l’Indagine

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Un modello di Archaeopteryx lithographica presso l’Università di Oxford Museo di Storia Naturale.

Archaeopteryx lithographica in greco significa ala antica dalla pietra di stampa. ἀρχαοος archaios dal greco, ‘antico’ e πτέρυξ pteryx che significa, ‘piuma’ o ‘ ala ‘ (Nedin, 1999)., Prende il nome dal calcare in cui è stato scoperto, nei depositi di calcare di Solnhofen nel sud della Germania (George Washington University, 2002). Pertanto, a volte viene anche chiamato con il suo nome tedesco Urvogel, che significa “primo uccello” o “uccello originale”.

Archaeopteryx è un uccello preistorico, risalente a circa 150 milioni di anni fa durante il periodo giurassico. Di conseguenza, è considerato da molti il più antico uccello conosciuto. Archaeopteryx condivide sia le caratteristiche dei dinosauri teropodi che gli uccelli moderni., È quindi ampiamente considerato un fossile di transizione tra gli uccelli e i rettili. In molti modi, Archaeopteryx è più simile ai piccoli dinosauri teropodi che agli uccelli moderni. Tuttavia, la storia evolutiva di Archaeopteryx non è mai stata così semplice. È sempre stato estremamente controverso in passato e continua ad essere parte integrante di molti dibattiti scientifici sull’origine e l’evoluzione degli uccelli.

L’origine degli uccelli: Storia evolutiva

Archaeopteryx è il più antico e primitivo uccello conosciuto., L’anatomia scheletrica di Archaeopteryx è molto simile a quella dei dinosauri coelurosauriani contemporanei (Ostrom, 2008). Ogni caratteristica scheletrica di Archaeopteryx è strettamente correlata ai dinosauri coelurosauriani contemporanei, con l’unica eccezione delle clavicole fuse e della morfologia ischhiatica unica (Ostrom, 2008). Ciò è stato dimostrato analizzando cinque esemplari scheletrici di Archaeopteryx noti e confrontandoli con l’anatomia scheletrica di diversi gruppi di rettili come Ornithopoda, Theropoda, Pseudosuchia e Sphenosuchia, che sono stati proposti come possibili antenati degli uccelli (Ostrom, 2008)., La presenza di molti caratteri comunemente derivati stabilisce che i teropodi coelurosauriani siano i parenti ancestrali più vicini di Archaeopteryx (Ostrom, 2008).

È stato sostenuto che le piume sono uniche e si sono evolute solo negli uccelli; rendendo quindi gli uccelli moderni i parenti più stretti di Archaeopteryx. Questa teoria si sta indebolendo con l’emergere di dati più recenti. Recentemente, il Dr. Kundrat ha fornito prove che rappresentano i più antichi dinosauri piumati. I nuovi dati fossili provenienti dalla Cina e dalla Mongolia suggeriscono che le piume non sono unicamente una caratteristica aviaria (Kundrat, 2004)., Kundrat (2004) indicò la comparsa di appendici piumate nei teropodi e mostrò la loro importanza evolutiva nel raggiungere tassi metabolici più elevati, migliori capacità di locomozione associate a comportamenti distinti e comunicazione visiva. Questa importante evidenza per le appendici piumate pre-Archaeopteryx dissipa la teoria sull’unicità delle piume in Aves.

