Dagli anni '90 del secolo scorso, i paleontologi sono stati divisi in due campi. La maggior parte di loro crede che la teoria dell'origine degli uccelli dai dinosauri sia indiscutibile, mentre la parte più piccola ne dubita sempre di più e fornisce nuove prove del contrario. La lotta non si è placata per quasi 20 anni. Due nuove scoperte pongono ancora una volta gli scienziati sui lati opposti della barricata.
Il punto di vista riconosciuto dalla scienza ufficiale è che gli uccelli si sono evoluti da teropodi bipedi circa 150 milioni di anni fa.
In effetti, i dinosauri e gli uccelli hanno molte somiglianze. Ad esempio, tra gli antichi fossili ci sono dinos simili a uccelli con piume e persino quattro ali, con comportamento aviario, e così via.
L'argomento principale dei sostenitori della teoria sono proprio le somiglianze (scheletrico, morfologico e tessuti molli) - i "legami di transizione" costantemente trovati, nonché l'autorità che la teoria ha acquisito automaticamente nel corso degli anni.
Un fossile di uno di questi "collegamenti di transizione" è stato recentemente scoperto nel bacino di Junggar, nella Cina nordoccidentale. Lo studio è stato condotto da un gruppo di paleontologi guidati da James Clark della George Washington University e Xing Xu del Chinese Institute of Vertebrate Paleontology and Paleoanthropology.
Il dinosauro dal collo lungo, che ricorda in qualche modo uno struzzo, è stato chiamato Limusaurus inextricabilis, che significa qualcosa del genere: "lucertola di palude che non poteva scappare". Ha dai 156 ai 161 milioni di anni (almeno questa è l'età dei depositi in cui sono stati trovati i resti fossili), la lunghezza del corpo dell'animale non superava 1,7 metri.
Questo dinosauro è una scoperta davvero unica, secondo molti scienziati, in quanto mostra come le dita dei teropodi avrebbero potuto evolversi in ali.
La lucertola appartiene ai ceratosauri giurassici (primi teropodi). Il più grande rappresentante di questo genere è Ceratosaurus nasicornis, raggiungeva una lunghezza di 8 metri, e aveva anche un caratteristico corno nasale (L inextricabilis non ce l'ha). Molti ceratosauri avevano anche "braccia" corte e dita nodose senza artigli affilati.
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L. inextricabilis, un lontano parente dell'amato Tyrannosaurus rex, era una creatura piuttosto insolita: non aveva denti (forse aveva invece il becco), e in generale si nutriva esclusivamente di alimenti vegetali. Forse anche il suo busto era ricoperto di piume primitive, ma non ci sono prove affidabili di questo fatto. A proposito, è anche l'unico ceratosauro trovato nell'Asia orientale.
Tuttavia, la cosa più interessante di lui non è affatto questo, ma le sue "dita".
Cerchiamo di spiegare: nelle "mani" dei teropodi, come nelle ali degli uccelli, ci sono tre dita ciascuna, che hanno ottenuto da un comune antenato con cinque dita.
C'era una volta, il quinto dito scomparve (se contiamo dall'analogo del nostro pollice). Questo è stato il passo successivo nello sviluppo del pennello.
Inoltre, dei restanti quattro, i dinosauri "presero" dall'antenato, relativamente parlando, il primo, il secondo e il terzo dito (questo accadde all'epoca dei dilofosauri). Allo stesso tempo, negli uccelli, le ali sono costituite dal secondo, terzo e quarto dito dello stesso antenato a quattro dita (gli scienziati giudicano dalla loro forma). Come è potuto succedere?
Questa strana regolarità perseguitò a lungo i paleontologi, che non riuscirono a trovarne una spiegazione decente. Dopotutto (se si aderisce all'opinione che gli uccelli discendono dai dinosauri), si scopre che gli uccelli in qualche modo hanno dovuto perdere il loro primo dito e ricrescere un quarto (quindi il set 2-3-4 risulterà).
