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Una macchina per uccidere leggera, rapida

Quando acquisti del pollo congelato dal supermercato, stai davvero acquistando i resti glassati di un dinosauro vivente. Negli ultimi dieci anni un'abbondanza di fossili provenienti dalla Cina ha dimostrato in modo convincente che gli uccelli si sono evoluti da piccoli dinosauri predatori e persino i giganti tirannosauri potrebbero aver sfoggiato un po 'di lanugine durante parte della loro vita. Con il passare degli anni, nuove prove sottolineano ulteriormente che molte delle caratteristiche che consideriamo indicative degli uccelli sono apparse per la prima volta nei dinosauri. Un nuovo dinosauro argentino, tuttavia, mostra che alcuni di questi tratti apparivano molto prima di quanto si pensasse.

Annunciata la scorsa settimana sulla rivista ad accesso aperto PLoS One, l' Aerosteon riocoloradensis era un grande dinosauro che mangiava carne e viveva circa 84 milioni di anni fa nell'attuale Sud America. In precedenza nella storia geologica, il Sud America apparteneva a una più grande massa terrestre chiamata Gondwana. A causa di questa connessione, molti dei dinosauri che vivevano in Sud America vivevano anche in altre parti del mondo che un tempo erano collegate ad esso, come l'Africa.

In questi continenti meridionali c'erano tre gruppi principali di grandi dinosauri predatori. Alcuni dei più familiari erano il cacciatore Spinosaurus sostenuto dalla vela, il Giganotosaurus dal grande cranio e il carnivoro cornuto Carnotaurus . Sono rappresentanti dei tre principali gruppi di teropodi presenti in Gondwana. Ma stranamente, Aerosteon non si adattava a nessuno di questi gruppi. Inizialmente viene mostrata la più somiglianza con i parenti di Giganotosaurus, ma mentre i ricercatori lo studiano più da vicino sono stati sorpresi di scoprire che Aerosteon era più strettamente correlato a un terrore del Nord America, Allosaurus .

La presenza di un parente di Allosaurus in Sud America durante questo periodo - il Cretaceo tardo - era da sola scioccante, ma l'architettura scheletrica di Aerosteon era ancora più intrigante. Mentre i paleontologi studiavano le ossa, videro tratti curiosi che si vedono anche negli uccelli, come parti delle vertebre che sembravano essere state scavate con un cucchiaio. Questi erano posti nelle ossa che erano stati invasi dalle sacche aeree.

Negli uccelli vivi, le sacche d'aria sono collegate ai polmoni e penetrano nelle ossa circostanti, in particolare nelle vertebre. Queste ossa sono chiamate "pneumatiche". Le strutture sono essenziali per il modello unico di respirazione degli uccelli, in cui l'aria inalata si muove continuamente attraverso la serie di sacche d'aria, consentendo agli uccelli di estrarre più ossigeno. Riducono anche il peso scavando l'osso, il che aiuta le specie volanti a salire in aria. Aerosteon ha mostrato caratteristiche simili nelle sue vertebre e in altre parti dello scheletro come i suoi fianchi, il braccio oscillante e le ossa lungo il ventre (chiamati gastralia). Altri dinosauri, come il teropode Majungasaurus del Madagascar e molti dei dinosauri sauropodi dal collo lungo come il Diplodocus erano precedentemente noti per possedere ossa pneumatiche, ma Aerosteon esibiva la più ampia cavità in tutto il suo corpo vista finora.

Per quanto fossero simili agli uccelli, Aerosteon e Majungasaurus non appartenevano al gruppo di teropodi direttamente collegati ai primi uccelli e i sauropodi furono ulteriormente rimossi dagli antenati degli uccelli. Aerosteon, sauropodi e antenati degli uccelli erano tutti dinosauri saurischi e condividevano un antenato comune oltre 230 milioni di anni fa. In effetti, la presenza di ossa pneumatiche in così tanti saruischiani differenti suggerisce che la presenza di sacche d'aria nel corpo era qualcosa di già presente nell'antenato comune per i saurischiani.

Mentre un antenato comune definitivo per saurischiani non può mai essere trovato, la previsione è confermata dal fatto che uno dei primi dinosauri saurischiani, Eoraptor, aveva anche ossa modellate da sacche d'aria. Ciò significa che uno degli adattamenti chiave degli uccelli che vivono oggi era già presente (anche se non utilizzato allo stesso modo) nei piccoli dinosauri predatori oltre 200 milioni di anni fa.

Aerosteon non era un dinosauro volante, quindi perché le sue ossa indicano chiaramente la presenza di sacche d'aria? Dato che i primi dinosauri aviari non si sono evoluti fino a circa 150 milioni di anni fa - o 75 milioni di anni dopo la prima prova di sacche d'aria nello scheletro - le ossa pneumatiche devono essersi evolute per un motivo diverso. Nel loro studio su Aerosteon, i ricercatori hanno proposto di variare l'estensione delle sacche d'aria nei singoli dinosauri.

Anche tra i singoli animali, la quantità di ossa che sono state scolpite da sacche d'aria differisce. Sacche aeree più estese sarebbero state preferite nei dinosauri dove alleggerivano abbastanza lo scheletro da offrire loro un vantaggio, principalmente richiedendo meno energia per muoversi.

Una volta che le sacche d'aria penetrarono in una maggiore quantità di scheletro, avrebbero potuto essere cooptate dall'evoluzione per altri usi. Dal momento che sarebbero sorti dai polmoni per cominciare, le sacche d'aria potrebbero aver aiutato il respiro di alcuni dinosauri. Questa è una possibilità per Aerosteon, ma i ricercatori hanno avvertito che solo perché le sue sacche d'aria potrebbero essere state utilizzate nella respirazione non significa che respirasse proprio come fanno gli uccelli viventi.

Dato che gli uccelli sono gli unici animali viventi con queste ampie sacche d'aria, non ci sono equivalenti viventi precisi con cui confrontare Aerosteon . Tuttavia, una volta che i dinosauri avevano sacche d'aria che contribuivano alla respirazione, le sacche aeree potevano essere ulteriormente adattate dall'evoluzione per rendere la respirazione più efficiente. Le ossa scavate ancora più simili a quelle degli uccelli vivi sono state descritte dai celurosauri, i dinosauri predatori da cui gli uccelli si sono evoluti.

La descrizione di Aerosteon è notevole non solo perché è un altro impressionante dinosauro mangia-carne da aggiungere al pantheon predatore, ma anche perché solleva alcune nuove importanti domande sui dinosauri come creature viventi. In che modo un parente di un dinosauro nordamericano è arrivato in Sud America e ha persistito lì per così tanto tempo? Aerosteon aveva parenti stretti i cui resti non sono ancora stati trovati altrove in Sud America? Quali vantaggi offrivano le sacche d'aria nel suo scheletro? In che modo le sacche aeree si sono evolute in organi che hanno aiutato i dinosauri a respirare? Potrebbero essere stati usati anche per aiutare a regolare la temperatura corporea? Tali domande faranno lavorare i paleontologi per molti anni a venire.

Ecco un'analisi critica in due parti dell'Aerosteon che ho trovato interessante.

Credito fotografico: PlosOne

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