Come funzionavano gli pterosauri

Immagina di entrare in una macchina del tempo. Trovi le manopole di ora e posizione preimpostate su "70 milioni di anni fa" e "West Texas". Perché no, pensi. Con una certa esitazione premi il pulsante di avvio rosso brillante e BAM! Verrai trasportato in un'antica pianura alluvionale costellata di cipressi, allori, mangrovie e vari alberi conici. Sorprendentemente, sembra aver funzionato [fonte: NPS ].

In preda al panico, controlli il tuo telefono, ma inutilmente: sei nel tardo Cretaceo. Quando la consapevolezza che fa riflettere che l'aiuto è fuori portata, hai la sensazione a disagio che qualcosa è dietro di te. Mentre oscilli, un'enorme bestia alata delle dimensioni di un piccolo aeroplano, 36 piedi (11 metri) di diametro, taglia l'aria appena sopra di te a velocità che si avvicinano a 67 miglia orarie (108 chilometri all'ora) [fonte: Castro ].

Terrorizzato, ti immergi a terra mentre atterra nelle vicinanze. Uno sguardo cauto rivela un rettile gigante con le ali diverso da qualsiasi uccello o pipistrello tu abbia mai visto. Camminando a quattro zampe, la creatura fruga tra la vegetazione con un lungo becco sdentato e alla fine afferra un piccolo animale nascosto tra i cespugli. Alto come una giraffa, questo mostro è Quetzalcoatlus northropi , uno dei più grandi pterosauri che abbiano mai abbellito i cieli preistorici [fonte: Witton e Naish ].

Chiamati dalle parole greche che significano "lucertole alate", gli pterosauri erano un gruppo di rettili volanti che apparvero per la prima volta sulla Terra circa 215 milioni di anni fa. Furono i primi vertebrati , o animali dalla spina dorsale, a prendere il volo, battendo uccelli e pipistrelli per milioni di anni. Sebbene tecnicamente non siano dinosauri, vissero più o meno nello stesso periodo e si estinsero anche quando l'impatto di una cometa gettò il pianeta nel caos circa 65 milioni di anni fa. Alla fine della loro corsa, gli pterosauri si erano diffusi in tutto il mondo, abitando quelli che ora sono il Nord e il Sud America, l'Europa, l'Asia, l'Africa e l'Australia [fonte: Unwin ].

Sfortunatamente, non abbiamo macchine del tempo che ci riportino al tempo degli pterosauri, ma abbiamo paleontologi , scienziati che studiano e interpretano i fossili. Sono stati in grado di utilizzare vecchie rocce e ossa per scoprire alcune cose piuttosto sorprendenti su come si sono evolute queste creature, che aspetto avevano e come volavano. Una volta che conosci gli pterosauri, vedrai perché alcuni li hanno chiamati "draghi del cielo".

1. Tipi di pterosauri
2. Prove di pterosauro
3. Evoluzione dello pterosauro
4. Volo dello pterosauro

La maggior parte delle persone impara a conoscere gli pterosauri dai film, ma sfortunatamente queste raffigurazioni fanno ben poco per catturare la diversità di queste incredibili creature. Quello di " King Kong " (1933), ad esempio, era praticamente lo stesso di quello ritratto quasi 70 anni dopo in "Jurassic Park III" (2001). In realtà, i paleontologi hanno identificato circa 130 specie di pterosauri, che vanno dal Quetzalcoatlus northropi delle dimensioni di un aeroplano al Nemicolopterus crypticus , che non era più grande di un piccolo uccello canoro [fonti: Witton , Wang et al. ]. Alcuni avevano i denti, altri la coda e le creste della testa erano di tutte le forme e dimensioni diverse. La verità, si scopre, è più interessante della finzione.

