• Quando primi dinosauri “a sangue caldo” ?

    La capacità di regolare la temperatura corporea, una caratteristica che tutti i mammiferi e gli uccelli hanno oggi, potrebbe essersi evoluta tra alcuni dinosauri già all’inizio del periodo Giurassico, circa 180 milioni di anni fa: questo è ciò che suggerisce un nuovo studio condotto da ricercatori della UCL – University College London e dell’Università di Vigo.

    All’inizio del XX secolo, i dinosauri erano considerati animali lenti e “a sangue freddo” come i rettili moderni, che facevano affidamento sul calore del sole per regolare la loro temperatura. Scoperte più recenti indicano che alcuni tipi di dinosauri erano probabilmente in grado di generare il proprio calore corporeo, ma non si sa quando sia avvenuto questo adattamento.

    Il nuovo studio, pubblicato oggi sulla rivista Current Biology, ha esaminato la distribuzione dei dinosauri nei diversi climi della Terra durante il Mesozoico (l’era che vide il dominio dei dinosauri e dei grandi rettili sul nostro pianeta e che durò da 230 a 66 milioni di anni fa), attingendo a 1.000 fossili, modelli climatici e geografici del periodo e agli alberi evolutivi dei dinosauri.

    Il gruppo di ricerca ha scoperto che due dei tre principali gruppi di dinosauri, i teropodi (come T. rex e Velociraptor) e gli ornitischi (compresi i parenti dei mangiatori di piante Stegosaurus e Triceratops), migrarono verso climi più freddi durante il Giurassico inferiore, suggerendo quindi lo sviluppo dell’endotermia (la capacità degli organismi di generare calore internamente) già a partire da 180 milioni di anni fa. Al contrario, i sauropodi, l’altro gruppo principale che comprende il Brontosaurus e il Diplodocus, vivevano nelle aree più calde del pianeta.

    Precedenti ricerche avevano scoperto caratteristiche legate al “sangue caldo” tra gli ornitischi e i teropodi, alcuni dei quali erano noti per avere piume o proto-piume, che avevano funzione isolante per il calore interno di questi animali.

    © Davide Bonadonna (www.davidebonadonna.it)
    L’opera mostra un dromaeosauro, un tipo di teropode piumato, nella neve. 
    Questo gruppo di dinosauri è popolarmente noto come raptor. Un dromaeosauro molto noto è il Velociraptor, ritratto nel celebre film Jurassic Park.

     

    Alfio Alessandro Chiarenza, dell’UCL Earth Sciences e primo autore dello studio pubblicato oggi, ha dichiarato: “Le nostre analisi mostrano che sono emerse diverse preferenze climatiche tra i principali gruppi di dinosauri intorno al Jenkyns Event, circa 183 milioni di anni fa, quando un’intensa attività vulcanica portò al riscaldamento globale e all’estinzione di diversi gruppi vegetali. In questo periodo emersero molti nuovi gruppi di dinosauri. L’adozione dell’endotermia, forse il risultato di questa crisi ambientale, potrebbe aver consentito ai teropodi e agli ornitischi di prosperare in ambienti più freddi, consentendo loro di essere molto attivi anche per lunghi periodi di tempo, di svilupparsi e crescere più velocemente e produrre più prole”.

    La coautrice Sara Varela, dell’Università di Vigo, in Spagna, ha dichiarato: “I teropodi includono anche gli uccelli e, come evidenzia questo studio, la loro capacità di regolazione interna della temperatura corporea potrebbe aver avuto origine in questo momento del Giurassico inferiore. Nello stesso periodo, i sauropodi, che vivevano in climi più caldi, presentavano dimensioni gigantesche tra le caratteristiche più evidenti e ciò potrebbe rappresentare un altro possibile adattamento dovuto alla pressione ambientale. Il loro minore rapporto tra superficie e volume potrebbe significare, per queste creature di dimensioni ragguardevoli, perdita di calore a un ritmo ridotto, consentendo loro di rimanere attive più a lungo”.

    Nello studio, i ricercatori hanno anche indagato se i sauropodi tendessero a rimanere a latitudini più basse anche per un fattore legato ai nutrienti, per mangiare fogliame più ricco non disponibile nelle regioni polari più fredde. Invece, si è scoperto che i sauropodi sembravano prosperare in ambienti aridi, simili alla savana. Tutto ciò rappresenta un ulteriore supporto all’idea che la loro restrizione ai climi più caldi sia legata principalmente ad un fattore termico, ad una temperatura più elevata e quindi a una fisiologia a “sangue freddo”. Le regioni polari, infatti, erano più calde di quelle attuali e caratterizzate da vegetazione abbondante, rappresentando quindi per i sauropodi una buona riserva di nutrienti.

