From dinosaurs to birds

 

 

 

Una nuova serie di post con estratti – in nessun ordine particolare – presi dal fantastico libro di Jennifer Ackermann dal titolo Il genio degli uccelli

«I dinosauri hanno dato origine a cinciallegre e aironi in parte attraverso un processo di costante rimpicciolimento, una sorta di fenomeno alla Alice nel Paese delle Meraviglie, noto come miniaturizzazione sostenuta. Più di 200 milioni di anni fa, i dinosauri hanno iniziato a diversificarsi rapidamente nelle dimensioni del corpo per occupare nuovi nicchie ecologiche. Tuttavia, solo la linea evolutiva dei dinosauri che ha portato agli uccelli ha mantenuto questi alti tassi di cambiamento. Nel corso di 50 milioni di anni, gli antenati teropodi degli uccelli si sono continuamente rimpiccioliti, da 163 chili a meno di un chilo. Quasi tutto si è ristretto. Essere piccoli e leggeri per questi antenati degli uccelli ha significato poter esplorare nuove nicchie alimentari e sfuggire ai predatori arrampicandosi sugli alberi, planando e volando. I nuovi adattamenti si sono sviluppati significativamente più velocemente rispetto agli altri dinosauri. Piccole dimensioni, flessibilità evolutiva e alcuni nuovi adattamenti (isolamento efficiente grazie a piume altamente sviluppate e capacità di volare e cercare cibo su lunghe distanze) potrebbero aver aiutato gli uccelli a sopravvivere agli eventi catastrofici che hanno ucciso molti dei loro cugini dinosauri, fino a farli diventare uno dei gruppi di vertebrati terrestri più di successo del pianeta.

Anche il loro cervello si è rimpicciolito?

Non altrettanto. I dinosauri che hanno dato origine agli uccelli possedevano cosiddetti cervelli ipertrofici ancor prima dell’evoluzione del volo. (…) Come fa una creatura a mantenere un cervello grande mentre il resto del suo corpo si rimpicciolisce? Gli uccelli ci sono riusciti allo stesso modo in cui lo abbiamo fatto noi; mantenendo una testa e un volto infantili. È un processo evolutivo chiamato pedomorfosi (letteralmente “formazione infantile”) per cui una creatura evolve in modo tale da conservare tratti giovanili anche dopo la maturità. (…)

Guarda caso, anche noi esseri umani potremmo aver compiuto una simile mossa alla Peter Pan. Da adulti, condividiamo la testa grande, il volto piatto, la mascella piccola e gli sparuti peli del corpo che hanno anche i primati neonati. La pedomorfosi potrebbe averci permesso di sviluppare cervelli più grandi, proprio come è accaduto agli uccelli.

Non tutti gli uccelli hanno cervelli proporzionalmente grandi per le loro dimensioni corporee. (…) La loro strategia riproduttiva gioca un ruolo nelle dimensioni del cervello. Il 20 percento delle specie di uccelli che sono precoci – che nascono cioè con gli occhi aperti e in grado di lasciare il nido entro uno o due giorni – ha cervelli più grandi alla nascita rispetto agli uccelli altriciali. Questi ultimi nascono nudi, ciechi e indifesi e rimangono nel nido fino a quando non sono grandi quanto i loro genitori e completamente maturi. (…) L’80 percento delle specie di uccelli che sono altriciali, come cinciallegre, cincie, corvi, cornacchie e ghiandaie, tra gli altri, nascono sì indifesi e con cervelli piccoli ma questi ultimi – come i nostri – crescono molto dopo la nascita, in parte grazie alle cure dei loro genitori. In altre parole, quelli che restano nel nido più a lungo finiscono per avere cervelli più grandi di quelli che lo lasciano subito. 

******

A new series of posts with extracts – in no particular order – taken from the wonderful Jennifer Ackerman book, The Genius of Birds.

«Dinosaurs gave rise to chickadees and herons in part through a process of relentless shrinking, a kind of Alice in Wonderland phenomenon known as sustained miniaturisation. More than 200 million years ago, dinosaurs began rapidly diversifying in body size to fill new ecological niches. However, only the evolutionary line of dinosaurs leading to birds maintained these very high rates of change. Over a period of 50 million years, the therapod ancestors of birds continuously shrank in size, from 163 kilogrammes to less than one kilogramme. Nearly everything got small. Being little and light meant that these bird ancestors could explore new food niches and escape predators by climbing trees, gliding, and flying. They developed new adaptations significantly faster than did other dinosaurs. Their small size, evolutionary flexibility, and certain novel adaptations (efficient insulation from highly developed feathers and the ability to fly and forage over long distances) may have helped birds survive the catastrophic events that killed off many of their dinosaurian cousins-and then go on to become one of the most successful groups of land vertebrates on the planet.

Did their brains shrink, too?

Not so much. The dinosaurs that gave rise to birds possessed so-called hyperinflated brains even before the evolution of flight. (…) How does a creature hold on to a big brain while the rest of its body shrinks? Birds managed the trick the same way we did; by keeping a babyish head and face. It’s an evolutionary process called paedomorphosis (literally “child formation”) whereby a creature evolves in such a way as to retain juvenile traits even after it matures. (…)

As it happens, we humans may have pulled just such a Peter Pan-like move. As adults, we share the big head, flat face, small jaw, and patchy body hair of baby primates. Paedomorphosis may have enabled us to develop bigger brains, just as it did in birds.Not all birds have brains big for their body size. (…)

Reproductive strategy plays a role in brain size. The 20 percent of bird species that are precocial – born with their eyes open and able to leave the nest within a day or two – have larger brains at birth than altricial birds, The latter are born naked, blind, and helpless and remain in the nest until there is big as their parents, and only then fully fledge. (…) The 80 percent of birds species that are altricial, such as chickadees, tits, crows, ravens, and jays, among others, may be born small brained and helpless but their brains –  like ours – grow a great deal after birth, in part thanks to the nurturing of their parents. In other words, nest sitters end up with bigger brains than nest quitters.»