Incredibile scoperta nel cranio di un fossile di Archaeopteryx, iconico dinosauro alato del Giurassico
Gli uccelli sono gli unici dinosauri sopravvissuti alla grande estinzione di massa del Tardo Cretaceo di 66 milioni di anni fa, a causa dell'impatto di un gigantesco asteroide con un diametro di almeno 10 chilometri (il famigerato Evento di Chicxulub). Oggi sappiamo con certezza che gli uccelli sono dinosauri, ma per lungo tempo non è stato semplice trovare anelli di congiunzione. Una tappa fondamentale di questo processo è stata la scoperta di un magnifico fossile di Archaeopteryx, un antichissimo uccello del Giurassico con piume, penne e tratti distintivi da dinosauro teropode (come le zampe). I teropodi erano carnivori bipedi alla stregua del velociraptor e del tirannosauro, giusto per citare due specie ben conosciute al grande pubblico grazie a Jurassic Park. Archaeopteryx rappresenta di fatto il collegamento perfetto tra gli uccelli moderni e i primi dinosauri che stavano imparando a volare (si ritiene che Archaeopteryx non volasse, ma facesse brevi balzi ad ali battute).
L'analisi di un nuovo fossile di Archaeopteryx ha fatto emergere un'altra caratteristica affascinante che collega i magnifici e antichissimi animali con gli uccelli dei giorni nostri: la presenza di papille orali, ovvero strutture coniche di tessuto molle simili a denti al centro del palato. Esse sono presenti all'interno della bocca di tutti i gruppi di uccelli e si dividono in varie tipologie in base alla posizione, come palatali, faringee e linguali. Pur somigliando molto ai denti, non lo sono affatto; Per avere un'idea di cosa si sta parlando, basta osservare un'oca con il becco aperto. Le papille orali hanno una funzione squisitamente alimentare, aiutando a veicolare il cibo nell'esofago ed evitando che esso finisca nella fessura coanale "tornando indietro". Questo meccanismo serve a massimizzare le capacità dell'apparato digerente degli uccelli, considerato uno dei più efficienti del regno animale. La ragione è semplice: il volo. Poiché volare richiede un enorme dispendio di energia, l'assunzione di proteine e altri nutrienti fondamentali deve essere rapida e immediatamente disponibile. Di fatto le papille orali massimizzare l'efficacia digerente e ora sappiamo che i dinosauri alati presentavano queste caratteristiche sin dal Giurassico superiore.
A scoprire le papille orali nel fossile di Archaeopteryx è stato un team di ricerca internazionale guidato da scienziati statunitensi del Negaunee Integrative Research Center del Field Museum of Natural History di Chicago, che hanno collaborato a stretto contatto con i colleghi di vari istituti. Fra quelli coinvolti il Comitato di biologia evolutiva dell'Università di Chicago, l'Istituto di paleontologia dei vertebrati e paleoantropologia dell'Accademia cinese delle scienze e il Museo di storia naturale dell'Henan di Zhengzhou. Tutto ha avuto inizio nel 2022, quando al Field Museum è arrivato il fossile di Archaeopteryx, oggi noto come Archaeopteryx di Chicago. I preparatori guidati dalla dottoressa Akiko Shinya hanno impiegato più di un anno per rimuovere lo strato di calcare e far emergere il fossile dal blocco.
I ricercatori sanno che i tessuti molli fossilizzati brillano alla luce ultravioletta, così hanno esposto l'Archaeopteryx ai raggi UV per non distruggerli durante la delicatissima preparazione. Mentre trattavano il reperto, Shinya e la collega Connie Van Beek si accorsero che qualcosa brillava all'interno del cranio, così contattarono immediatamente il dottor Jingmai O'Connor, l'autore principale dello studio. In breve tempo, dopo aver consultato un libro di anatomia comparata dedicato agli agli uccelli, hanno capito che si trattava proprio di papille orali, le più antiche mai scoperte in uno dei fossili più iconici che collega i dinosauri che stavano imparando a volare agli uccelli moderni.
“Immaginate se la carne del palato fosse composta da file e file di minuscoli coni carnosi: sono quelli che hanno gli uccelli e si chiamano papille orali. Questi coni carnosi sembrano quasi denti e aiutano gli uccelli a mangiare: le papille aiutano a guidare il cibo lungo la gola e a tenerlo lontano dalla trachea”, ha spiegato il dottor O'Connor in un comunicato stampa. Oltre alle papille orali, gli studiosi hanno trovato anche minuscole ossa alla base della lingua (presenti negli uccelli e che aiutano ad aumentarne la mobilità) e anche un organo meccanorecettivo sulla punta del becco, che serve agli uccelli a cercare il cibo al suolo (come fa la rarissima cutrettola di Bering che abbiamo filmato al Parco Nazionale del Circeo). “La comparsa di queste tre caratteristiche in prossimità dell'origine del volo con piume suggerisce che si siano evolute sotto la pressione imposta dall'aumento del fabbisogno calorico associato alla transizione da predatore terrestre a uccello volante”, hanno chiosato O'Connor e colleghi nell'abstract dello studio.
“Queste scoperte mostrano un cambiamento davvero evidente nel modo in cui i dinosauri si alimentavano quando iniziarono a volare e dovettero soddisfare l'enorme richiesta energetica del volo. Gli uccelli hanno un apparato digerente super efficiente: tutto è modificato per massimizzare l'efficienza del mangiare e le calorie che possono estrarre dal cibo. E l'apparato digerente inizia con la bocca” ha afferma il dottor O'Connor. I dettagli della ricerca “Avian features of Archaeopteryx feeding apparatus reflect elevated demands of flight” sono stati pubblicati su The Innovation.
