Quando i dinosauri avevano le ali

È difficile assistere di persona alle meraviglie che la natura ci offre. Tuttavia, a volte è sufficiente guardarsi intorno per vederle in azione: una di queste sono le piume degli uccelli.
L'origine di questo strumento straordinario rappresenta uno dei misteri più duraturi dell'evoluzione. Nel 1861, due anni dopo la pubblicazione di The Origin of Species di Charles Darwin, alcuni uomini che lavoravano in una cava in Germania scoprirono degli spettacolari fossili di un animale piumato delle dimensioni di un corvo, vissuto circa 150 milioni di anni fa: fu ribattezzato Archaeopteryx (letteralmente, "ala antica").

Ricostruzione di Archaeopteryx. Fonte: www.spiegel.de

Alcuni dei suoi tratti erano simili a quelli degli uccelli attuali, ma altri - come i denti, gli artigli e la lunga coda ossea - ricordavano i grandi rettili del passato.
Archaeopteryx, insomma, sembrava la fotografia di un momento critico di una metamorfosi evoluzionistica.

Diversi scienziati hanno provato a gettare una luce sulle origini delle piume esaminando le squame dei rettili moderni, i parenti più prossimi degli uccelli.

Magari, le scaglie degli antenati degli uccelli si allungarono, generazione dopo generazione, con i bordi che si smussarono, per diventare infine delle piume adatte al volo. Questa nozione venne sostenuta, negli anni '70, dal paleontologo John Ostrom, che notò delle impressionanti somiglianze tra lo scheletro degli uccelli e quello dei dinosauri terrestri chiamati teropodi, un gruppo che include anche Tyrannosaurus rex e Velociraptor. A suo parere, gli uccelli sono i discendenti dei teropodi; altri scienziati, invece, sostengono che queste somiglianze derivano da un antenato comune ancora più antico.

Nel 1996 alcuni paleontologi cinesi fecero una scoperta che diede supporto alla teoria di Ostrom: un fossile di un piccolo teropode dagli arti corti, vecchio di 125 milioni di anni, chiamato Sinosauropteryx, con una caratteristica molto particolare: un sottile strato di filamento cavo che gli copriva la schiena e la coda.

Sinosauropteryx prima, "prima lucertola cinese con le ali".

Finalmente, c'erano delle piume veramente primitive, ritrovate su un teropode
terricolo. L'origine delle piume potrebbe non esser stata connessa  all'origine del volo. In breve, vennero ritrovati centinaia di teropodi piumati.

Prima vennero i semplici filamenti. Più tardi, diversi ceppi di terapodi svilupparono varie tipologie di piume, alcune simili a quelle soffici presenti negli uccelli odierni, altre simili a barbigli simmetrici. Nei tardi anni '90, Richard Prum della Yale University e Alan Brush della University of Connecticut concepirono l'idea che il passaggio dalle squame alle piume potrebbe esser dipeso dalla variazione di un comando genetico: gli stessi strumenti sarebbero dunque stati utilizzati per suonare un tipo di musica del tutto nuovo.

Una scoperta del 2009 smentì poi l'idea che le piume fossero comparse per la prima volta in un membro primitivo del gruppo dei terapodi. Una creatura dalla schiena irsuta, Tianyulong, appartenente all'ordine degli Ornitischi (quello a cui non appartengono i terapodi), aprì le porte alla sorprendente possibilità che il progenitore di tutti i dinosauri avesse delle piume simili a peli e che alcune specie le abbiano poi perse nel corso dell'evoluzione.
Se le piume non si sono evolute per il volo, quale altro vantaggio possono aver fornito alle creature che le possedevano? Da un lato potrebbero esser state usate per proteggere i piccoli, dall'altro per attrarre gli esemplari dell'altro sesso. Questa seconda ipotesi ha assunto vigore nel 2009, quando dallo studio dei melanosomi, microscopiche sacche presenti all'interno delle piume, è stato possibile ricostruirne la colorazione: la coda del Sinosauropteryx, per esempio, aveva strisce rossastre e bianche. Qualunque sia stato lo scopo originario delle piume, sono probabilmente trascorsi milioni di anni prima che un singolo ceppo di dinosauri iniziasse a usarle per volare.