Un piccolo cranio con molti denti di un dinosauro simile a un uccello è la prova della biodiversità inimmaginabile del Mesozoico
Il dinosauro-colibrì rimasto imprigionato nell’ambra 99 milioni di anni fa (VIDEO)
Gli scienziati scoprono nell’ambra birmana il dinosauro più piccolo mai trovato finora
[13 Marzo 2020]
Lo studio “Hummingbird-sized dinosaur from the Cretaceous period of Myanmar”, pubblicato su Nature da un team di ricercatori cinesi, statunitensi e canadesi rivela la scoperta di un teschio di quello che sembra essere il più piccolo dinosauro mai registrato: un minuscolo dinosauro-uccello conservato nell’ambra birmana del Myanmar, dove è t rimasto intrappolato circa 99 milioni di anni fa. Il delicato cranio è più piccolo di quello di un colibrì ape o di Elena (Mellisuga helenae) e appartiene a una specie nuova per la scienza che è stata chiamata Oculudentavis khaungraae.
A prima vista quello intrappolata nell’ambra sembrava proprio la testa di un colibrì, ma i ricercatori hanno scoperto che Oculudentavis aveva più denti di qualsiasi altro uccello fossile e dicono che «Il gran numero di denti suggerisce che, nonostante le sue piccole dimensioni, Oculudentavis era un predatore. La fila dei denti è più lunga di quella di altri uccelli, estendendosi completamente fino a sotto l’occhio» e non a caso il nome che hanno dato al nuovo dinosauro significa “occhio-dente-uccello” e onora la signora Khaung Ra, che ha donato l’esemplare all’Hupoge Amber Museum di Tengchong, in Cina. Gli occhi di Oculudentavis, pur minuscoli, erano molto grandi rispetto al corpo e la dimensione della pupilla suggerisce che fosse diurno.
Sulla base di queste caratteristiche, insieme alle osservazioni della lingua fossilizzata, gli autori dello studio suggeriscono che Oculudentavis d fosse un predatore che mangiava soprattutto invertebrati. Ma questa dieta differisce considerevolmente dalla dieta a base di nettare dei più piccoli uccelli viventi – i colibrì – e suggerisce che gli uccelli estinti e quelli odierni abbiano preso strade evolutive diverse per la miniaturizzazione, anche se non à noto come la dieta possa essere coinvolta in questo processo.
Come evidenzia Nature, «I dinosauri erano grandi, mentre gli uccelli – che si sono evoluti dai dinosauri – sono piccoli. Questa variazione è di grande importanza, poiché le dimensioni del corpo influenzano la durata della vita, le esigenze alimentari, le capacità sensoriali e molti altri aspetti fondamentali della biologia. I dinosauri più piccoli pesavano centinaia di grammi, ma il più piccolo uccello vivente, il colibrì ape ( Mellisuga helenae), pesa solo 2 grammi. Come è nata questa differenza e perché?» Secondo l’editoriale di Nature, «La scoperta suggerisce che le dimensioni del corpo in miniatura negli uccelli si sono evolute prima di quanto precedentemente riconosciuto e potrebbero fornire spunti sul processo evolutivo della miniaturizzazione».
Uno dei principali autori dello studio, Jingmai O’Connor dell’Institute of Vertebrate Paleontology and Paleoanthropology dell’Accademia cinese delle scienze e che è anche un ricercatore del Natural History Museum of Los Angeles County ha spiegato che «Gli animali che diventano molto piccoli devono affrontare problemi specifici, come adattare tutti gli organi sensoriali a una testa molto piccola o come mantenere il calore corporeo, Questo processo, chiamato miniaturizzazione, si verifica comunemente in ambienti isolati, soprattutto nelle isole. Non c’è da meravigliarsi che si pensi che l’ambra birmana di 99 milioni di anni provenga da un antico arcipelago».
Ma la miniaturizzazione è comunemente associata a tratti come la perdita dei denti e a occhi proporzionalmente grandi, invece Oculudentavis ha più denti del solito e questo «Dimostra che l’evoluzione non segue sempre le regole», aggiunge Luis Chiappe, vicepresidente senior per la ricerca e le collezioni Natural History Museum of Los Angeles County, che sottolinea: «Questa scoperta evidenzia come l’ambra antica abbia la capacità di fornire informazioni su organismi altrimenti assenti nei reperti fossili. Questo è particolarmente vero per i piccoli animali che vivevano sugli alberi. In questa scoperta si sono uniti l’innovazione tecnologica e il processo scientifico. Associando una tecnologia all’avanguardia con l’esame dei campioni dell’esemplare, abbiamo ottenuto visuali esaltanti e dettagliate di questo minuscolo essere estinto. Mentre un sincrotrone, o acceleratore di particelle, può essere più conosciuto nella fisica quantistica che nella paleontologia, questa associazione di applicazioni creative e high-tech può migliorare la capacità degli scienziati di studiare e ottenere approfondimenti su tutti i campi. Abbiamo più strumenti che mai a portata di mano, il che ha entusiasmanti implicazioni per le nuove scoperte».
