Quando gli uccelli avevano quattro ali

Quante ali hanno gli uccelli? La risposta potrebbe sembrare ovvia, due. Eppure, in realtà, non sarebbe sempre stato così: uno studio effettuato presso il Shandong Tianyu Museum of Nature in Cina e pubblicato su Science suggerisce infatti che i primi uccelli di ali ne avessero quattro. A dimostrarlo l’analisi degli undici esemplari fossili ritrovati in ottime condizioni, che indica come gli antenati dei moderni uccelli avessero sia gli arti anteriori sia quelli posteriori ricoperti di penne e lascia aperta l’ipotesi di un’uccello a quattro ali, una possibile fase di transizione nello sviluppo evolutivo di questi animali. L’idea è che nel processo di adattamento al volo, gli uccelli primordiali abbiano perso le penne sulle zampe posteriori, che si sono specializzate per la locomozione, e svilppato ulteriormente le ali anteriori.

Nel loro studio Xiaoting Zheng e i suoi collaboratori hanno studiato i resti fossili di undici esemplari di diverse specie di uccelli risalenti all’epoca del basso Cretaceo, tra 100 e 150 milioni di anni fa. Questi scheletri sono stati rinvenuti nella provincia di Liaoning nel Nord Est della Cina e sono conservati presso il Shandong Tianyu Museum in Pingyi County. In tutti gli undici reperti analizzati, gli arti inferiori erano ricoperti di vere e proprie penne distribuite secondo una disposizione simile a quelle che formano le ali degli attuali uccelli.

Secondo gli autori, la presenza di penne dure e lunghe – fino a 50 mm circa – e di ampia superficie, dimostra che queste ali posteriori avrebbero potuto avere una funzione aerodinamica attiva, forse di stabilizzazione durante il volo.

A partire dalle misurazioni effettuate sui ritrovati fossili, gli autori hanno proposto quindi un modello per spiegare il pattern evolutivo degli uccelli. Secondo i loro dati, la comparsa di ali posteriori ricoperte di penne sarebbe avvenuta precocemente durante l’evoluzione; le penne sulle zampe posteriori sarebbero state poi perse lasciando il posto a zampe più adatte alla locomozione sul terreno. La perdita delle ali posteriori avrebbe permesso la separazione della funzione degli arti, con la formazione di organi altamente specializzati, le ali per il volo e le zampe per camminare, una caratteristica tipica degli uccelli odierni.

“Lo studio di questi fossili fa luce su alcuni aspetti dell’evoluzione degli uccelli finora poco chiari”, ha spiegato David Alexander, esperto del volo degli uccelli presso l’Università del Kansas negli Stati Uniti. Il fatto che i resti ossei appartengano ad almeno quattro diversi gruppi di uccelli dimostra che la morfologia a biplano, ossia con quattro ali, rappresentava la condizione ancestrale ed era probabilmente derivata dai dinosauri, da cui secondo le teorie più accreditate gli uccelli si sono evoluti. Le ali posteriori, la cui specifica funzione durante il volo non è ancora stata chiarita, sono poi state perse e hanno favorito l’evoluzione della morfologia a monoplano, con due ali, più adatta al volo.

Riferimenti: Science Doi: 10.1126/science.1228753;  Doi: 10.1126/science.339.6125.1261  

Credits immagine: Science/Aaas