4 Dai rettili agli uccelli e ai mammiferi

Gli uccelli e i mammiferi presero origine da due diversi gruppi di rettili; i primi uccelli comparvero circa 130 milioni di anni fa, alla fine del Giurassico, da un gruppo di piccoli dinosauri carnivori.


Quali informazioni possiamo ricavare dai fossili sull’origine degli uccelli?
Nelle rocce calcaree di 150 milioni di anni fa in una regione della Germania sono stati trovati i resti fossili di un animale considerato l’anello di congiunzione tra i dinosauri e gli uccelli: l’Archaeopteryx.
Confronta l’organizzazione del corpo dell’Archaeopteryx (15) e del piccione (16).

Caratteri delle due specie:
1 = andatura bipede
2 = piume
3 = artiglio opposto agli altri
4 = arto anteriore capace di flettersi all’indietro
5 = sterno carenato per l’inserzione dei muscoli del volo
6 = denti
7 = lunga coda

L’Archaeopteryx era dotato di penne e piume, di arto anteriore capace di flettersi all’indietro, di zampe posteriori con il primo artiglio opposto agli altri, caratteri che lo rendono simile agli uccelli, ma possedeva anche una lunga coda e una bocca con denti, caratteri ancora tipici dei dinosauri. Gli scienziati di oggi ritengono che questo strano animale sia da posizionare su un ramo laterale della linea evolutiva che portò agli uccelli ( 17 ). Le piume che ne ricoprivano il corpo sono derivate dalla trasformazione delle squame dei rettili e servivano per isolare termicamente l’animale, che probabilmente era già omeotermo, cioè a temperatura corporea costante.
17 L’albero genealogico degli uccelli.

Anche le penne delle ali hanno costituito un grande vantaggio evolutivo perché si sono rivelate ottime strutture per fendere l’aria. L’ala degli uccelli si dimostrò quindi più adatta al volo di quella dei rettili volanti, come gli pterosauri, che si estinsero lasciando libero lo spazio aereo.

I primi mammiferi comparvero da un gruppo di rettili nel Triassico, probabilmente 200 milioni di anni fa, prima degli uccelli, durante l’era dei dinosauri. Già prima della loro comparsa, ben 280 milioni di anni fa, viveva sulla Terra un rettile particolare di cui si sono ritrovati molti resti fossili: il Dimetrodon. Possedeva due differenti tipi di dentatura: aveva denti adatti a tagliare e a incidere e denti adatti a dilaniare la carne. Tale caratteristica è tipica dei mammiferi e non dei rettili, che invece posseggono denti non differenziati. Il Dimetrodon è quindi imparentato con i mammiferi.

Come erano i primi mammiferi? Grazie a quale evento si sono evoluti?
Il grafico illustra la comparsa e la diversificazione dei dinosauri e dei mammiferi. Confronta l’evoluzione dei due gruppi tra 250 e 65 milioni di anni fa. Come vedi i mammiferi e i dinosauri hanno convissuto sulla Terra per milioni di anni ma, mentre i dinosauri vivevano la loro esplosione evolutiva nel Mesozoico, i mammiferi erano presenti in un piccolo numero di specie. Inoltre erano di piccola taglia, coperti di peli e omeotermi, perciò potevano agire durante la notte quando i grandi rettili erano inattivi perché eterotermi. Osservando il grafico si vede che i mammiferi cominciarono a differenziarsi in un gran numero di specie 65 milioni di anni fa, data che segna l’estinzione dei dinosauri.


Solo allora i mammiferi poterono occupare tutte le nicchie ecologiche lasciate libere, aumentare di mole corporea e diversificarsi in un gran numero di gruppi: quelli più primitivi conservarono la oviparità, come gli attuali monotremi, altri più evoluti svilupparono la capacità di partorire figli vivi, come gli attuali marsupiali e placentati. A differenza degli altri vertebrati, i mammiferi, come gli uccelli, possedevano già una temperatura del corpo costante (omeotermia) che costituì un grande vantaggio evolutivo poiché li rendeva più indipendenti dalle condizioni climatiche ambientali. Il successo evolutivo dei mammiferi è stato anche assicurato dalla dentatura diversificata che ha permesso di sfruttare ogni tipo di risorsa alimentare, da un sistema riproduttivo basato sulla viviparità , da arti eretti che permettevano rapidità di movimento e da un sistema nervoso sviluppato.