Resti di guaine di piume sulle ali dell'uccello fossile Archaeopteryx, mostra le prime prove di una complessa strategia di muta. Le frecce bianche indicano le guaine delle piume. La barra della scala è di 1 cm. Credito:Kaye et al. 2020.
Gli uccelli in volo muoiono le piume quando sono vecchi e logori perché inibiscono le prestazioni di volo, e la strategia di muta è tipicamente una muta sequenziale. Si pensa che la muta non sia organizzata nei primi dinosauri piumati perché dovevano ancora evolvere il volo, quindi determinare come si è evoluta la muta può portare a una migliore comprensione delle origini del volo.
Però, le prove del passaggio alle moderne strategie di muta sono scarse nei reperti fossili. Recentemente, Professore assistente di ricerca Dr. Michael PITTMAN della Divisione di ricerca per la Terra e le scienze planetarie, oltre al Laboratorio di Paleontologia dei Vertebrati, presso la Facoltà di Scienze dell'Università di Hong Kong (HKU), Thomas G KAYE della Foundation for Scientific Advancement (Arizona, USA) e William R WAHL del Wyoming Dinosaur Center (Wyoming, NOI.), scoperto congiuntamente il primo record di muta di piume dal famoso primo uccello fossile Archaeopteryx trovato nel sud della Germania in rocce che erano lagune tropicali ~ 150 milioni di anni fa. I risultati sono stati pubblicati in Biologia della comunicazione .
Strategia di muta di Archaeopteryx utilizzata per preservare le massime prestazioni di volo
La strategia di muta più comune negli uccelli moderni è una muta sequenziale, dove le piume si perdono da entrambe le ali contemporaneamente in uno schema simmetrico. La sequenza della caduta delle penne segue due diverse strategie:la prima strategia è una muta numericamente sequenziale in cui le penne vengono perse in ordine numerico ed è la più comune tra i passeriformi, noto anche come uccelli canori e uccelli appollaiati; la seconda strategia è una strategia center-out in cui si perde prima una piuma centrale, e poi le piume successive vengono sparse verso l'esterno da questo punto centrale; questo è più comune negli uccelli non passeriformi come i falchi. Questa strategia riduce al minimo le dimensioni del foro aerodinamico nell'ala, che consente ai falchi di mantenere meglio le loro prestazioni di volo durante la muta per la caccia.
Ricostruzione della vita di Archaeopteryx, l'iconico mattiniero dei Calcari di Solnhofen nel sud della Germania. Credito:Julius T. Csotonyi
L'imaging a fluorescenza stimolata dal laser sviluppato in collaborazione con HKU ha rivelato guaine di piume sull'esemplare di Archaeopteryx di Thermopolis che sono altrimenti invisibili sotto la luce bianca. "Abbiamo trovato guaine di piume specchiate su entrambe le ali. Queste guaine sono separate da una piuma e non sono in ordine numerico sequenziale. Ciò indica che Archaeopteryx ha utilizzato una strategia di muta sequenziale al centro, che viene utilizzato nei falchi viventi per preservare le massime prestazioni di volo, " ha detto Kaye. Questa strategia era quindi già presente alle prime origini del volo.
Uccello predatore in fase di muta. Le frecce bianche indicano gli spazi tra le piume. Credito:Shutterstock
"La strategia della muta verso l'esterno esisteva nei primi volantini e sarebbe stata un vantaggio molto gradito a causa delle loro capacità di volo altrimenti scarse. Avrebbero apprezzato qualsiasi vantaggio di volo che potessero ottenere, " ha detto Pittman. "Questa scoperta fornisce importanti spunti su come e quando gli uccelli hanno perfezionato le loro capacità di volo precoce prima della comparsa di adattamenti iconici ma successivi legati al volo come uno sterno a chiglia (sterno), punta della coda fusa (pygostyle) e il canale triosseo della spalla, " ha aggiunto Pitman.
Questo studio fa parte di un più ampio progetto a lungo termine di Pittman e Kaye e del loro team di collaboratori per comprendere meglio le origini del volo.
