Una nuova ricerca rivela che gli pterosauri, i primi vertebrati a realizzare il volo a motore, svilupparono le strutture cerebrali necessarie per la locomozione aerea senza il drammatico ingrandimento del cervello osservato negli uccelli. Un team internazionale ha utilizzato immagini 3D avanzate per ricostruire il cervello di oltre tre dozzine di specie, tra cui pterosauri, i loro parenti più stretti, i primi dinosauri, coccodrilli e uccelli. Lo studio suggerisce che questi rettili volanti riuscissero a volare rapidamente, con una struttura cerebrale più simile ai dinosauri non volanti che agli uccelli moderni.
Rapida evoluzione del volo negli pterosauri
Gli pterosauri apparvero circa 220 milioni di anni fa, già in grado di volare a motore, una capacità che si evolse separatamente nei dinosauri aviari. Questo nuovo studio sfida l’ipotesi di lunga data secondo cui cervelli più grandi fossero essenziali per il volo precoce.
La scoperta chiave è che gli pterosauri hanno evoluto il volo all’inizio della loro storia evolutiva, e lo hanno fatto con cervelli relativamente piccoli rispetto alle loro dimensioni corporee. I ricercatori della Johns Hopkins University School of Medicine non hanno trovato prove che i cervelli ingranditi fossero il motore iniziale della loro capacità di volo.
“Il nostro studio mostra che gli pterosauri hanno evoluto il volo all’inizio della loro esistenza e che lo hanno fatto con un cervello più piccolo simile ai veri dinosauri non volanti”, ha affermato il dottor Matteo Fabbri.
Il ruolo della visione e i primi adattamenti
Il team si è concentrato sul lobo ottico, la regione del cervello responsabile della visione, come potenziale chiave per il volo. Hanno esaminato il cervello di Ixalerpeton, un lagerpetide del Triassico – un parente degli pterosauri incapace di volare e che viveva sugli alberi – e hanno scoperto che possedeva già caratteristiche legate a una visione migliorata, incluso un lobo ottico ingrandito.
Ciò suggerisce che una visione migliorata potrebbe essere stata un trampolino di lancio verso il volo per gli pterosauri. Tuttavia, la forma e le dimensioni complessive del cervello tra Ixalerpeton e gli pterosauri hanno mostrato pochissime somiglianze, il che implica che gli pterosauri hanno acquisito il volo in un lampo, trasformando rapidamente il loro cervello per soddisfare le esigenze della locomozione aerea.
Contrasto con l’evoluzione degli uccelli
Lo studio contrasta nettamente con il percorso evolutivo degli uccelli. Mentre gli pterosauri apparentemente “hanno acquisito il volo fin dall’inizio”, gli uccelli moderni sembrano aver sviluppato il volo in un processo più graduale, passo dopo passo.
Gli uccelli hanno ereditato tratti come cervelletti ingranditi e lobi ottici dai loro antenati preistorici, e poi li hanno adattati nel tempo per il volo. Uno studio del 2024 ha addirittura indicato l’espansione del cervelletto come una componente chiave nel volo degli uccelli.
“In sostanza, il cervello degli pterosauri si è trasformato rapidamente acquisendo fin dall’inizio tutto ciò di cui aveva bisogno per prendere il volo”, ha spiegato il dottor Fabbri.
Implicazioni più ampie per comprendere il volo
I ricercatori hanno anche analizzato le cavità cerebrali nei fossili di coccodrilli e uccelli estinti, confermando che il cervello degli pterosauri era moderatamente ingrandito ma ancora di dimensioni simili a quello di altri dinosauri.
Il paleontologo Dr. Rodrigo Temp Müller ha sottolineato che le scoperte nel sud del Brasile continuano ad affinare la nostra comprensione dell’evoluzione dei primi dinosauri e degli pterosauri.
Questa ricerca sottolinea che non esiste un unico modo per far evolvere il volo. Gli pterosauri dimostrano che adattamenti complessi possono verificarsi rapidamente, anche senza un significativo ingrandimento del cervello, mentre gli uccelli seguono un percorso più graduale e incrementale.
Gli studi futuri si concentreranno sui dettagli più fini della struttura cerebrale degli pterosauri, con l’obiettivo di svelare i principi biologici fondamentali alla base del volo. I risultati appaiono sulla rivista Current Biology.
