I fossili erano noti già da molto tempo quando il medico inglese Gedeon Mantell scoprì nella foresta di Tilgate, nel sud dell’Inghilterra, i resti dei primo dinosauro mai rinvenuto. Era il 1822. Si trattava di un frammento di mandibola sul quale si erano conservati alcuni denti dalla strana forma.
Mantell si mise subito all’opera per cercare di comprendere a quale organismo del passato potesse appartenere il fossile; consultò alcune tra le più influenti personalità del suo tempo, come il grande anatomista francese Geroges Cuvier, che però mal interpretò il reperto attribuendolo ad un rinoceronte estinto e vissuto nel Terziario.
Una luce si accese nella mente di Mantell quando mostrò il reperto al giovane Samuel Sutchbury: i denti erano straordinariamente simili a quelli di un’iguana, ma altrettanto sorprendentemente dovevano essere appartenuti ad un animale di proporzioni enormi. Ciò fu sufficiente perché nel 1824 venisse presentata al mondo scientifico la prima descrizione dell’Iguanodon, “con i denti simili all’iguana”, un rettile quadrupede erbivoro.
Da questo momento in poi i naturalisti inglesi cominciarono una lunga serie di ricerche, che in breve tempo sfociarono nella scoperta di nuovi ed interessanti fossili di animali “antidiluviani”, tra cui il possente predatore Megalosaurus, descritto da Sir William Buckland. Si andava affermando l’idea che nel passato erano esistite creature che non possedevano alcun corrispettivo attuale e che dopo un certo periodo si erano estinte. Si aprì, quindi, un dibattito scientifico per stabilire a quale gruppo animale dovessero appartenere i “sauri giganti”: la soluzione al problema venne presentata nel 1841 da Sir Richard Owen, anatomista di grande fama, che coniò la parola Dinosauria (letteralmente “rettili terribili”) che comprendeva tutta una classe di animali di grandi dimensioni con numerose affinità e somiglianze col gruppo dei rettili ma che possedevano caratteristiche uniche.
Dinosauri e deduzioni
Queste prime scoperte spinsero i naturalisti ad aumentare i propri sforzi alla ricerca di nuovi reperti. L’intento principale era quello di riportare alla luce creature di un lontano passato che testimoniassero ambienti e modi di vita differenti da quelli attuali. Vennero organizzate così numerose spedizioni, che permisero di aumentare la collezione di reperti risalenti all’era Mesozoica e di migliorare la conoscenza del nostro passato. Ma i fossili, in particolare quelli dei dinosauri, si rivelarono strumenti molto validi per le correlazioni stratigrafiche. La presenza di organismi simili, se non addirittura uguali, in rocce affioranti in località anche molto distanti tra loro permetteva di compiere precise correlazioni temporali.
La scoperta di iguanodonti anche a Bernissart (una località belga) spiegava chiaramente che questi giganteschi erbivori avevano colonizzato un’area piuttosto vasta nella stessa epoca. Questa osservazione fu alla base di una importante scoperta: le coste dei continenti africano ed americano erano caratterizzate da faune del tutto simili per tutta la durata del periodo Triassico; successivamente si era verificata una rapida diversificazione dei dinosauri, con specie sempre meno confrontabili col passare del tempo. A questo fenomeno si aggiungeva la sorprendente somiglianza tra il profilo delle coste dei due continenti.
L’unica spiegazione plausibile era che in un momento imprecisato del Mesozoico Africa ed America cominciarono una lenta ma costante marcia di allontanamento: sotto la spinta di forze interne alla terra, la crosta si andava lacerando e cominciava l’apertura dell’oceano Atlantico. Si era agli albori della disciplina della Paleogeografia, una branca della geologia che si occupa di ricostruire forma e posizione dei continenti nel passato.
La moltiplicazione delle scoperte paleontologiche negli ultimi decenni ha permesso di raggiungere una notevole conoscenza della distribuzione delle terre emerse del passato, ed in alcuni casi gli studiosi si sono trovati a dover cambiare completamente le proprie convinzioni.