    Il coautore, il dottor Juan L. Cantalapiedra, del Museo Nacional de Ciencias Naturales (Madrid -Spagna) ha dichiarato: “Questa ricerca suggerisce una stretta connessione tra il clima e il modo in cui si sono evoluti i dinosauri. Getta nuova luce su come gli uccelli potrebbero aver ereditato un tratto biologico unico dagli antenati dinosauri e sui diversi modi in cui i dinosauri si sono adattati a cambiamenti ambientali complessi e a lungo termine”.

    Lo studio ha coinvolto ricercatori dell’UCL, dell’Università di Vigo, dell’Università di Bristol e del Museo Nacional de Ciencias Naturales di Madrid, e ha ricevuto finanziamenti dal Consiglio europeo della ricerca, dal Ministero spagnolo della ricerca, dal Consiglio per la ricerca sull’Ambiente Naturale e dalla Royal Society.

    Lo studio su Current Biology

    Dinosauria: anatomical and ecological innovations along the avian lineage

    I dinosauri, dominatori della Terra per 230 milioni di anni, si distinguono per una straordinaria diversità biologica riscontrabile nelle abitudini alimentari, negli ambienti occupati e nelle dimensioni corporee, spaziando dal colibrì al Tyrannosaurus rex. Ricerche condotte da ormai due secoli hanno collegato i dinosauri agli uccelli, sollevando interrogativi sullo sviluppo di caratteristiche biologiche una volta considerate tipiche solo degli uccelli moderni.
    Il dibattito sull’origine di un elevato metabolismo capace di termoregolare indipendentemente dall’ambiente esterno, in contrapposizione a quanto presente in molti rettili odierni, affonda le radici nella concezione del termine “Dinosauria” proposta da Richard Owen nel XIX secolo. Nonostante gli sforzi di molti ricercatori, la sfida persiste a causa della scarsità di informazioni fossili, generando divergenze di opinione sull’evoluzione di questa caratteristica fisiologica.
    Recenti scoperte fossili, unite a progressi nelle metodologie filogenetiche e nelle scienze paleontologiche, suggeriscono un nuovo scenario sull’origine della biologia peculiare degli uccelli all’interno della linea evolutiva dei dinosauri, indicando un’evoluzione di queste caratteristiche ben prima di quanto comunemente si credesse…

    Ci parlerà di questa incredibile diversità, che vede come protagonisti tra i più iconici animali della storia della Vita, il Dottor Alessandro Chiarenza (Università di Vigo), lunedì 11 dicembre ore 10, presso l’auletta di Anatomia Comparata – Alma Mater Studiorum Università di Bologna (via Selmi 3).

    PODCAST: L’Estinzione dei Dinosauri

    A cura di Co.scienza
    https://trascienzaecoscienza.wordpress.com/


    L’episodio proposto riguarda l’estinzione di massa che 66 milioni di anni fa ha visto i protagonisti più celebri del Mesozoico: i dinosauri.
    PODCAST su Spotify

    L’asteroide, colpendo la piattaforma carbonatica dello Yucatán, con il conseguente rilascio di grandi quantità di particelle e gas nell’atmosfera, ha bloccato la radiazione solare e causato così condizioni di inverno permanente.
    Anche le eruzioni vulcaniche dei Trappi del Deccan, nell’attuale India, produssero notevoli quantità di polveri e gas, ma con effetti su scale diverse rispetto all’impatto extraterrestre. Diversi studi hanno dimostrato come le emissioni di gas serra da queste province magmatiche abbiano probabilmente causato diversi episodi di riscaldamento globale, prima, durante e dopo l’estinzione di massa.
    Ai microfoni il paleontologo Alessandro Chiarenza, autore dello studio pubblicato poche settimane fa sulla rivista PNAS (Proceedings of the National Academy of Sciences)

    Un Pulcino in Alaska

    Una mandibola fossile dal Circolo Polare Artico dell’Alaska rivela nuove informazioni sull’identità di un nuovo dinosauro carnivoro e sulle abitudini non migratorie di questi animali del passato.

    Un frammento di mandibola dall’Alaska rappresenta un raro esemplare di dinosauro dromeosauride dall’Artico, secondo lo studio pubblicato oggi sulla rivista scientifica PLOS ONE da un gruppo di ricerca guidato dal paleontologo italiano Alfio Alessandro Chiarenza (University College London e Imperial College London, UK).
    Il team include Anthony Fiorillo (Southern Methodist University, Texas), Ron Tykoski e Dori Contreras (Perot Museum of Nature and Science, Texas), Paul McCarthy (University of Alaska, Fairbanks, Alaska), Peter Flaig (University of Texas at Austin, Texas).

