Dinosauri: microraptor, piume iridescenti erano richiamo sessuale

Questa è una ricostruzione di alcuni esemplari di Microraptor nel loro antico habitat e con il piumaggio ricostruito secondo il decente studio. Crediti: Jason Brougham/UT-Austin

Grande quanto un corvo, con le piume simili agli uccelli e molto probabilmente in grado di volare, o almeno planare. Il microraptor, un dinosauro scoperto da un decennio, ora mostra un altro aspetto in comune con gli uccelli. Le piume di questo dinosauro vissuto 120 milioni di anni fa erano iridescenti, ed erano usate dai maschi come richiamo sessuale.

La domanda che più asilla i ricercatori è perché si siano evolute le piume negli uccelli e se la capacità di volare sia stata una necessità immediata degli uccelli o se sia emersa solo in seguito allo sviluppo del piumaggio.

Ora forse il Microraptor, un dinosauro della famiglia dei velociraptor, forse potrà risolvere alcuni di questi dubbi. La coda stretta e ornata con due grandi piume laterali suggerisce l’importanza della visualizzazione nella prima evoluzione delle piume, dicono gli scienziati che hanno riportato i risultati nel numero di questa settimana della rivista Science.

Mettendo a confronto i modelli di pigmenti contenenti organelli da un fossile Microraptor a quelle degli uccelli moderni, gli scienziati hanno determinato che il piumaggio del dinosauro era iridescente con riflessi lucidi come le piume di un moderno corvo.

Il nuovo fossile è il primo ritrovamento a suggerire il colore reale di un dinosauro del passato. La ricostruzione del Microraptor aiuterà gli scienziati a avvicinarsi alla risposta su come i dinosauri abbiano iniziato la transizione verso il volo.

“La determinazione del colore e dell’eventuale iridescenza delle piume dei dinosauri aviari non era possibile 20 anni fa”, dice H. Richard Lane, direttore del programma nella National Science Foundation (NSF), Divisione di Scienze della Terra, che ha finanziato la ricerca.

“Questo sviluppo, in combinazione con la disposizione delle penne della coda, sta portando ad una più profonda comprensione dello sviluppo iniziale dell’importante della segnalazione sessuale nel piumaggio.”

Il Microraptor, il primo animale a mostrare tutti e quattro gli arti piumati, è stato scoperto solo nel 2003, ed è stato al centro delle domande circa l’evoluzione delle piume e della sua capacità di volare.

Gli scienziati hanno proposto funzioni aerodinamiche per le caratteristiche piume, come quelle sulla coda e delle zampe posteriori, che sembrano avere una disposizione a favore del vento.

Ma ultimamente sembra star emergendo che la coda del Microraptor è in realtà molto più stretta di quanto potesse essere utile per il volo, con due piume allungate che spuntavano fuori dalla punta.

I ricercatori ritengono che il piumaggio della coda potrebbe essere stato ornamentale, e probabilmente si è evoluto per il corteggiamento e per le altre interazioni sociali, e non come un adattamento per il volo.

“La maggior parte degli aspetti delle piume di questi dinosauri continuano a essere interpretate fondamentalmente in senso aerodinamico, e forse servivano effettivamente per ottimizzare qualche aspetto del volo”, dice Julia Clarke, un co-autrice e paleontologa presso l’Università del Texas a Austin.

“Alcune di queste strutture sono chiaramente caratteristiche ancestrali che sono sorte per altre funzioni, mentre altre possono essere collegate a comportamenti sessuali o sociali,” dice.

“Ma, come ogni uccello può testimoniare oggi, colori e forme delle piume  possono essere legati a complessi repertori comportamentali e, addirittura, possono essere costosi in termini di aerodinamica.”

Gli uccelli moderni utilizzano le piume per molte cose diverse, che vanno dal volo alla termoregolazione al comportamento riproduttivo, ad esempio per attirare il partner, dice Matt Shawkey, co-autore e biologo presso l’Università di Akron.

“L’iridescenza è diffusa negli uccelli moderni, ed è spesso utilizzata nelle scenografie dell’accoppiamento”, dice Shawkey. “La prova che il Microraptor era iridescente suggerisce che le piume erano importanti per tali scopi già  120 milioni di anni fa in questi piccoli dinosauri.”

Il colore delle piume in molti uccelli moderni è parzialmente prodotto da organelli chiamati melanosomi, circa un centinaio dei quali possono essere contenuti in un capello umano.

Generalmente di forma rotonda o a sigaro, la struttura di un melanosoma è costante per un determinato colore. L’iridescenza sorge quando i melanosomi sono organizzati in strati sovrapposti.

Dopo questa scoperta di Jakob Vinther nel 2009, i paleontologi hanno iniziato a cercare questa forma dei melanosomi nelle straordinariamente ben conservate impronte fossili delle piume del Microraptor e di altri dinosauri aviari.

Confrontando questi modelli a quelli degli uccelli vivi, gli scienziati possono dedurre il colore dei dinosauri vissuti milioni di anni fa.

I paleontologi hanno dedotto che il Microraptor era iridescente quando Shawkey ha scoperto che i melanosomi nelle piume cangianti più comuni erano organizzate proprio nello stesso modi in cui si trovano nei moderni uccelli.

“Questo studio ci offre uno sguardo senza precedenti sull’aspetto del Microraptor da vivo”, dice Mark Norell, co-autore e paleontologo presso il Museo Americano di Storia Naturale (AMNH).

Per arrivare alle loro conclusioni, i ricercatori hanno lavorato a stretto contatto con Quanguo Li, Ke-Qin Gao e Meng Qingjin presso il Museo di Storia Naturale di Pechino.