La parola dinosauro deriva dai due termini greci deinòs, “terribile”, e sauròs, “rettile”. In questo gruppo troviamo organismi esclusivamente terrestri, bipedi e quadrupedi, erbivori e carnivori, di dimensioni variabili tra alcune decine di centimetri e decine di metri, che si sono evoluti a partire dal Triassico superiore (circa 220 milioni di anni fa) e che si sono estinti alla fine del Cretaceo, 65 milioni di anni fa, per cause ancora da dimostrare con precisione. Osserviamo più nel dettaglio la loro “carta d’identità”:
-vertebrati: possiedono uno scheletro mineralizzato, in particolare la colonna vertebrale;
-rettili: sono dotati di metabolismo a sangue freddo (ectotermi), con corpo generalmente allungato e capo, tronco e coda distinti; presentano due coppie di arti ed un numero variabile di dita tra 2 e 5 alle estremità;
-diapsidi: sono caratterizzati da una doppia apertura (fenestra) nel cranio dietro all’orbita;
-arcosauri: presentano un’ulteriore finestra subito davanti all’orbita;
-tecodonti: ogni dente è alloggiato nella propria “teca”, uno spazio apposito presente nelle mascelle chiamato alveolo.
Sulla base della particolare conformazione del bacino, sono stati distinti due ordini sistematici
-saurischi: “con il bacino da rettile”, in cui pube ed ischio (due ossa che permettono l’articolazione delle zampe al corpo) contrapposti; all’interno di questo gruppo troviamo i Teropodi come Allosaurus, Tyrannosaurus e Velociraptor tutti carnivori bipedi, ed i Sauropodomorfi, erbivori quadrupedi che raggiunsero dimensioni colossali (Brachiosaurus era lungo 30 metri, alto 16 e pesante 80 tonnellate);
-ornitischi: “con il bacino da uccello”, in cui pube ed ischio sono paralleli e diretti posteriormente. Erano esclusivamente erbivori, con generi a postura bipede e quadrupede che, verso la fine del Mesozoico, furono in grado di sviluppare un apparato masticatore molto sofisticato che aumentava la capacità di assorbimento dei valori nutritizi dei vegetali.
Tale struttura ha permesso a questi animali di assumere una postura completamente eretta, con zampe colonnari sotto il corpo per meglio sostenere il peso, un carattere esclusivo che li distingue da qualsiasi altro rettile.
Altra peculiarità è rappresentata dal piede digitigrado: l’animale poggiava al suolo direttamente sulle dita, come avviene ad esempio per gli uccelli, anziché sul palmo (come l’orso che è invece un plantigrado).
Nonostante sia stata rinvenuta una grande quantità di scheletri e di altre tracce fossili, non esistono rocce più giovani di 65 milioni di anni che contengano resti di Dinosauri. Sorge spontanea una domanda:
che fine hanno fatto i dominatori dell’era Mesozoica?
Quale risposta?
Molti sono stati i tentativi di spiegare questo fenomeno a scala globale, chiamato estinzione di massa. Alla fine del Cretaceo il 75% delle specie viventi vengono cancellate in un “battito di ciglia”, un intervallo di tempo molto limitato dal punto di vista geologico. Questa catastrofe coinvolse tutti i Dinosauri, gli Ittiosauri, gli Pterosauri e altre numerose specie marine e vegetali. Molti sono gli studiosi che si sono dedicati a questo problema, avanzando ipotesi astronomiche, paleontologiche, climatiche, biologiche, ecologiche e geologiche. Ne sono scaturite circa un centinaio di teorie, alcune attendibili altre invece decisamente fantasiose o provocatorie. Una di queste ci narra che la scoperta delle sigarette avrebbe avuto conseguenze cliniche drammatiche per i delicati polmoni dei dinosauri!!!
