervello in tre dimensioni. Il tessuto cerebrale non è preservato, ma il cranio sì, e in questi animali, come negli esseri umani, l’osso circonda strettamente il cervello. In questo modo si possono osservare le cavità interne, che hanno permesso agli scienziati di realizzare uno stampo e replicare il tessuto molle che si trovava al loro interno.

E quando sai che aspetto ha un cervello, puoi capire molto sull’evoluzione e sul comportamento degli animali. “Utilizziamo una metafora forse un po’ pretenziosa: il Navaornis è un pietra di rosetta. Proprio come quella pietra ci ha permesso di comprendere i geroglifici, così ci aiuta a capire come si sono evoluti gli uccelli. Abbiamo due punti evolutivi – uccelli antichi e uccelli moderni – e, all’improvviso, appare un fossile che si trova nel mezzo di quel processo e ci dice cosa potrebbe essere successo lì”, spiega il paleobiologo spagnolo.

Cosa è successo nel mezzo? Un’evoluzione graduale. Nel punto in cui il Navaornis C’era già un mix di elementi antichi e moderni. “Ha caratteristiche molto avanzate che credevamo fossero esclusive degli uccelli contemporanei”, spiega Navalón. Ad esempio, il loro cervello non è più tubolare e allungato come quello degli uccelli antichi, ma comincia a essere globulare, con un midollo spinale che si inarca verso il basso, come negli esseri umani. “È una delle caratteristiche più avanzate che abbiamo rilevato”, afferma il ricercatore. Il teschio di Navaornis Si distingue soprattutto per essere completamente sdentato e per avere una struttura che ricorda gli uccelli attuali, nonostante appartenga ad un ramo evolutivo arcaico.

Sono state identificate anche caratteristiche degli uccelli primitivi, come il cervelletto. Negli uccelli moderni è solitamente bulboso e nel Navaornis È completamente piatto, come accade nei lignaggi più primitivi. Il cervelletto è un’area particolarmente attiva durante il volo negli uccelli contemporanei, cosa che ha suscitato la curiosità degli scienziati. Come faceva questa antica specie a controllare il suo volo? Alcune risposte non sono ancora disponibili. In esso Navaornisl’encefalo – la parte del cervello coinvolta nelle capacità cognitive più elevate – ha un’estensione intermedia, consentendo ai ricercatori di speculare su come l’animale si muoveva e si comportava.

Animali molto complessi

Il problema principale con lo studio del nuovo fossile è che ci sono poche informazioni con cui confrontarlo. “Ancora non comprendiamo molto bene gli uccelli di oggi e come i cambiamenti nelle diverse aree del loro cervello siano legati ai cambiamenti nelle capacità cognitive”, dice Navalón. E gli uccelli sono animali con comportamenti molto complessi. Alcuni di loro migrano per migliaia di chilometri utilizzando segnali visivi, il campo magnetico terrestre, la posizione del sole e delle stelle e persino gli odori per orientarsi. Altri hanno strategie di corteggiamento molto avanzate, tra cui ballare, cantare, mostrare il piumaggio e costruire nidi. Diversi uccelli, come corvi e pappagalli, sono in grado di utilizzare strumenti per procurarsi il cibo o addirittura imitare suoni e parole umane. Come lo fanno, in molti casi, rimane un mistero.

Matteo Fabbri, biologo evoluzionista della Johns Hopkins University (USA), non è stato coinvolto nel nuovo studio, ma ritiene che “questi risultati rappresentano un cambio di paradigma nei modelli evolutivi, poiché questa nuova specie di uccello del Cretaceo mostra un insieme mistificante di I tratti morfologici collegano gli uccelli moderni a quelli del primo Mesozoico più di 200 milioni di anni fa. Lui Navaornis “Ciò dimostra che le caratteristiche scheletriche degli uccelli moderni non sono apparse tutte in una volta, ma piuttosto in un mosaico e gradualmente.” Lo stesso vale per l’evoluzione del loro cervello. In altre parole, secondo lo specialista, l’evoluzione del cranio e del cervello verso gli uccelli di oggi è stata una transizione complessa e non lineare, nella quale le caratteristiche moderne sono apparse passo dopo passo.

Jesús Marugán, paleobiologo dei vertebrati e ricercatore presso l’Università Autonoma di Madrid, ritiene che questa nuova scoperta non sia solo un progresso nella comprensione dell’evoluzione degli uccelli, ma propone anche “un nuovo paradigma. Una menzione speciale merita la dimensione digitale di questa ricerca. “Il fatto di poter estrarre dati da un fossile in modo non invasivo rappresenta un enorme progresso”. Le tecniche applicate nello studio consentono un confronto millimetrico della morfologia di diversi uccelli nel corso della storia della vita sulla Terra. Il tutto senza nemmeno dover maneggiare i fossili.

Fabbri ritiene che la scoperta sia “una pietra miliare che fa avanzare il campo dell’evoluzione degli uccelli, dopo oltre due decenni di attesa per trovare i fossili giusti”. Non è possibile prevedere quali altre importanti scoperte emergeranno dallo stesso sito in cui si trova il Navaornisanche se gli scienziati consultati sono sicuri di trovarsi all’inizio di quella che sarà un’ondata di scoperte rivoluzionarie.