Storia della scoperta

Archaeopteryx è ampiamente considerato un fossile di transizione tra uccelli e rettili (Bakalar, 2005)., È stata una delle scoperte più importanti nei depositi calcarei giurassici di Solnhofen della Germania meridionale (Bakalar, 2005). Nel 1860, una singola piuma è stato portato alla luce segnando così l’inizio dello studio di Archaeopteryx. La scoperta è stata descritta da Christian Erich Hermann von Meyer, un paleontologo tedesco; il fossile di Archaeopteryx è stato trovato in una lastra di calcare come impressione piumata. Era lungo circa 6 cm e largo 1,1 cm. Apparentemente, a prima vista sembrava un’impressione di piuma di un uccello vivente. Tranne che la piuma aveva 150 milioni di anni! (Herreid, 1999)., Entro un mese, Hermann von Meyer trovò uno scheletro fossile, che sembrava un uccello con molte caratteristiche rettili. Fu una scoperta notevole e nonostante le sue caratteristiche rettili distinte, von Meyer lo chiamò un uccello e da qui il nome Archaeopteryx, ‘ala antica’ (Herreid, 1999). Lo scheletro fossile è stato poi venduto al British Museum of Natural History, mentre la lastra e la svasatura della piuma sono stati venduti ai musei di Monaco e Berlino (Herreid, 1999)., Poco dopo, sono stati scoperti diversi esemplari e fino ad oggi sono stati scoperti dieci esemplari fossili scheletrici e una piuma di Archaeopteryx (Bakalar, 2005).

Al British Museum of Natural History, il compito di descrivere l’Archaeopteryx scheletrico andò a Sir Richard Owen, un importante anatomista del British Museum. Tuttavia, Thomas Huxley, un anatomista maestoso, noto anche come ‘Bulldog di Darwin’ ha mostrato molto interesse (Herreid, 1999)., Huxley e Owen erano vecchi rivali; dopo Owen descritto il campione, subito dopo Huxley ha sottolineato gravi inesattezze nell’analisi di Owen di Archaeopteryx. Huxley nel suo articolo ha sfidato le molte previsioni di Owen tra cui la presenza di un becco sdentato, proprio come gli altri uccelli. Huxley ha inoltre sottolineato che il bacino e i piedi di Archaeopteryx assomigliavano molto a quelli di diversi dinosauri che camminavano su due piedi, specialmente i piccoli dinosauri. Era critico sul fatto che se Archaeopteryx non avesse piume, sarebbe stato facilmente scambiato per un rettile (Herreid, 1999)., Thomas Huxley aprì così un nuovo dibattito a favore dell’evoluzione e associò Archaeopteryx in una stretta relazione ancestrale con i rettili. La sua analisi era così affascinante, che il 19 gennaio 1890, O. C. Marsh dal New York Herald rispose: “È certamente un uomo saggio che oggi può distinguere un uccello da un rettile, con solo i frammenti di una forma antica davanti a lui.”(Majka, 1992).,

Tassonomia

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Il “Berliner Esemplare” esemplare di Archaeopteryx da Eichstätt, Germania.

Un totale di dieci esemplari di Archaeopteryx sono stati scoperti fino ad oggi. Tuttavia, la questione è controversa, se tutti gli esemplari appartengono alla stessa specie o meno (Senter & Robins, 2003)., Sono state notate differenze significative tra gli esemplari che hanno portato a un argomento di diversità tassonomica all’interno di Archaeopteryx (Senter & Robins, 2003).,umerus

Tuttavia, i ricercatori, più in particolare Senter & Robins (2003), dissipare tali affermazioni, sostenendo che iliaca marcature assenti nei due campioni piccoli può essere attribuito per la differenza di età degli uccelli, dove la tendenza di bony marcature aumento in risalto con l’età nei vertebrati., Le differenze dentali tra i campioni sono state interpretate dai ricercatori come risultato dell’ontogenesi (Senter & Robins, 2003). A causa della varia opinione tra i ricercatori, la storia tassonomica è diventata molto complicata. Tuttavia, la maggior parte dei dati di ricerca indica una singola specie, Archaeopteryx lithographica. È opinione diffusa che Archaeopteryx formi il gruppo fratello di tutti gli altri uccelli e che i teropodi coelurosauriani siano i suoi parenti ancestrali più vicini.,