Ma prima di andare avanti, da dove ha tratto ispirazione Hollywood? Principalmente da Pteranodon , uno pterosauro con un'apertura alare larga 22 piedi (7 metri), un lungo becco sdentato e una cresta ossea [fonte: Unwin ]. I registi probabilmente si sono attaccati a queste creature iconiche perché sono state scoperte presto e spesso. Il paleontologo OC Marsh raccolse i primi fossili nel Kansas occidentale nel 1870 e da allora sono stati dissotterrati più di 1.000 esemplari, rendendolo uno degli pterosauri meglio rappresentati sulla Terra. Lo pteranodonte è stato anche il primo pterosauro scoperto negli Stati Uniti, e non c'è niente che piaccia agli spettatori di film di meglio di un eroe tutto americano! [fonti: Bennett , Unwin ]

Mentre gli pteranodonti sono un po' bizzarri di per sé, altri pterosauri hanno portato le cose a un livello completamente nuovo. Un modo era attraverso quelle creste della testa. Prendi Tapejara imperator , uno pterosauro del tardo Cretaceo trovato nel nord-est del Brasile. Il suo copricapo, che sembrava una vela da barca che si sventolava verso l'esterno dalla parte posteriore del cranio, sarebbe stato l'accessorio perfetto per la celebrazione del Carnevale del paese [fonte: Hone et al. ]. Un altro pterosauro di quel periodo, Nyctosaurus , sfoggiava una cresta simile a una corna tre volte la lunghezza del suo cranio che faceva sembrare che indossasse un paio di orecchie di coniglio con antenna televisiva [fonte: Bennett ].

E poi c'è lo Pterodaustro , uno pterosauro che ha avuto origine durante il primo Cretaceo in Argentina. Questa creatura era molto più piccola di Pteranodon, con un'apertura alare di poco più di 4 piedi (1,3 metri) e aveva un muso lungo e ricurvo verso l'alto. Incastonati nella mascella inferiore c'erano più di 1.000 denti lunghi aghiformi che davano a Pterodaustro l'aspetto di un enorme morso. Questo aspetto peculiare ha portato un ricercatore di pterosauro a chiamarlo "uno spazzolino da denti con le ali" [fonte: Hone et al. ]

Cos'è lo stemma della testa?

Una delle caratteristiche più distintive degli pterosauri è la cresta della testa, una struttura sorprendente fatta di materiale simile a un corno e tessuto molle supportato da osso. Alcune prove suggeriscono che potrebbero anche essere stati colorati. Qualunque sia l'aspetto esatto delle creste, c'è un disaccordo significativo su ciò per cui erano effettivamente utilizzate. Alcuni paleontologi pensano che abbiano aiutato gli pterosauri a distinguere una specie da un'altra, mentre altri sostengono che attirassero i compagni, regolassero il calore o agissero come un timone nell'aria o una chiglia nell'acqua [fonti: American Museum of Natural History ].

Fino a quando i paleontologi non riusciranno a capire come riportare in vita gli pterosauri in stile Jurassic Park , dovranno fare affidamento sui fossili per spiegare com'erano queste creature. E sin dalla prima scoperta dello pterosauro alla fine del 18° secolo, hanno cercato di fare proprio questo, con vari gradi di successo.

Vedete, i buoni resti di pterosauri sono relativamente rari e spesso incompleti perché le loro ossa cave e leggere sono fragili e non particolarmente adatte al processo di fossilizzazione. Anche quando si trova un buon esemplare, si danneggia facilmente quando viene estratto, trasportato e preparato. Di conseguenza, gli pterosauri hanno presentato un puzzle particolarmente impegnativo che i paleontologi stanno ancora cercando di mettere insieme [fonti: American Museum of Natural History, "Fossils" ].

Nessuno è sicuro di chi abbia trovato il primo scheletro di pterosauro, ma è stato scavato in uno strato calcareo di 150 milioni di anni in Germania tra il 1767 e il 1784 [fonte: Switek]. L'esemplare è poi arrivato a Cosimo Alessandro Collini, uno scienziato naturale italiano che non sapeva davvero cosa farne. Ha concluso erroneamente che il suo quarto dito insolitamente lungo supportava una pagaia per nuotare, sebbene in sua difesa lo scheletro sia stato trovato in un'antica laguna, circondato da resti fossili di creature oceaniche. Fu solo nel 1801 che il naturalista francese Georges Cuvier scoprì che l'esemplare, che in seguito chiamò "pterodattilo", non aveva pale, ma ali. Nonostante questa prima attenzione per gli pterosauri, i paleontologi persero presto interesse per le creature poiché i fossili si dimostrarono scarsi e poco conosciuti [fonti: Monastersky , Switek ].

