Gli adattamenti dietro l'origine del volo negli uccelli.

L’origine del volo negli uccelli è un processo complesso e costellato da una serie di adattamenti morfologici e fisiologici comparsi negli ultimi antenati in comune di uccelli, dinosauri e coccodrilli: gli arcosauri. L’arcosauro basale più antico è un piccolo rettile denominato Euparkeria capensis, vissuto durante il Triassico inferiore, intorno ai 247 milioni di anni fa, nell’attuale continente africano. Rettile quadrupede e plantigrado era ricoperto sulla superficie corporea da squame, ma presentava delle caratteristiche peculiari a livello scheletrico come delle finestre mandibolari ed antorbitali presenti nel cranio che lo alleggerivano e una condizione degli arti in semipronazione. Il sistema respiratorio presentava delle caratteristiche innovative, come un flusso d’aria unidirezionale che forniva diversi vantaggi a questo animale, tra cui la capacità di sopravvivere in un pianeta con un’atmosfera povera di ossigeno, che secondo alcuni studi geo-climatici, sembra caratterizzasse la Terra durante il periodo Triassico. Da questo piccolo rettile arcosauro deriva il primo organismo, che per molti aspetti risulta simile ai dinosauri, denominato Silesaurus opolensis. Silesaurus era un dinosauromorfo con postura più eretta rispetto al suo antenato arcosauro, e con una struttura degli arti in conformazione parasagittale. Era un animale quadrupede che tuttavia, a causa della diversa disposizione delle zampe, poteva assumere un’andatura bipede ritraendo gli arti anteriori sotto al corpo, ad esempio per fuggire dai predatori. La struttura del piede di Silesaurus indica che i dinosauromorfi abbandonarono la condizione plantigrada e cominciarono a spostarsi in punta di piedi. Nel Triassico superiore compaiono i veri e propri dinosauri che conservano la condizione digitigrada riscontrata in Silesaurus ma a differenza di quest’ultimo, assumono una postura pienamente eretta. Gli arti anteriori, così svincolati dalla locomozione, furono utilizzati dai dinosauri carnivori (i teropodi) come strumenti di attacco o come strumenti per cingere e tenere ferme le prede, mentre in altri teropodi di dimensioni più piccole (gli uccelli) tornarono a servire una funzione locomotoria, grazie alla comparsa di annessi cutanei aerodinamici. Il volo negli uccelli è garantito dalla presenza di un piumaggio complesso e differenziato. La comparsa delle prime proto-piume risale a molti milioni di anni prima rispetto alla comparsa del primo uccello (Archaeopteryx). Tracce di annessi cutanei filamentosi e cavi sono riscontrati in diversi dinosauri anche non imparentati con gli uccelli come quelli ritrovati in alcuni ornitischi del Cretaceo. Ciò suggerisce che la comparsa del piumaggio sia dovuta a cause diverse rispetto al volo, tra di queste sono riconosciute come più probabili la termoregolazione ed il display sessuale. I primi uccelli ereditarono questi caratteri (sistema respiratorio unidirezionale, piumaggio, postura bipede con arti anteriori piumati) e seppero sfruttarli per una nuova forma di locomozione. Gli antenati degli uccelli sperimentarono le forme di volo probabilmente planando da un albero ad un altro oppure attraverso un meccanismo di corsa in cui questi nuovi dinosauri affiancavano all’azione degli arti posteriori il battito di quelli anteriori permettendogli di staccarsi da terra. Resta comunque possibile che gli uccelli odierni abbiano sviluppato una forma di volo indipendente da quella dei primi uccelli giurassici i quali, essendo provvisti di penne e piume anche sugli arti posteriori, sarebbero stati in grado di adottare un volo “a quattro zampe”. Queste tre teorie possiedono ciascuna dei punti di forza e dei punti a sfavore, solamente successive scoperte saranno in grado di colmare queste lacune.