Anatomia&Fisiologia

Archaeopteryx presenta caratteristiche simili a rettili e uccelli. Simile ai rettili, Archaeopteryx aveva un set completo di denti. A differenza di tutti gli uccelli viventi, Archaeopteryx aveva uno sterno piatto, una lunga coda ossea, gastralia e tre artigli sull’ala, che si ritiene fossero usati per afferrare la preda o forse gli alberi. Tuttavia, aveva anche caratteristiche di un uccello moderno, che includeva piume, ali, furcula e dita ridotte (UCMP, 2009).,

Caratteristiche aviarie

Piume: Le piume sono generalmente una struttura che definisce quando si guardano gli uccelli moderni, anche se non possono essere considerate come le uniche strutture identificative in quanto questa stessa caratteristica è stata trovata nei fossili dei dinosauri Protoarchaeopteryx robusta e Caudipteryx zoui (Ji et al. 1998). Archaeopteryx sembra possedere piume di volo ben sviluppate, che sono asimmetriche e contengono una grande quantità di curvatura, nonché tre pale distinte., In alcuni aspetti, tuttavia, le piume di Archaeopteryx sembrano essere leggermente più primitive rispetto agli uccelli esistenti in grado di volare con un’asimmetria leggermente meno apparente (Norberg 1995).

Arti: L’alluce, o primo dito del piede, in Archaeopteryx sembra essere flessibile, un tratto non visto in resti di dinosauri (Nedin 1999).

Caratteristiche dei rettili

Arti: Archaeopteryx possiede diverse caratteristiche presenti solo nei rettili o negli embrioni di uccelli relativi ai piedi e agli artigli, inclusa la presenza di artigli su tre dita (Metcalfe 1987)., Nessuna specie di uccelli esistenti conserva più di due artigli su cifre non condensate interamente nell’età adulta. Le ossa della” mano ” di Archaeopteryx rimangono libere e non sono fuse come si vede nel carpo-metacarpo degli uccelli moderni. Mancano anche in Archaeopteryx i metatarsi fusi del piede. Un’altra caratteristica presente solo negli embrioni di uccelli, Archaeopteryx possedeva ossa del piede prive di tarsometatarsus a differenza dei moderni uccelli adulti (Nedin 1999).

Caratteristiche craniche: Una caratteristica comune agli uccelli esistenti è la connessione del cranio alla colonna vertebrale alla base piuttosto che alla schiena come si vede nei rettili e nell’Archaeopteryx., Archaeopteryx manca la cheratina corno-copertura sulla mascella e premascella, componendo il disegno di legge in tutte le specie di uccelli esistenti. Queste ossa sono anche denti portanti, una caratteristica vista solo nello sviluppo di embrioni di uccelli. Infine, le aperture nasali di Archaeopteryx sono posizionate molto in avanti sul cranio, davanti a una grande apertura nel cranio. Questa apertura è generalmente assente o molto ridotta negli uccelli moderni (Metcalfe 1987, Nedin 1999).

Vertebre, coda: La coda di Archaeopteryx è diversa da quella degli uccelli moderni, in quanto è lunga e possiede diverse vertebre individuali., Quelli degli uccelli moderni sono generalmente molto più corti e contengono vertebre fuse (Nedin 1999).

Volo

La struttura delle piume delle ali e della coda sembra comportare la capacità dell’animale di generare portanza, anche se la misura in cui è stato in grado di farlo è ancora un argomento di dibattito. La flessibilità nel polso degli uccelli moderni è fondamentale per il volo a motore (Storer 1948). In Archaeopteryx l’articolazione del polso possiede alcuni dei tratti necessari per la flessibilità, anche se chiaramente non era flessibile come gli uccelli moderni., Un’altra considerazione importante è la struttura del seno e la gamma di movimento nelle ali di Archaeopteryx. L’articolazione della spalla presente nei reperti fossili sembra essere una forma intermedia, da qualche parte tra i dinosauri e gli uccelli moderni.