Negli anni '70, le teorie e le tecniche moderne hanno riportato gli pterosauri sotto i riflettori. Mentre i paleontologi sospettavano da tempo che i rettili volanti fossero mangiatori di pesce, una nuova ricerca ha suggerito che fossero molto meno schizzinosi, con diete che includevano anche piccoli invertebrati d'acqua dolce e persino piccoli dinosauri. Le scoperte di siti di nidificazione e uova fossili hanno mostrato che gli pterosauri probabilmente si radunavano in gruppi e deponevano uova dai lati morbidi che seppellivano per protezione. Un uovo, scoperto nel 2004, conteneva persino un piccolo pterosauro non schiuso! Da quella scoperta, i paleontologi sono stati in grado di determinare che queste creature erano probabilmente in grado di prendersi cura di se stesse e persino di volare poco dopo la schiusa. Oh, e le creste della testa? Quelli potrebbero essere stati unici per i maschi [fonti: Switek , Unwin ,Di ].

Chiaramente, ci sono state molte ricerche interessanti, ma restate sintonizzati per saperne di più: un paleontologo ha dichiarato il 21° secolo "l'età d'oro della ricerca sugli pterosauri".

Il problema con "Pterodattilo"

Da quando Cuvier chiamò il suo esemplare "pterodattilo" nel 1812, il termine "pterodattilo" è stato spesso usato come nome generico per tutti i rettili volanti. Oggi, i paleontologi si affrettano a sottolineare che il termine corretto è "pterosauro" [fonti: Taquet e Padian , Naish ].

Quando i naturalisti iniziarono a studiare i fossili di pterosauro all'inizio del 19° secolo, ebbero la stessa reazione che probabilmente avresti: che cos'è? Non avevano davvero nulla con cui confrontare le ossa e, di conseguenza, teorie fuorviate iniziarono a volare più velocemente di uno pterosauro con vento in poppa. Ma questa è scienza. Nuove scoperte hanno presto portato a nuove conoscenze e oggi i paleontologi sanno molto di più sul posto degli pterosauri nella storia dell'evoluzione .

Non sorprende che gli scienziati inizialmente abbiano cercato di collegare gli pterosauri agli uccelli e ai pipistrelli moderni, data la loro capacità condivisa di volare. Il professore di anatomia e chirurgia Samuel Thomas von Sommering ha suggerito per la prima volta che le creature fossero un tipo di pipistrello all'inizio del 1800, una teoria che è stata rafforzata solo da alcuni fantastici disegni di pterosauri pelosi con grandi orecchie. Il paleontologo Harry Seeley fece una sciocchezza simile nel suo libro del 1901, "Dragons of the Sky", in cui insisteva che gli uccelli fossero i discendenti degli pterosauri [fonte: Unwin ].

Sebbene ci siano molte ragioni per cui questi due uomini si sbagliavano, la spiegazione più elementare ha a che fare con le ali. Sia sui pipistrelli che sugli pterosauri, le ali sono costituite da una membrana tesa tra le braccia e le gambe. Tuttavia, la parte esterna di questa ala è supportata da quattro dita nei pipistrelli e solo da un dito negli pterosauri. Le ali degli uccelli sono per lo più sostenute dalle loro braccia e sono ovviamente ricoperte di piume [fonti: Unwin , Hutchinson ].

Ciò che è meno chiaro è ciò che è venuto prima degli pterosauri. Cuvier, il naturalista francese, fece un passo nella giusta direzione quando suggerì all'inizio del 1800 che gli pterosauri fossero rettili (sebbene questa teoria non ottenne la piena accettazione per un altro secolo). Da allora, i paleontologi hanno lavorato sordo con i loro scalpelli cercando di posizionarli sull'albero genealogico dei rettili. Il problema è che nessuno ha trovato un protopterosauro , fondamentalmente un fossile di transizione tra gli pterosauri e i loro antenati simili a lucertole. Ma ciò non ha impedito ai paleontologi di indovinare. Delle quattro teorie principali che spiegano l'ascendenza degli pterosauri, quella che sembra aver ottenuto il maggior consenso li colloca a Ornithodira, una sorta di gruppo gemello dei dinosauri [fonti: Unwin , Witton ].

