Le piume dei dinosauri potrebbero essere state più simili a quelle degli uccelli di quanto si pensasse in precedenza.

Molti dinosauri piumati non potevano volare - almeno, non come fanno gli uccelli oggi. Ma le piume dei rettili potrebbero essere state più simili a quelle degli uccelli di quanto pensassero gli scienziati.

Nel 2019, le analisi dei fossili hanno scoperto che le piume di un dinosauro non volatore contenevano principalmente una forma diversa e più flessibile della proteina cheratina che costituisce il becco, le squame e le piume degli uccelli moderni. I ricercatori hanno suggerito allora che le piume si erano evolute a livello molecolare nel tempo diventando più rigide mentre gli uccelli - gli ultimi dinosauri viventi - si alzavano in volo (SN: 31/07/14).

Tuttavia, la fossilizzazione può alterare le proteine delle piume, facendo sembrare una proteina cheratina simile a un'altra, riportano i ricercatori nell'edizione di ottobre di Nature Ecology & Evolution. Il team ha anche presentato i loro risultati il 19 ottobre alla riunione annuale della Society for Vertebrate Paleontology a Cincinnati.

Lo studio solleva la possibilità che le piume dei dinosauri potessero contenere principalmente le proteine beta-cheratina trovate nelle piume degli uccelli. Sebbene una tale scoperta non implichi che tutti i dinosauri piumati volassero, pone nuove domande sull'evoluzione delle piume.

Il lavoro fornisce anche agli scienziati preziose informazioni su uno dei modi in cui il registro fossile può trasformarsi nel tempo, afferma Julia Clarke, paleontologa dei vertebrati presso l'Università del Texas ad Austin, non coinvolta nella nuova ricerca. "C'è ancora molto da scoprire sul processo di alterazione chimica che tutte le strutture subiscono durante il processo di formazione delle rocce, liquefazione e sepoltura", afferma.

Per il nuovo studio, la paleontologa Tiffany Slater dell'University College Cork in Irlanda e i suoi colleghi hanno sottoposto le piume degli uccelli moderni a condizioni di calore che simulano quello che le piume di dinosauri profondamente sepolte potrebbero aver subito durante la fossilizzazione. Le beta-cheratine delle piume si sono srotolate e riformate nella forma di alfa-cheratine, la forma più flessibile precedentemente riscontrata come dominante nelle piume dei dinosauri, suggerendo che un processo simile fosse avvenuto in quelle piume.

I ricercatori hanno successivamente esaminato una piuma di uccello di circa 50 milioni di anni fa e una piuma di dinosauro non aviano di 125 milioni di anni. A loro sorpresa, la piuma di uccello sembrava consistere principalmente di alfa-cheratine. Dal momento che avrebbe dovuto essere ricca di beta-cheratine, il team sospetta che le proteine si siano trasformate durante la fossilizzazione. La piuma del dinosauro, al contrario, conteneva principalmente beta-cheratine, suggerendo che non era stata esposta a abbastanza calore per modificare le sue proteine.

L'interpretazione più semplice è che gli effetti distorsivi della fossilizzazione abbiano tratto in inganno i ricercatori precedenti nel pensare che le piume dei dinosauri e degli uccelli fossero così diverse molecolarmente, afferma Slater.

Tuttavia, le condizioni testate dal team nello studio potrebbero non riprodurre accuratamente ciò che è accaduto durante secoli di sepoltura, afferma Mary Schweitzer, paleontologa molecolare della North Carolina State University di Raleigh, coinvolta nella ricerca del 2019.

Nel suo lavoro, le piume esposte a temperature ancora più elevate hanno conservato bene le loro proteine quando sono state mantenute nel sedimento, piuttosto che rimosse come nello studio corrente. L'effetto che la fossilizzazione ha sulle proteine delle piume potrebbe essere più complesso e ancora non compreso, crede la Schweitzer.

Gli scienziati ritengono sempre più che le piume non si siano evolute per il volo. Invece, probabilmente hanno mantenuto i dinosauri al caldo e li hanno aiutati ad attrarre i compagni (SN: 04/02/10). Ma alcuni dinosauri non aviani si sono lanciati in aria e si sono librati da un luogo all'altro (SN: 28/10/16). E alcuni che non potevano volare continuavano comunque a sbattere le ali mentre correvano (SN: 02/05/19).

Se le piume sono solo un pezzo del puzzle su come si è evoluto il volo, la composizione della cheratina potrebbe essere un frammento ancora più piccolo, afferma Matthew Shawkey, biologo presso l'Università di Gand in Belgio, che non ha partecipato alla nuova ricerca. "Una piuma fatta di alfa-cheratina sarebbe davvero così fragile?" si chiede. "Non lo so proprio."

Più importante per l'evoluzione del volo, secondo lui, potrebbe essere la forma delle piume, se hanno venature e come sono disposte l'una rispetto all'altra.

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