Ed ora entra in scena L inextricabilis, che ha quattro dita (1-4), ma la prima è notevolmente ridotta, mentre la seconda, al contrario, è insolitamente ingrandita a causa dell'osso metacarpale. Questo osso è molto simile a quello che si trova nel primo dito dei primi antenati con cinque dita.
Questi due fatti indicano che i primi paleontologi di tutto il mondo hanno interpretato male ciò che hanno visto e hanno preso 2-3-4 dita di lucertole per 1-2-3 (cioè, il secondo è stato erroneamente considerato il primo e così via), scrivono gli scienziati in un articolo pubblicato sulla rivista Natura.
In questo caso, tutto diventa molto più semplice: i primi teropodi hanno perso il primo e il quinto dito e hanno passato il set del secondo, terzo e quarto agli uccelli.
"Probabilmente abbiamo trovato una sorta di forma di transizione che, tra le altre cose, si adatta a un certo periodo di tempo", afferma Clark.
Crede che la scoperta non porrà fine alla controversia sull'origine delle ali delle dita, ma aiuterà comunque a capire questo problema.
Tuttavia, per alcuni scienziati, ciò che è sufficiente. "Questa è la migliore prova che possiamo ottenere", afferma il dottor Jack Conrad dell'American Museum of Natural History.
C'è chi non trova preziose le nuove scoperte, tra cui Gunter Wagner di Yale. Crede completamente che le 2-3-4 dita osservate dell'uccello non siano tali e fornisce i seguenti dati.
Durante lo sviluppo dell'embrione, la forma delle dita degli uccelli è determinata da molti fattori (tessuto, posizione, influenza dei geni). Se il tessuto è pronto per diventare il secondo dito ei geni che lo bombardano richiedono che il primo cresca, allora sarà così (il primo crescerà al posto del secondo). L'esperimento ha dimostrato che ciò accade sempre negli uccelli moderni.
"Il fossile di un ceratosauro può essere uno dei collegamenti di transizione, ma se il suo secondo, terzo e quarto dito sono tali, è impossibile dirlo con assoluta certezza", aggiunge Wagner. (Dopo tutto, gli scienziati moderni non sono in grado di tracciare lo sviluppo delle dita di dinosauro da un embrione.)
C'è ancora un dubbio. È probabile che l'aspetto dell'insolito pennello a quattro dita L. inextricabilis fosse dovuto al suo stile di vita ed era caratteristico solo di questa specie.
Dopo tutto, non si sa perché L inextricabilis avesse bisogno di queste "mani". T. Rex ha afferrato la preda con le zampe anteriori, ma L inextricabilis era un erbivoro. Clar, Xu ei loro colleghi non hanno ancora deciso su questo problema.
“Dalla loro morfologia, non dovevano essere afferrati come in altri teropodi. Forse aveva bisogno che si mettessero in piedi quando era sdraiato , dice Xu.
Riassumendo una conclusione preliminare, possiamo dire che non tutto è così semplice e chiaro come vorremmo anche in questo particolare studio. Cosa possiamo dire dell'intera teoria dell'evoluzione degli uccelli!
Gli argomenti degli oppositori della teoria dell'origine degli uccelli dai dinosauri sono finora isolati, ma da questo non per questo meno pesanti. Alcuni scienziati sostengono che le piume di dinosauro non sono affatto piume, altri che potrebbero apparire e scomparire, e altri che le differenze nella struttura anatomica del dinosauro e degli uccelli sono così forti che non possono essere considerate un ramo dell'evoluzione.
Quest'ultimo comprende un gruppo di ricercatori dell'Università dell'Oregon (Oregon State University).
Gli scienziati sostengono: gli uccelli moderni non possono essere discendenti diretti di dinosauri carnivori, perché, a differenza di quasi tutti gli animali terrestri, il femore degli uccelli (così come le costole e lo sterno) è fissato in posizione.
Nel loro articolo pubblicato sul Journal of Morphology, gli scienziati scrivono che questa differenza è fondamentale.