Un fattore cruciale nella capacità del volo alimentato è la capacità dell’ala di subire sia l’adduzione che l’abduzione. Archaeopteryx sembrava essere in grado di adduzione, o l’abbassamento delle braccia sotto la spalla, anche se Archaeopteryx era molto probabilmente incapace di abduzione, o l’innalzamento delle braccia sopra la schiena (Nedin 1999)., Questa gamma completa di moto è cruciale per vero volo alimentato (Storer 1948). La chiglia dello sterno negli uccelli moderni è completamente assente in Archaeopteryx suggerendo che i muscoli pettorali potrebbero essere stati ancorati a una posizione alternativa diversa da quella negli uccelli moderni. Ciò avrebbe ridotto la potenza muscolare disponibile per il volo (Greenewalt 1975). Sembrerebbe che Archaeopteryx non fosse capace del volo a motore che si vede negli uccelli moderni, anche se ciò non vuol dire che Archaeopteryx fosse incapace di volare in generale., Data la moltitudine di caratteristiche necessarie per questo tipo di volo che mancano in Archaeopteryx è probabile che non era un volatore forte, ed era quasi certamente incapace di vero volo a motore e un decollo in piedi. Anche se Archaeopteryx potrebbe non essere stato in grado di volare a motore, è probabile che con i tratti che possedeva fosse in grado di sbattere e quindi di volare dopo aver guadagnato una velocità minima, forse dopo un inizio di corsa (Nedin 1999, Greenewalt 1975).,

Pelvi

Il bacino di Archaeopteryx contiene diverse caratteristiche sia degli uccelli moderni che di altri dinosauri saurischiani. Il pube nell’Archaeopteryx è rivolto all’indietro, parallelo all’ischio, a differenza di quello dei saurischians. A differenza degli uccelli moderni, il pube ha mantenuto un’estremità uncinata come si vede nei saurischians. L “angolo tra l” illium e il pube in Archaeopteryx sembra anche essere un intermedio tra i saurischians e gli uccelli moderni, ma uno sguardo allo sviluppo embrionale di uccelli fornisce una narrazione interessante., All’inizio dello sviluppo del pollo vediamo un angolo di 45⁰, lo stesso di Archaeopteryx (Nedin 1999). Man mano che l’embrione si sviluppa, il pube ruota fino a essere quasi parallelo all’illio al momento della schiusa (Metcalfe 1987).

Stile di vita

Il comportamento e la vita quotidiana di Archaeopteryx è stato un argomento difficile da affrontare. Fino a poco tempo fa si credeva che vivesse in un ambiente boschivo, ma gli esemplari fossili erano raramente se non del tutto trovati in presenza di detriti di alberi fossilizzati che suggerivano uno stile di vita diverso., È del tutto possibile che Archaeopteryx prosperasse in arbusti più piccoli, nutrendosi di animali più piccoli che avrebbero vissuto al loro interno (Chiappe 2007).

Controversie

Archaeopteryx è stato al centro di diverse controversie, che vanno dai disaccordi sulla sua posizione nell’albero filogenetico alla validità di diversi esemplari fossili. Gli argomenti sulla validità degli esemplari hanno avuto origine su diverse discrepanze percepite, ma alla fine infondate nei fossili., L’ipotesi che Archaeopteryx sia in realtà più strettamente correlato ai dinosauri che agli uccelli ha e continua ad essere un’area controversa di dibattito. Parte di questa ipotesi afferma che Archaeopteryx non è in realtà il primo uccello, che invece è Avimimus. Un’ulteriore affermazione che Archaeopteryx non è una specie intermedia a tutti ed è in realtà un vero uccello è stato anche sostenuto ed è una pietra angolare per l’argomento creazionista.,

Conclusione

Mentre è difficile trovare un consenso generale sulla posizione di Archaeopteryx nell’evoluzione degli uccelli moderni, è chiaro che conteneva molti stati di carattere transitorio sia dei dinosauri che degli uccelli moderni. Anche se molto probabilmente non era una specie di transizione stessa, gli stati di carattere che possedeva suggerirebbero che la transizione dal dinosauro all’uccello moderno si è effettivamente verificata.,