Gli pterodattili e altri rettili alati correlati che vivevano accanto ai dinosauri migliorarono costantemente la loro capacità di volare per diventare i mortali padroni del cielo nel corso di milioni di anni.

Un nuovo studio pubblicato sulla rivista Natura ha dimostrato che gli pterosauri, un gruppo di creature che sono diventati i primi vertebrati volanti della Terra, si sono evoluti per migliorare le loro prestazioni di volo durante i loro 150 milioni di anni di esistenza, prima che si estinguessero contemporaneamente ai dinosauri 66 milioni di anni fa.

Scienziati delle Università di Reading, Lincoln e Bristol hanno condotto lo studio più dettagliato finora su come gli animali si evolvono per adattarsi meglio ai loro ambienti nel tempo. Hanno combinato i reperti fossili con un nuovo modello di volo basato sugli uccelli viventi di oggi per misurare la loro efficienza di volo e colmare le lacune nella nostra conoscenza della loro storia evolutiva.

Ciò ha permesso agli scienziati di seguire la graduale evoluzione degli pterosauri e dimostrare che sono diventati due volte più bravi a volare nel corso della loro storia. Ha anche mostrato che la loro evoluzione è stata causata da piccoli miglioramenti consistenti per un lungo periodo, piuttosto che improvvise esplosioni evolutive come era stato precedentemente suggerito.

Professor Chris Venditti, un biologo evoluzionista presso l'Università di Reading e autore principale dello studio, finanziato dal Leverhulme Trust, disse, "Gli pterosauri erano un gruppo eterogeneo di lucertole alate, con alcuni delle dimensioni di passeri e altri con l'apertura alare di un aereo leggero. I fan del film Jurassic World avranno visto una drammatizzazione di quanto sarebbero state enormi e letali queste creature. La loro dieta consisteva principalmente di altri animali, dagli insetti ai dinosauri più piccoli.

"Nonostante la loro eventuale abilità nell'aria sia ben nota, la questione se gli pterosauri siano migliorati nel volo e se questo abbia dato loro un vantaggio sui loro antenati ha lasciato perplessi gli scienziati per decenni. Ci sono molti esempi di come funziona la selezione naturale su scale di tempo relativamente brevi, ma fino ad ora è stato molto difficile dimostrare se le piante o gli animali si adattano per diventare più efficienti per un lungo periodo.

"Il nostro nuovo metodo ci ha permesso di studiare l'evoluzione a lungo termine in un modo completamente nuovo, e alla fine rispondi a questa domanda confrontando le creature nelle diverse fasi della loro sequenza evolutiva per molti milioni di anni."

Gli pterosauri si sono evoluti da animali terrestri e sono emersi per la prima volta come volatori nel primo periodo del Triassico, circa 245 milioni di anni fa. I primi fossili risalgono a 25 milioni di anni dopo.

Gli scienziati hanno monitorato i cambiamenti nell'efficienza del volo degli pterosauri utilizzando fossili per misurare la loro apertura alare e le dimensioni del corpo in diverse fasi. Il loro nuovo modello basato su uccelli viventi è stato applicato ai dati di 75 specie di pterosauri, che ha mostrato che gli pterosauri sono gradualmente migliorati nel volare nel corso di milioni di anni.

I modelli hanno mostrato che gli pterosauri hanno adattato la forma e le dimensioni del loro corpo per utilizzare il 50% in meno di energia quando sorvolano la loro storia di 150 milioni di anni. Hanno mostrato che le creature sono aumentate di massa di 10 volte, alcuni alla fine pesano più di 300 kg.

Il nuovo metodo ha anche rivelato che un gruppo di pterosauri, gli azhdarchoidi, era un'eccezione alla regola. Gli scienziati non sono d'accordo su quanto bene questi animali volassero, ma il nuovo studio ha mostrato che non sono migliorati durante la loro esistenza.

Le dimensioni ingrandite degli azhdarchoidi sembravano invece fornire il loro vantaggio in termini di sopravvivenza, con un animale, Quetzlcoatlus, che cresce all'altezza di una giraffa.

Dott.ssa Joanna Baker, biologo evoluzionista e coautore presso l'Università di Reading ha detto, "Questa è una prova unica che sebbene questi animali fossero abili volatori, probabilmente trascorrevano gran parte del loro tempo a terra. Il volo altamente efficiente probabilmente non offriva loro molti vantaggi, e la nostra scoperta che avevano ali più piccole per le loro dimensioni corporee è in linea con le prove fossili per la loro ridotta dipendenza dal volo".

Professor Stuart Humphries, biofisico e autore dell'Università di Lincoln ha commentato, "Una delle poche cose che non è cambiata negli ultimi 300 milioni di anni sono le leggi della fisica, quindi è stato fantastico usare quelle leggi per comprendere l'evoluzione del volo in questi incredibili animali".

Il professor Mike Benton dell'Università di Bristol ha affermato:"Fino a poco tempo fa, i paleontologi potrebbero descrivere l'anatomia delle creature sulla base dei loro fossili ed elaborare le loro funzioni. È davvero emozionante ora poter calcolare l'efficienza operativa degli animali estinti, e poi confrontarli attraverso la loro evoluzione per vedere come è cambiata l'efficienza. Non dobbiamo solo guardare i fossili con stupore, ma può davvero fare i conti con ciò che ci dicono."