Una ricostruzione dello pterosauro Daohugou studiato, con quattro diversi tipi di piume sulla testa, collo, corpo, e ali, e un colore generalmente marrone-zenzero. Credito:Ricostruzione di Yuan Zhang.
Un team internazionale di paleontologi, che comprende l'Università di Bristol, ha scoperto che i rettili volanti, pterosauri, in realtà aveva quattro tipi di piume, e questi sono condivisi con i dinosauri - spingendo indietro l'origine delle piume di circa 70 milioni di anni.
Gli pterosauri sono i rettili volanti che vivevano fianco a fianco con i dinosauri, Da 230 a 66 milioni di anni fa. È noto da tempo che gli pterosauri avevano una sorta di rivestimento peloso spesso chiamato "picnofibre", e si presumeva che fosse fondamentalmente diverso dalle piume dei dinosauri e degli uccelli.
In un nuovo lavoro pubblicato oggi sulla rivista Natura Ecologia &Evoluzione , una squadra di Nanchino, Bristol, Sughero, Pechino, Dublino, e Hong Kong mostrano che gli pterosauri avevano almeno quattro tipi di piume:
Questi quattro tipi sono ora conosciuti anche da due grandi gruppi di dinosauri:gli ornitischi, che erano mangiatori di piante, e i teropodi, che includono gli antenati degli uccelli.
Baoyu Jiang dell'Università di Nanchino, che ha condotto la ricerca, ha dichiarato:"Siamo andati nella Mongolia Interna per svolgere il lavoro sul campo nella Formazione Daohugou.
"Sapevamo già che i siti avevano prodotto eccellenti esemplari di pterosauri con le loro picnofibre conservate ed ero sicuro che avremmo potuto saperne di più con uno studio attento".
I quattro tipi di piume:filamenti, mazzi di filamenti, filamento trapuntato, piumino. Barre di scala per le foto, sono a-d:100μm, 200μm, 500 μm e 1 mm). Credito:Zixiao Yang
Zixiao Yang, anche dell'Università di Nanchino, ha studiato le località Daohugou e gli pterosauri come parte del suo lavoro di dottorato. Ha detto:"Questa è stata una fantastica opportunità per lavorare su alcuni fossili incredibili.
"Sono stato in grado di esplorare ogni angolo dei campioni utilizzando microscopi ad alta potenza, e abbiamo trovato molti esempi di tutte e quattro le piume."
Maria McNamara dell'University College Cork, ha aggiunto:"Alcuni critici hanno suggerito che in realtà esiste solo un semplice tipo di picnofibra, ma i nostri studi mostrano che i diversi tipi di piume sono reali.
"Ci siamo concentrati su aree chiare in cui le piume non si sovrapponevano e dove potevamo vedere chiaramente la loro struttura. Mostrano persino dettagli fini di melanosomi, che potrebbe aver conferito alle soffici piume un color zenzero."
Il professor Mike Benton della School of Earth Sciences dell'Università di Bristol, ha dichiarato:"Abbiamo eseguito alcune analisi evolutive e hanno mostrato chiaramente che le picnofibre di pterosauro sono piume, proprio come quelli visti negli uccelli moderni e in vari gruppi di dinosauri.
Preservazione, microstruttura e chimica delle strutture filamentose fossilizzate. Credito:Baoyu Jiang, Michael Benton et al./Nature Ecology &Evolution
"Nonostante un'attenta ricerca, non abbiamo trovato alcuna prova anatomica che i quattro tipi di picnofibre siano in qualche modo diversi dalle piume degli uccelli e dei dinosauri. Perciò, perché sono uguali, devono condividere un'origine evolutiva, e questo avvenne circa 250 milioni di anni fa, molto prima dell'origine degli uccelli."
Gli uccelli hanno due tipi di piume avanzate utilizzate in volo e per levigare il corpo, le piume di contorno con una penna cava e punte su entrambi i lati.
Questi si trovano solo negli uccelli e nei dinosauri teropodi vicini alle origini degli uccelli. Ma gli altri tipi di piume degli uccelli moderni includono monofilamenti e piume, e questi sono visti molto più ampiamente tra dinosauri e pterosauri.
I dinosauri corazzati e i sauropodi giganti probabilmente non avevano piume, ma probabilmente furono soppressi, nel senso che gli è stato impedito di crescere, almeno negli adulti, proprio come il pelo è soppresso nelle balene, elefanti, e ippopotami. I maiali sono un classico esempio, dove i maialini sono ricoperti di pelo come cuccioli, poi, man mano che crescono, la crescita dei capelli è soppressa.
Il professor Benton ha aggiunto:"Questa scoperta ha implicazioni sorprendenti per la nostra comprensione dell'origine delle piume, ma anche per un grande momento di rivoluzione della vita sulla terraferma.
Analisi filogenetica comparativa dell'evoluzione del filamento tegumentario e delle penne in pterosauri e arcosauri. Credito:Baoyu Jiang, Michael Benton et al./Nature Ecology &Evolution
"Quando le piume sono sorte, circa 250 milioni di anni fa, la vita si stava riprendendo dalla devastante estinzione di massa della fine del Permiano.
"Prove indipendenti mostrano che i vertebrati terrestri, compresi gli antenati di mammiferi e dinosauri, aveva cambiato l'andatura da sdraiata a eretta, aveva acquisito diversi gradi di sangue caldo, e generalmente vivevano la vita a un ritmo più veloce.
"Gli antenati dei mammiferi ormai avevano i capelli, così probabilmente gli pterosauri, dinosauri e parenti avevano anche acquisito piume per isolarli.
"La caccia alle piume nei fossili si sta scaldando e trovare le loro funzioni in forme così precoci è imperativo. Può riscrivere la nostra comprensione di una grande rivoluzione nella vita sulla Terra durante il Triassico, e anche la nostra comprensione della regolazione genomica delle piume, bilancia, e peli sulla pelle."
