Un asteroide ha spazzato via i dinosauri. Hai aiutato gli uccelli a prosperare?

Sessantasei milioni di anni fa un asteroide entrò in collisione con il Golfo del Messico. Il disastro portò all’estinzione fino a tre quarti di tutte le specie sulla Terra, compresi i dinosauri come il Tyrannosaurus rex. Ma alcuni dinosauri volanti e piumati sopravvissero, evolvendosi infine nelle oltre 10.000 specie di uccelli che vivono oggi, tra cui colibrì, condor, pappagalli e gufi.

Sulla base dei reperti fossili, i paleontologi sostengono da tempo che l’impatto dell’asteroide fu seguito da un importante impulso nell’evoluzione degli uccelli. L’estinzione di massa di altri animali potrebbe aver eliminato gran parte della concorrenza per gli uccelli, dando loro l’opportunità di evolversi nella meravigliosa diversità di specie che oggi volano intorno a noi.

Ma il Nuovo studio sul DNA di 124 specie di uccelli sfida questa idea. Un team internazionale di scienziati ha scoperto che gli uccelli hanno iniziato a diversificarsi decine di milioni di anni prima del fatidico impatto, suggerendo che l’asteroide non ha avuto un impatto significativo sull’evoluzione degli uccelli.

“Immagino che questo arrufferà alcune piume”, ha detto Scott Edwards, biologo evoluzionista dell'Università di Harvard e uno degli autori dello studio. La ricerca è stata pubblicata lunedì negli Atti della National Academy of Sciences.

I dinosauri svilupparono piume primitive almeno 200 milioni di anni fa, non per il volo ma più probabilmente per l'isolamento o per l'accoppiamento. In una stirpe di piccoli dinosauri bipedi, queste piume divennero più complesse e alla fine portarono le creature in aria come uccelli. Il modo in cui le piume si trasformano in ali per il volo è ancora oggetto di dibattito. Ma una volta che gli uccelli si sono evoluti, si sono diversificati in una varietà di forme, molte delle quali si estinse Quando l'asteroide fece precipitare la Terra in un inverno che durò anni.

Durante la ricerca di fossili dei principali gruppi di uccelli che vivono oggi, gli scienziati hanno trovato Quasi niente Formatosi prima che l'asteroide colpisse. Questa sorprendente assenza ha portato alla teoria secondo cui le estinzioni di massa costituiscono lo stadio evolutivo per gli uccelli, consentendo loro di esplodere in molte nuove forme.

Ma il nuovo studio è giunto a una conclusione completamente diversa.

“Abbiamo scoperto che questo disastro non ha avuto alcun impatto sugli uccelli moderni”, ha detto Xiaoyuan Wu, biologo evoluzionista della Jiangsu Normal University di Xuzhou, in Cina.

Il dottor Wu e i suoi colleghi hanno utilizzato il DNA degli uccelli per ricostruire un albero genealogico che mostrava come erano imparentati i gruppi principali. La prima divisione creò due lignaggi, uno che comprendeva gli attuali struzzi ed emù, e l'altro che comprendeva il resto degli uccelli viventi.

Gli scienziati hanno poi stimato quando i rami si sono divisi in nuovi lignaggi confrontando le mutazioni accumulate lungo i rami. Quanto più lunga è la divisione tra due rami, tanto più mutazioni si accumulano in ciascun lignaggio.

Il team comprendeva paleontologi che hanno contribuito a mettere a punto le stime genetiche esaminando fossili di uccelli di 19 anni. Se il ramo sembra essere più giovane del fossile a cui appartiene, adattano il modello computerizzato che stima il ritmo dell’evoluzione degli uccelli.

È particolarmente degno di nota a causa dell'analisi dei fossili, ha affermato Michael Bateman, un paleontologo dell'Università cinese di Hong Kong che non è stato coinvolto nel nuovo studio. “Avevano una squadra da sogno di paleontologi”, ha detto.

Lo studio ha scoperto che gli uccelli attuali condividono un antenato comune vissuto 130 milioni di anni fa. Nuovi rami del suo albero genealogico si divisero costantemente durante il Cretaceo e successivamente a un ritmo abbastanza costante, sia prima che dopo l'impatto dell'asteroide. Questa tendenza costante potrebbe essere stata guidata dalla crescente diversità di piante da fiore e insetti durante lo stesso periodo, ha affermato il dottor Wu.

Jacob Perf, un biologo evoluzionista dell'Università del Michigan che non è stato coinvolto nello studio, ha affermato che lo studio dimostra metodi all'avanguardia per l'elaborazione di enormi quantità di dati genetici per ricostruire la storia evolutiva. Ma non era d'accordo con la sua conclusione.

Se il nuovo studio è corretto, dovrebbero esserci fossili di tutti i principali gruppi di uccelli viventi molto prima dell’impatto dell’asteroide. Ma quasi nessuno è stato trovato.

“Il segnale proveniente dai reperti fossili non è ambiguo”, ha detto il dottor Berv.

Il dottor Berv sospetta che la storia corretta provenga dai fossili e che la maggior parte dei principali gruppi di uccelli siano comparsi dopo l'impatto dell'asteroide. Il problema con il nuovo studio, ha detto, è che presuppone che il DNA degli uccelli accumuli mutazioni a un ritmo costante da una generazione a quella successiva.

Ma la devastazione causata dall’impatto dell’asteroide – che ha causato il collasso delle foreste e creato una carenza di prede – potrebbe aver ucciso gli uccelli più grandi, mentre quelli più piccoli sono sopravvissuti. I giovani uccelli impiegano meno tempo per riprodursi e produrranno molte più generazioni – e molte più mutazioni – rispetto agli uccelli prima della collisione. Se gli scienziati ignorassero questo tipo di ipermutazione, non riuscirebbero a cogliere i tempi dell’evoluzione.

Tuttavia, il dottor Berv ha ammesso che gli scienziati stanno appena iniziando a sviluppare metodi che potrebbero consentire loro di stimare meglio il tasso di evoluzione e di combinarlo con altre prove come il DNA e i fossili. “Penso che ciò riconcilierà alcune delle discussioni”, ha aggiunto.