Il grande becco di un antico uccello apre una nuova strada

Ogni giorno, gli scienziati scoprono nuove informazioni sorprendenti che rimodellano la nostra comprensione del mondo antico.

L’ultima scoperta rivoluzionaria riguarda un uccello del tardo Cretaceo con un becco molto grande – così grande da tracciare un nuovo corso nella storia evolutiva.

In uno studio pubblicato mercoledì su Nature, i ricercatori descrivono una specie precedentemente sconosciuta, Falcatakely forsterae, un antico uccello con un becco insolitamente grande simile a quello di un moderno tucano.

Grande uccello – I ricercatori hanno scoperto per la prima volta il fossile di questa specie sconosciuta di uccelli un decennio fa in Madagascar.

Ma l’esemplare fossile era fragile e conteneva molte piccole ossa, quindi non è stato analizzato completamente fino al 2017. Ma una volta che i ricercatori hanno analizzato i piccoli frammenti, si sono resi conto di aver portato alla luce qualcosa di veramente speciale.

“Non appena abbiamo iniziato a rimuovere con attenzione la roccia da quelle ossa delicate, è stato molto rapidamente evidente che è come, ‘Oh, ok, abbiamo qualcosa di veramente pulito qui,'” Patrick O’Connor, autore principale dello studio e professore di Scienze Anatomiche presso l’Università dell’Ohio, dice a Inverse.

Dopo aver rimosso la roccia, gli scienziati hanno utilizzato scanner di tomografia micro-computerizzata per raccogliere dati per simulare il cranio della creatura in 3D. Hanno poi usato la stampa 3D per costruire una replica del cranio dell’uccello.

“C’è un sacco di modellazione digitale che va a capire, sai, qual è l’anatomia in questo nuovo animale”, dice O’Connor.

I ricercatori hanno chiamato la specie Falcatakely (che significa approssimativamente ‘piccola falce volante’) per la sua faccia dalla forma unica. Hanno classificato Falcatakely come un uccello enantiornitino, un “gruppo di uccelli che erano vivi durante il tempo dei dinosauri”, dice O’Connor. Questi uccelli avevano spesso denti e artigli sulle ali. Tutte le specie conosciute sono ora estinte.

Tuttavia, Falcatakely è diverso dalla maggior parte degli altri uccelli antichi che hanno vissuto anche 65-250 milioni di anni fa. Anche se gli uccelli di quest’epoca – conosciuta come il periodo cretaceo – avevano forme del corpo diverse, quando si trattava dei loro volti, tendevano a sembrare più o meno gli stessi.

Face Time – Ma con il suo lungo e profondo becco, Falcatakely ha rotto lo stampo.

“Vediamo che Falcatakely ha una forma massicciamente divergente della faccia rispetto a qualsiasi altra cosa con cui è correlato”, dice O’Connor.

Il grande becco di questo uccello assomiglia più da vicino a quelli degli uccelli moderni.

Questa è una scoperta curiosa. Gli uccelli moderni sono molto più diversi da quelli antichi per quanto riguarda i loro volti. L’anatomia può aiutare a spiegare la differenza tra la maggior parte degli uccelli antichi – a parte i Falcatakely – e quelli moderni. Tutto si riduce a un osso nei loro crani: l’osso premaxilla. Situato sulla parte superiore del becco di un uccello, gli uccelli antichi sembrano non aver usato questo osso per nutrirsi, mentre gli uccelli moderni lo fanno.

“Tutta questa diversità nella forma del viso degli uccelli moderni è davvero guidata da un osso chiamato premaxilla”, dice O’Connor. “E questo è l’osso che fa tutta questa folle differenziazione attraverso lo sviluppo per darti quella vasta gamma di forme del viso che vediamo intorno a noi oggi.”

Stimolati dalla forma unica del viso del Falcatakely, i ricercatori volevano capire “cosa sta guidando la forma del viso, non solo negli uccelli moderni e negli uccelli enantiornitini,” secondo O’Connor.

Hanno confrontato la struttura ossea dell’uccello appena scoperto con altre creature – comprese quelle non aviarie, come i dinosauri.

“Prendiamo una prospettiva più ampia per dire, ok, possiamo guardare una gamma completa di animali che sono relativamente strettamente correlati tra loro. Alcuni di loro sono uccelli moderni, alcuni di loro sono uccelli mesozoici e poi quei dinosauri non aviari che sono i parenti più vicini alla radiazione aviaria”, dice O’Connor.

Hanno scoperto che il Falcatakely può aver avuto un aspetto simile agli uccelli moderni come risultato dell’evoluzione convergente, che si verifica quando animali non correlati si evolvono in modi simili e condividono gli stessi tratti. Ma a differenza degli uccelli moderni, il Falcatakely ottiene il suo ampio becco espandendo l’osso mascellare, un altro osso del cranio.

“Il punto della convergenza è che ha quella forma generale generale, ma non lo fa modificando le stesse ossa della faccia che vediamo negli uccelli moderni”, dice O’Connor. Piuttosto, il becco di questo uccello è più vicino alla struttura di uno dei dinosauri più feroci – velociraptor.

“Sta usando quello che abbiamo descritto come una sorta di disposizione primitiva della struttura ossea che è più simile a cose come il velociraptor o microraptor.”

Un nuovo percorso – I risultati scolpiscono un nuovo percorso nel record fossile e sconvolgono le credenze degli scienziati su ciò che gli antichi uccelli possono avere aspetto.

“Non avremmo mai previsto che qualcosa come questo avrebbe avuto, sai, un grande e grande disegno di legge, e che sarebbe stato basato sulla mascella, perché non abbiamo mai visto che nel record fossile prima,” O’Connor dice

Ma, più importante, lo studio rimodella la nostra comprensione degli uccelli antichi e come si sono evoluti.

“Gli uccelli vivi nel Mesozoico erano molto più diversi di quanto abbiamo mai saputo”, dice O’Connor.

Abstract: Gli uccelli mesozoici mostrano una notevole diversità nelle dimensioni, adattamenti di volo e organizzazione delle piume1-4, ma mostrano modelli relativamente conservati di forma e sviluppo del becco5-7. Anche se Neornithine (cioè, gruppo corona) uccelli mostrano anche vincolo sullo sviluppo facciale8,9, hanno morfologie di becco relativamente diverse associate ad una serie di ecologie di alimentazione e di comportamento, in contrasto con gli uccelli mesozoici. Qui descriviamo un uccello a stelo delle dimensioni di un corvo, Falcatakely forsterae gen. et sp. nov., dal tardo Cretaceo del Madagascar che possiede un rostro lungo e profondo, un’espressione della morfologia del becco che era precedentemente sconosciuta tra gli uccelli mesozoici ed è superficialmente simile a quella di una varietà di uccelli del gruppo corona (per esempio, tucani). Il rostro di Falcatakely è composto da una mascella espansiva edentula e da una piccola premascella con denti. Le analisi morfometriche dei singoli elementi ossei e la forma tridimensionale del rostro rivelano lo sviluppo di un’anatomia facciale di tipo neornitico nonostante il mantenimento di un’organizzazione mascella-premaxilla simile a quella dei teropodi nonaviali. Il modello e l’aumento dell’altezza del rostro in Falcatakely rivela un grado di labilità dello sviluppo e una maggiore disparità morfologica che era precedentemente sconosciuta nei primi avialani ramificati. L’espressione di questo fenotipo (e l’ecologia presunta) in un uccello del gambo sottolinea che il consolidamento al rostro neornitino, dominato dalla premascella, non era un prerequisito evolutivo per l’allargamento del becco.