I ricercatori hanno scoperto che le ossa portanti all'interno delle ali degli uccelli più piccoli possono evolversi più liberamente rispetto a quelle degli uccelli più grandi, poiché gli uccelli più grandi devono resistere a livelli più elevati di stress sui loro scheletri.

"L'evoluzione delle proporzioni delle ali è più strettamente limitata nei grandi uccelli, che operano sotto maggiori stress meccanici", ha affermato Andrew Orkney, autore principale e ricercatore post-dottorato nel laboratorio del coautore Brandon Hedrick, assistente professore di scienze biomediche.

Il loro studio, pubblicato su Nature Communications , ha potenziali implicazioni per la comprensione biologica dell'evoluzione degli animali oltre agli uccelli.

"Abbiamo scoperto che gli uccelli più grandi devono cambiare diverse componenti scheletriche delle loro ali allo stesso tempo piuttosto che essere in grado di evolvere le diverse parti delle loro ali in modo indipendente", ha detto Hedrick. "È più facile cambiare una piccola parte dell'ala che l'intera ala. Potrebbe darsi che gli animali più grandi siano meno capaci di evolversi rapidamente e di spostarsi più in generale in nuove nicchie."

Gli uccelli variano nella massa corporea di un fattore 10.000, quindi rappresentano un eccellente sistema modello per indagare questa questione più ampia negli animali, hanno detto i ricercatori. Negli uccelli, ciò potrebbe spiegare lo speciale successo evolutivo dei lignaggi di piccolo corpo. Ad esempio, delle 11.000 specie di uccelli totali, circa 6.500 sono uccelli canori, che in genere sono di piccole dimensioni.

"Anche i colibrì sono un gruppo piccolo e di grande successo, ma niente ha tanto successo quanto gli uccelli canori all'interno degli uccelli", ha detto Hedrick.

I ricercatori hanno utilizzato set di dati open source precedentemente pubblicati di misurazioni precise raccolte da 228 scheletri di uccelli sottoposti a scansione micro-CT. Su ogni osso erano segnati punti di riferimento. Utilizzando questo archivio, Orkney e Hedrick hanno applicato metodi statistici per valutare il grado in cui le diverse ossa si evolvono insieme o indipendentemente l'una dall'altra nell'albero genealogico degli uccelli, noto come la loro "integrazione" evolutiva.

Nel lavoro futuro, i ricercatori studieranno come i cambiamenti all'interno del torace e dell'addome interagiscono con l'ala nei piccoli uccelli; se l'integrazione negli uccelli sia strutturata in modo diverso tra uccelli nati in grado di volare non appena nascono e uccelli che nascono indifesi, e se i pipistrelli, che hanno evoluto il volo indipendentemente dagli uccelli, seguono regole evolutive simili o se ci sono più modi per strutturare un vertebrato volante.

Ulteriori informazioni: Andrew Orkney et al, Le piccole dimensioni corporee sono associate a una maggiore labilità evolutiva delle proporzioni dello scheletro alare negli uccelli, Nature Communications (2024). DOI:10.1038/s41467-024-48324-y

Informazioni sul giornale: Comunicazioni sulla natura

Fornito dalla Cornell University