Come gli antenati degli uccelli sopravvissero all'asteroide Dino-Killing

Sessantasei milioni di anni fa, nulla sembrava più improbabile del dominio delle scimmie bipede e dei dinosauri volanti. Eppure eccoci qui.

Il Cretaceo era un mondo di enormi dinosauri terrestri, alcuni piccoli mammiferi e quelli che oggi riconosciamo come i predecessori degli uccelli moderni. Alcuni, come Hesperornis, erano creature incapaci di volare con un becco pieno di denti che vivevano nell'oceano. Altri, come Icthyornis, volavano mangiatori di pesci. Il più diversificato di tutti era il gruppo di animali simili a uccelli chiamati Enantiornithines, o "uccelli opposti" (chiamato perché alcune delle loro ossa sono organizzate in modo opposto come uccelli moderni). Vivevano in tutto il mondo, in oltre 80 diversi taxa, molti dei quali adattati per la vita sugli alberi.

Nessuna di quelle specie superò l'asteroide Chicxulub che sbarcò sulla penisola dello Yucatan.

L'impatto dell'asteroide creò un'esplosione un miliardo di volte più forte della bomba di Hiroshima, ma fu solo l'inizio della devastazione. Ciò che seguì furono incendi globali, anni di inverno nucleare e piogge acide. Sorprendentemente, circa il 30 percento degli organismi riuscì a sopravvivere e quei sopravvissuti includevano gli antenati di tutta la vita moderna che vediamo oggi.

Un nuovo studio ipotizza che il trucco potrebbe aver richiesto la capacità di vivere a terra. Lo studio, pubblicato oggi su Current Biology, esamina le prove della diffusa scomparsa delle foreste e dell'emergere di ciò che oggi conosciamo come uccelli moderni. I ricercatori postulano che, poiché le foreste sono state spazzate via a livello globale, le creature simili a uccelli che hanno richiesto quei trespoli per sopravvivere sono state costrette all'estinzione, mentre gli abitanti del terreno sono sopravvissuti.

"Quello che mi piace di questo articolo è che mette giù un chip, un pennarello", afferma David Jablonski, professore di evoluzione e paleontologia all'Università di Chicago che non era coinvolto nello studio. "Ecco un'ipotesi e ora può essere esplorata in modo più completo."

Per gli autori del nuovo documento, in primo luogo elaborare l'ipotesi ha comportato l'assemblaggio di un team di specialisti provenienti da tutto il mondo della paleontologia, compresi quelli che studiano polline e uccelli antichi. Innanzitutto, i paleobotanici, che hanno studiato campioni di roccia del Nord Dakota. All'interno dei frammenti polverosi sono annidati milioni di microfossili: resti conservati di spore di polline, rifiuti di foglie, legno e altri detriti.

“A causa delle loro dimensioni molto ridotte e dell'estrema abbondanza di sedimenti (circa 100.000 per grammo di roccia), è possibile studiare la composizione della flora e il suo cambiamento nel tempo con una precisione molto elevata, poiché è possibile campionare il centimetro record di roccia di centimetro ", ha detto Antoine Bercovici, paleobotanico della Smithsonian Institution e autore del nuovo documento, tramite e-mail.

Quei microfossili dal confine tra il Cretaceo (l'ultimo periodo geologico dei dinosauri) e il Paleogene (il periodo immediatamente successivo all'asteroide) mostrano uno schema molto particolare noto come "picco di felce". Dopo millenni di spore provenienti da un'ampia varietà di piante, improvvisamente dal 70 al 90 percento del record di flora di microfossile proviene da felci. Questo perché le felci si riproducono con spore piuttosto che semi, che sono molto più piccoli e si diffondono più facilmente attraverso il vento, dice Regan Dunn, un altro autore sulla carta e un paleobotanico al Field Museum.

"Quando c'è un grande incendio boschivo o un'eruzione vulcanica oggi, spesso le prime cose che ritornano sono le felci", dice Dunn. Quel picco di crescita delle felci è evidente in tutto il mondo e suggerisce che le felci monopolizzassero un paesaggio privo di alberi e altre piante. Per quanto gli scienziati possono dire, sarebbe stato un mondo abbastanza cupo, tra i cieli oscurati dalla cenere e il freddo fuori stagione. Ma c'era abbastanza vita vegetale lasciata ai vertebrati per sopravvivere.

“Quando distruggi l'ambiente, ciò influisce su ogni altro organismo vivente. Vedi anche un declino nelle faune degli insetti, e lo sappiamo perché puoi guardare le foglie fossili e vedere il danno degli insetti su di esse ", dice Dunn. "Le piante nutrono gli insetti e gli insetti nutrono gli uccelli e gli uccelli nutrono i mammiferi, quindi quando ne togli la base, hai enormi ripercussioni."

Daniel Field, paleontologo presso l'Università di Bath, nel Regno Unito, è stato a lungo interessato alla questione di come un'estinzione di massa devastante avvenuta milioni di anni fa potrebbe alla fine produrre la diversità mozzafiato delle specie di uccelli che vediamo oggi. Con questo studio, lui e il suo team iniziano a mettere insieme la risposta. Utilizzando l'analisi statistica dei reperti fossili, combinata con i dati sulle foreste, i ricercatori hanno concluso che gli uccelli non arboricoli - quelli che non vivevano sugli alberi - avevano molte più probabilità di sopravvivere.

Questo non vuol dire che uno stile di vita pionieristico fosse l'unica cosa necessaria per uscire dall'estinzione di massa. Le dimensioni del corpo e la dieta probabilmente avevano qualcosa a che fare con esso, così come altri fattori.

Dopotutto, c'erano dinosauri delle dimensioni di piccoli uccelli che non ce la facevano e i ricercatori non sono ancora sicuri del perché. “Devi spiegare un'estinzione in cui sono usciti i grandi dinosauri, ma i coccodrilli no. Dove è uscito il mosasaurus, ma non le tartarughe marine ”, afferma Jablonski. “La cosa affascinante da considerare è, come si fa a ottenere un'estinzione di massa che rimuove il 60 percento degli organismi, ma non il 100 percento? Deve essere davvero grave, ma d'altra parte, alcuni di loro sono ancora in piedi. "

I prossimi passi per completare il quadro consisteranno nel capire cosa è successo esattamente alle foreste - i ricercatori attualmente pensano che ci siano voluti almeno 1.000 anni prima che iniziassero a riprendersi - e come tutto il resto è sopravvissuto nel frattempo. Gli uccelli si sono diversificati rapidamente poco dopo l'evento di estinzione, ma gli scienziati non sono ancora sicuri esattamente quando è successo e come variava tra le specie.

L'importanza di mettere insieme questo periodo del passato è anche fondamentale per prevedere il futuro. I ricercatori affermano che ciò che è accaduto agli uccelli alla fine del Cretaceo potrebbe aiutarci a capire come i cambiamenti climatici causati dall'uomo potrebbero influenzare gli uccelli di oggi. "Ciò che questo tipo di studi dimostra è che gli ecosistemi, sebbene notevolmente resilienti, hanno davvero dei punti di rottura", afferma Jablonski. "E quella storia dovrebbe essere considerata estremamente seria."