I paleontologi praticamente non operano con nuovi dati, discutendo principalmente su quelli esistenti. È noto da tempo che l'anca degli uccelli non può muoversi, costringendoli a correre a spese delle loro ginocchia. Recentemente, è stato anche scoperto che questa posizione delle ossa, così come i muscoli che le circondano e i polmoni, salva gli uccelli dal collasso dell'organo principale del sistema respiratorio e delle sacche d'aria.
Gli uccelli a sangue caldo hanno bisogno di circa 20 volte più ossigeno dei rettili a sangue freddo. Questo è il motivo per cui i loro polmoni sono stati trasformati (il sistema respiratorio degli uccelli è considerato il più complesso tra tutti i vertebrati) e lo scambio di gas ha iniziato a verificarsi in modo più efficiente.
“Questa è una delle componenti fondamentali della fisiologia degli uccelli. Questa posizione del femore e dei muscoli determina il lavoro del sistema respiratorio e il volume dei loro polmoni, e quindi la capacità di volare”, ha detto uno degli autori dello studio, Devon Quick, in un comunicato stampa dell'università.
Allo stesso tempo, altri animali (siano persone, elefanti, cani, lucertole e antichi dinosauri) hanno un'anca mobile, che partecipa attivamente al loro movimento sul terreno.
E se è così, allora gli uccelli non potrebbero discendere dai teropodi, secondo i paleontologi americani.
Il Velociraptor a un certo punto non ha potuto semplicemente aprire le sue piume e volare via nel tramonto, aggiungono.
“È persino strano che in centinaia di anni di studio della biologia degli uccelli e del loro volo, abbiamo capito così poco di loro. Questa scoperta significa che gli uccelli si sono evoluti parallelamente alle "lucertole crudeli". Forse questo processo è iniziato anche prima della comparsa della prima specie di dinosauri ", dice il secondo autore di questo studio, il professore di zoologia John Ruben.
In questo caso, Ruben intende la teoria secondo cui il più antico antenato degli uccelli non è l'Archaeopteryx, ma il protoavis, che visse sul pianeta circa 225-210 milioni di anni fa, cioè almeno parallelamente ai dinosauri.
"Gli scienziati spesso sottolineano la somiglianza dei polmoni di uccelli e dinosauri, ma a causa del movimento del femore, il sacco d'aria addominale delle lucertole, se esistesse davvero, avrebbe dovuto collassare", dice Ruben.
(A proposito, anche gli pterosauri non dinosauri avevano un sistema respiratorio simile.)
Per quanto riguarda il resto delle somiglianze tra dinosauri e uccelli, Ruben e Quick le spiegano come segue: entrambi i rami dell'evoluzione avevano un antenato comune. Ad esempio, potrebbe essere un thecodon. Uccelli, dinosauri e coccodrilli potrebbero essere emersi da questo gruppo. A proposito, in termini di struttura polmonare e fisiologia, i coccodrilli sono molto più simili agli antichi dinosauri, notano i paleontologi dell'Oregon.
Ruben dice anche che nonostante tutti i suoi sforzi (l'Università dell'Oregon ha sfidato per la prima volta la teoria dominante), non spera che gli scienziati di tutto il mondo saranno in grado di convincerli dall'oggi al domani.
Primo, non è così facile distruggere una teoria così saldamente radicata nelle menti della maggioranza. In secondo luogo, i dinosauri sono troppo amati dagli umani (è difficile trovare un animale antico più romantico). E in terzo luogo, un ruolo significativo, secondo John, è svolto dalla politica dei musei, per la quale un cambiamento nelle disposizioni della teoria di base comporta gravi conseguenze (fino al licenziamento di parte del personale).
"Tuttavia, ogni anno ci sono sempre più prove a favore della nostra opinione, e speriamo che presto il mondo intero lo saprà - non tutti gli scienziati concordano con il punto di vista stabilito", riassume il professore.
Interessante Meccanica # 8 2009
