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Le piume del terrore: una strategia predatoria dei dinosauri

Secondo un nuovo studio i dinosauri piumati noti per la loro dieta onnivora e insettivora potrebbero aver usato le loro ali e code per spaventare e cacciare le prede, ipotesi che getta nuova luce sull’evoluzione delle ali piumate nei dinosauri molto prima che fossero adattate al volo.

Piccoli dinosauri onnivori e insettivori potrebbero aver sbattuto piccole ali primitive piumate per spaventare le prede e farle uscire dai nascondigli. Gli autori hanno costruito un dinosauro robot chiamato Robopteryx per studiare come le cavallette rispondessero a diversi comportamenti potenzialmente spaventosi e ipotizzano che i risultati aiuteranno a spiegare perché in alcuni tipi di dinosauri le ali piumate si siano evolute prima dell’abilità del volo.

Piume e penne: struttura e funzioni diverse

Sebbene siano stati scoperti i resti di numerose specie di dinosauri piumati, finora solo i membri di un clade di dinosauri noto come Pennaraptora sono stati scoperti con piume pennacee, la tipologia necessaria per il volo. I fossili mostrano che questi si svilupparono dapprima su piccole ali primitive che non erano abbastanza forti per il volo e le cui funzioni sono attualmente sconosciute. La distinzione di base fra una piuma e una penna consiste nel fatto che solo le seconde sono adatte al volo mentre la funzione principale delle piume è la termoregolazione, proprio come il pelo nei mammiferi.

Gli autori dello studio ipotizzano le proto-ali potrebbero essere state utilizzate per lo stana e insegui, una strategia di caccia osservata in molteplici specie di insettivori e di uccelli onnivori come il Corridore della Strada (Geococcyx californianus, il celebre Bip Bip dei cartoni animati) e il Tordo Beffeggiatore (Mimus polyglottos). Questa strategia consiste nel sorprendere la preda con movimenti improvvisi e colori contrastanti delle piume, facendola così uscire allo scoperto fuori dal nascondiglio e farla fuggire; a quel punto può essere inseguita e catturata.

Con la struttura a becco con denti, il piccolo teropode Caudipteryx, predatore bipede grande come un tacchino vissuto circa 124 milioni di anni fa e rinvenuto nella Formazione Yixian in Cina, mostra la morfologia di transizione tra le mascelle dentate dei rettili e le bocche a becco degli uccelli moderni. La sua struttura scheletrica è anch’essa indicativa di questa transizione, con gli arti anteriori piumati ma troppo corti per sostenere il volo.

La dieta del Caudipteryx, composta principalmente di piante e piccoli animali, fornisce informazioni sugli adattamenti dietetici dei primi dinosauri piumati. Questa dieta onnivora riflette uno stile di vita versatile, probabilmente un fattore chiave nella sopravvivenza e nell’evoluzione dei primi uccelli. Caudipteryx è un genere straordinario di dinosauro teropode che si distingue come anello cruciale nella catena evolutiva tra dinosauri e uccelli.

Caudipteryx (ricostruzione)
Caudipteryx (ricostruzione) (Australian Museum, Sydney (CC BY-SA 4.0 DEED)): nonostante questa riproduzione artistica sia oggi ritenuta imprecisa in alcuni dettagli, illustra ancora benissimo il potenziale aspetto variopinto e la forma di ali e coda che secondo lo studio sarebbero stati sfruttati come strumenti di caccia.

Esperimento Robopteryx

Il team ha realizzato un robot ispirato chiamato Robopteryx per testare la loro ipotesi, basandolo su dimensioni, forma e raggio di movimento stimato del Caudipteryx. Lo hanno quindi utilizzato per imitare diverse varianti di comportamenti di inseguimento, con la sequenza completa che consisteva nell’allargare le proto-ali e sollevare la coda, fare una pausa con le ali distese, quindi ripiegarle all’indietro; hanno quindi osservato la risposta comportamentale delle cavallette alla sequenza.

I ricercatori hanno scelto le cavallette moderne per i test con Robopteryx in quanto rappresentanti di un gruppo, gli ortotteri, che coesisteva con i dinosauri e rispondenti al comportamento di spaventa e insegui.

Gli autori hanno trovato associazioni positive significative tra l’uso delle proto-ali nel comportamento di esibizione e la probabilità che la cavalletta fugga, con il 93% delle cavallette testate che scappavano quando sono state utilizzate le proto-ali rispetto al 47% quando non venivano dispiegate, e rispetto a quanto lontano si trovasse Robopteryx quando fuggivano. Hanno anche trovato associazioni significative tra la presenza di macchie bianche sulle proto-ali e di piume sulla coda e la probabilità che la cavalletta fugga.

Gli autori concludono che i loro risultati con Robopteryx supportano l’ipotesi stana e insegui, fornendo una nuova prospettiva sul motivo per cui le ali e le code piumate potrebbero essere inizialmente apparse nei dinosauri, aprendo nuove strade nella comprensione dei percorsi evolutivi dei dinosauri piumati.

L’uso delle piume per la caccia prima del loro adattamento al volo suggerisce un processo evolutivo complesso e sfaccettato, evidenziando l’intricata relazione tra tratti fisici e strategie di sopravvivenza nel mondo antico.

Fonte: Escape behaviors in prey and the evolution of pennaceous plumage in dinosaurs 25 gennaio 2024, Scientific Reports .
DOI: 10.1038/s41598-023-50225-x

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