    Arctic Raptor Jaw_©A. Chiarenza

    I Dromeosauridi furono un gruppo di dinosauri predatori vicini evolutivamente agli uccelli, comprendente specie iconiche come il Deinonychus e il Velociraptor (resi popolari dal celebre film Jurassic Park del 1993 e successivamente dal film di animazione Dinosauri, 2000). Questi teropodi vivevano in diversi continenti, ma le loro ossa spesso piccole e delicate, raramente si conservano nel record fossile, complicando gli sforzi degli studiosi di ricostruire la loro storia evolutiva e la loro distribuzione fra i diversi continenti.

    Dalla formazione geologica Prince Creek, nel nord dell’Alaska, proviene la più grande collezione di dinosauri polari al mondo, datati intorno a 70 milioni di anni, ma fino a questo momento gli unici fossili rinvenuti attribuibili a dromeosauri erano rappresentati soltanto da pochi denti isolati e frammentari. Questa porzione di mandibola lunga appena 14 mm, e che preserva la punta anteriore dell’osso, è il fossile più completo proveniente da queste latitudini. Le analisi anatomiche e statistiche indicano che questo fossile apparteneva a uno stretto parente del dromeosauro nordamericano Saurornitholestes.

    Si pensa che i dromeosauri provenissero dall’Asia, e che abbiano raggiunto successivamente il Nord America quando l’Alaska rappresentava un ponte naturale per la migrazione delle specie fra questi due continenti.
    Il nuovo fossile è un importante tassello nella comprensione di quei dinosauri che nel tardo Cretacico vivevano a queste latitudini estreme.

    Inoltre, lo stadio di crescita dell’individuo rappresentato da questo fossile, verificabile grazie alle dimensioni e alla struttura del tessuto osseo fossilizzato, ci suggerisce che l’animale era probabilmente nato da poco e verosimilmente nella zona circostante.

    Details of the fossil jaw from the Alaska Dromaeosaurid dinosaur

    A differenza di quel che si pensava in passato, e che vedeva l’Alaska come un territorio di passaggio perché climaticamente “ostile”, queste evidenze suggeriscono che nonostante il freddo e almeno quattro mesi annui di totale oscurità (alla fine del Cretacico l’intera area si trovava più a nord dell’attuale, tra gli 80° e i 90° lat.), i dinosauri vi si stabilissero e che trovassero le condizioni ambientali favorevoli alla riproduzione e allo sviluppo.

    Fossil Site Map

    “Se i giovani di questi dinosauri sono stati rinvenuti in quest’area, significa che queste specie dovevano spendere molto tempo nella zona per potersi accoppiare, nidificare e crescere. I pulcini di dinosauro probabilmente non erano fisicamente in grado di migrare per migliaia di chilometri nelle latitudini più meridionali, e questo ci fornisce indicazioni indirette sul fatto che questi animali erano probabilmente residenti perenni dell’Artico preistorico.” Rivela il coautore dello studio Dr Anthony Fiorillo.

    «Questo ritrovamento è particolarmente eccezionale in quanto vi è una particolare difficoltà a reperire fossili di ossa così sottili e delicate, poiché, data la loro fragilità, vengono distrutte dagli agenti esterni ben prima della fossilizzazione. Ancor più raro è trovarne di esemplari così giovani. Possiamo dire quindi che si tratta del classico caso di un ago in un pagliaio». Dice il Dr Alessandro Chiarenza, primo autore dello studio.

    I risultati di questa ricerca sono pubblicati oggi nella rivista scientifica internazionale open access PLOS ONE.

    Chiarenza A.A., Fiorillo A.R., Tykoski R.S., McCarthy P.J., Flaig P.P., Contreras D.L. 2020.
    The first juvenile dromaeosaurid (Dinosauria: Theropoda) from Arctic Alaska.
    PLOS ONE. DOI: 10.1371/journal.pone.0235078

    In copertina: Illustrazione scientifica da parte del paleoartista Andrey Atuchin che mostra il pulcino di dromeosauro sul ramo vicino ad un adulto, mentre un esemplare subadulto insegue un topo marsupiale (Unnuakomys hutchisoni). Alcuni individui del ceratopside Pachyrhinosaurus perotorum riposano sullo sfondo.