Gli pterosauri non sono dinosauri

Non essere tentato di chiamare gli pterosauri "dinosauri volanti". Sebbene i due gruppi siano probabilmente correlati, non sono la stessa cosa. È come se qualcuno dicesse che siamo marsupiali: immagino che condividiamo alcune caratteristiche con loro, ma ci sono ancora delle differenze davvero grandi [fonte: Switek ].

È difficile immaginare che un animale delle dimensioni di una giraffa si alzi da terra e rimanga in volo per molto tempo. Dopotutto, uccelli e pipistrelli non sono affatto così grandi! Ma quando si tratta di pterosauri, dimentica quello che sai sui volantini moderni. Questi rettili volanti, che hanno preso il volo circa 80 milioni di anni prima dei nostri amici piumati e pelosi, avevano le loro strategie per lanciarsi in aria e librarsi sopra la terra preistorica [fonte: Habib ]. E, a quanto pare, in realtà erano piuttosto bravi.

Come accennato in precedenza, le ali di pterosauro erano costituite da una membrana tesa tra le gambe, le braccia e un quarto dito particolarmente lungo. Le ossa delle ali - cave e sottili come una carta da gioco - erano incredibilmente leggere e flessibili, ma anche molto forti. Sostenevano la pelle e la membrana muscolare, che era rinforzata da lunghe fibre che correvano da davanti a dietro. Questo sistema ha permesso agli pterosauri di regolare la tensione e la forma delle loro ali per la massima capacità di volo [fonte: American Museum of Natural History ].

Ma come hanno fatto a decollare? Come i pipistrelli e gli uccelli moderni, gli pterosauri non hanno semplicemente iniziato a sbattere le ali per prendere il volo; dovevano prima lanciarsi in aria e poi agganciare le ali. All'inizio, i paleontologi hanno pensato che dovessero essere saltati giù dalle zampe posteriori perché è quello che fanno gli uccelli. Tuttavia, ulteriori ricerche sull'anatomia dello pterosauro hanno rivelato che le braccia di queste creature erano in realtà più forti delle loro gambe, esattamente l'opposto degli uccelli. Questo, insieme alle nuove scoperte che erano quadrupedi (camminavano a quattro zampe), suggeriva che gli pterosauri usassero anche tutti e quattro gli arti per catapultarsi in aria. Più arti significavano più potenza, dando anche ai più grandi pterosauri alcuni seri aumenti [fonte: Vogel ].

Questa strategia di decollo, nonostante abbia più di 200 milioni di anni, ha recentemente attirato l'attenzione del Dipartimento della Difesa degli Stati Uniti. Lavorando con un ricercatore di pterosauro, sperano di sviluppare un sistema aeronautico che possa consentire ai piloti di effettuare rapidi lanci verticali o decollare senza molto carburante. Se mai saranno in grado di farlo funzionare, il volo avrà davvero fatto il giro completo: dai primi vertebrati volanti alla più recente tecnologia aeronautica [fonte: Sneed ].

Nota dell'autore: come funzionavano gli pterosauri

Come quasi tutti i bambini della mia generazione, amavo i dinosauri. Mi piaceva leggere di loro, visitare musei su di loro e indossarli sulle mie magliette. Mia madre ha detto che ero fondamentalmente un'enciclopedia di dinosauri ambulanti, pronta a esprimere la lunghezza e il periodo di tempo per ogni specie, dal Tyrannosaurus rex al Brachiosaurus . Immagina la mia sorpresa, mentre ricercavo questo articolo, nello scoprire che gli pterosauri non erano in realtà dinosauri. Non ho nemmeno usato il nome giusto, chiamandoli invece erroneamente "pterodattili". Il piccolo me sarebbe stato deluso ma felice di avere questa opportunità per mettere le cose in chiaro - e avere qualcuno oltre alla mamma che lo ascoltava parlare di rettili preistorici.

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