Oltre a O’Connor e Chiappe, del team internazionale che ha realizzato lo studio facevano parte anche Lida Xing, Jingmai K. Luis M. Chiappe, , Qiru Yi e Gang Li della China University of Geosciences e dell’Accademia cinese delle scienze, Ryan McKellar del Royal Saskatchewan e University of Regina e Lars Schmitz del Natural History Museum of Los Angeles County e del Claremont Colleges
E a sorprendere di più, e in diversi modi, questo team di scienziati sono state le caratteristiche degli occhi del dinosauro-colibrì: gli uccelli sono dotati di un anello osseo, l’anello sclerale, che aiuta a sostenere l’occhio e nella maggior parte degli uccelli, le singole ossa, chiamate ossicini sclerali, sono semplici e abbastanza squadrate, ma nell’Oculudentavis erano a forma di cucchiaio, una morfologia finora trovata solo nelle attuali lucertole e gli scienziati dicono che «Le ossa dell’occhio avrebbero formato un cono, come le ossa degli occhi nei gufi, indicando acute capacità visive. Tuttavia, a differenza dei gufi, i cui occhi sono rivolti in avanti e sono attivi di notte, gli occhi di Oculudentavissi sarebbe stati rivolti lateralmente e sarebbe stato attivo durante il giorno, come indicato dalla piccola apertura delle ossa degli occhi (il diametro interno dell’anello). L’osso che sostiene l’occhio, il jugale, è piegato in modo tale da suggerire che gli occhi di Oculudentavis avrebbero sporto lateralmente dalla testa. Questo tipo di sistema visivo non viene utilizzato da nessun animale vivente, il che rende difficile capire esattamente come potevano funzionare gli occhi dell’Oculudentavis».
Probabilmente Oculudentavis pesava circa 2 grammi, circa un sesto del più piccolo uccello fossile noto finora e, come sottolinea Nature, «Questo indica che, solo poco dopo la loro origine alla fine del periodo giurassico (che è durato da circa 201 milioni a 145 milioni di anni fa), gli uccelli avevano già raggiunto le loro dimensioni corporee minime. Al contrario, i più piccoli dinosauri pesavano centinaia di volte di più. Capire quando, come e perché i limiti inferiori delle dimensioni corporee sono cambiate in questo modo richiede una maggiore conoscenza dei primi uccelli fossili. Ma Oculudentavis è un trampolino di lancio verso questo».
Dato che quel che si conosce del dinosauro-colibrì è costituito solo da un teschio, non è chiaro come sia correlato con gli uccelli moderni: «Alcune caratteristiche sono come quelle dei dinosauri, altre sono come quelle di uccelli molto avanzati – dicono al Natural History Museum of Los Angeles County – Dal momento che non ci sono caratteristiche specifiche del cranio che distinguono gli uccelli dai dinosauri non aviari o i dinosauri dagli altri arcosauri, è possibile che l’insolito cranio non sia quello di un uccello. Tuttavia, attualmente si sa che un rostro appuntito e una grande orbita si verificano solo negli uccelli, supportando così l’identificazione del team. Analisi mirate a comprendere la relazione tra Oculudentavis e altri uccelli fossili suggeriscono che il nuovo uccellino fosse molto primitivo e che si ponesse tra l’ Archaeopteryx, l’uccello più antico (155-150 milioni di anni) e più primitivo, e Jeholornis, un uccello dalla lunga coda ossuta proveniente da d giacimenti di 120 milioni di anni fa in Cina. Questo può suggerire che, come questi due taxa, Oculudentavis aveva una coda lunga come quella dei dinosauri non aviari».
L’analisi del team di ricercatori suggerisce due possibilità. Oculudentavis potrebbe appartenere al gruppo più comune di uccelli del periodo Cretaceo (circa 145 milioni a 66 milioni di anni fa), gli enantiorniti (Enantiornithes), un gruppo di uccelli estinto. Oppure potrebbe essere molto più strettamente correlato ai dinosauri, ponendosi quasi a metà strada sull’albero evolutivo tra gli uccelli cretacei e l’ Archaeopteryx del Giurassico. Questa incertezza deriva dalle bizzarre caratteristiche trovate nel minuscolo cranio dell’Oculudentavis, molte delle quali differiscono da quelle di altri uccelli, come ossa più robuste e fuse e organi sensoriali ingranditi, in proporzione, rispetto alla dimensione corporea complessiva. Inoltre, Oculudentavisha ha delle caratteristiche che non si vedono nei dinosauri o negli uccelli, ma sono presenti nelle lucertole, e il fatto che i suoi denti sono attaccati ai lati dell’osso. Se si trovasse un intero scheletro di Oculudentavis sarebbe naturalmente più facile capire come il dinosauro-colibrì fosse correlato agli altri uccelli primitivi e ai dinosauri simili agli uccelli e spiegare molto su un importantissimo evento evolutivo come la transizione dai dinosauri agli uccelli.
Comunque, O’Connor su una cosa non ha dubbi: «E’ il fossile più strano che abbia mai avuto la fortuna di studiare. Adoro il modo in cui la selezione naturale finisce per produrre forme così bizzarre. Siamo anche molto fortunati che questo fossile sia sopravvissuto per essere scoperto 99 milioni di anni dopo. I bivalvi si sono avvicinato molto alla distruzione del campione: uno dei loro fori di estrazioni andava direttamente fino al cranio. Questo serve solo a dimostrare le circostanze straordinarie, che devono essere tutte giuste, perché i fossili arrivino nelle mani dell’uomo».
Chiappe conclude: «E’ una fortuna che questa minuscola creatura sia stata conservata nell’ambra, poiché animali così piccoli e fragili non sono comuni nei reperti fossili. Questa scoperta è entusiasmante perché ci fornisce un quadro dei piccoli animali che vivevano in una foresta tropicale durante l’Era dei Dinosauri. In precedenza, nell’ambra erano stati trovati 8 esemplari di antichi uccelli dinosauri, tutti più piccoli di quelli trovati nei fossili tradizionali conservati nella roccia. Chissà quali altri piccoli vertebrati saranno trovati nell’ambra in futuro! Dobbiamo continuare a cercare, studiare e scoprire».