L’ipotesi del meteorite
Il gruppo di ricerca capitanato dagli americani Louis e Walter Alvarez ha avanzato un’ipotesi corredata da un gran numero di indizi, che attualmente sembra essere quella più plausibile. Un bolide di 11 chilometri di diametro avrebbe colpito la Terra 65 milioni di anni fa, generando una nube di polveri capace di oscurare il cielo e determinare la scomparsa dei vegetali prima, degli erbivori e dei carnivori poi. Una prova fondamentale a sostegno di questa teoria è rappresentata da un sottile livello di argilla affiorante presso Gubbio e ricchissimo in Iridio, un elemento chimico raro sulla terra ma molto abbondante nello spazio e che costituisce gran parte della massa degli asterodi. Questo particolare livello di riferimento (livello marker) è noto internazionalmente come limite K-T, e individua il confine che separa l’era Mesozoica da quella Terziaria. Oggi è possibile vedere un esempio dell’impatto di un corpo extraterrestre in Arizona:
circa 50000 anni fa un asteroide di pochi metri di diametro si schiantò sul nostro pianeta formando un cratere del diametro di 1600 metri e profondo 300. Si immagini l’energia di un corpo grande mille volte di più!
I dinosauri oggi: dinosauri non aviani e dinosauri aviani
Un grande sostenitore della teoria evolutiva darvinista era Thomas Henry Huxley: il naturalista inglese era convinto della stretta connessione tra i rettili e gli uccelli, tanto che li pose in discendenza diretta. Prove a suo favore erano gli scheletri egli Archaeopteryx, descritti come “uccelli che assomigliano a rettili”, e del Compsognathus, un piccolo dinosauro bipede con un’anatomia molto vicina a quella degli uccelli. L’idea di Huxley venne vivacemente rifiutata ai suoi tempi, ma rappresentò un’importante punto di partenza per i paleontologi della fine del XX secolo. Secondo Phil Currie, del Royal Tyrrel Museum del Canada, c’è stretta correlazione tra dinosauri e uccelli: esiste infatti un gruppo sistematico, i Maniraptoriani, che possiede moltissime analogie anatomiche con gli uccelli, prima fra tutte la presenza di penne che ricoprono il corpo. In questo ramo laterale dell’albero evolutivo dei dinosauri si sono sviluppati i cosiddetti dinosauri non aviani, ovvero incapaci di volare, ma che presentavano numerosi preadattamenti condivisi dagli uccelli. Importanti scoperte sono state fatte nell’ultimo decennio; di interesse fondamentale è stato il rinvenimento dii fossili provenienti dal giacimento di Liaoning, nella Cina nordorientale: esemplari come Sinosauropteryx, Caudipteryx, e Protarchaeopteryx sono tutti dinosauri di piccole dimensioni, con crani molto sviluppati rispetto alle dimensioni corporee, femori brevi e caviglie allungate, e soprattutto con una tipica copertura di penne e piume sugli arti, sul corpo e sulla coda. Nel medesimo sito sono stati rinvenuti anche splendidi fossili di Confuciusornis, un uccello delle dimensioni di un colombo, che condivideva l’habitat con i dinosauri pennuti. Ulteriori scoperte hanno dimostrato che in un momento indeterminato del Giurassico iniziò una nuova linea evolutiva che avrebbe condotto da un lato agli uccelli (descriti da Currie come dinosauri aviani), dall’altro ai dinosauri non aviani. Possiamo citare a questo proposito il Mononykus, che presenta nell’arto anteriore un unico dito funzionale e che evidenzia la progressiva perdita delle dita in favore di una struttura adatta al sostegno dell’ala. Altri indizi ci arrivano da un esemplare di Oviraptor di recente scoperta che, oltre alla copertura di piume, era dotato di pigostilo, una struttura formata da un certo numero di vertebre fuse tra loro e posto al termine della coda; tale struttura è presente negli uccelli e svolge una funzione di sostegno delle penne timoniere.
La furcula, un importante indizio
Per i primi studiosi, un elemento dello scheletro di Archaeopteryx chiudeva qualunque discussione. Tutti gli scheletri rinvenuti, infatti, erano dotati di furcula (o forcella), un osso del cinto scapolare che risulta dalla fusione delle due clavicole; esso è fondamentale per il volo degli uccelli, in quanto consente l’inserzione di parte della muscolatura deputata al movimento dell’ala. La furcula è quell’ossicino a forma di V che termina con una piccola placchetta sottile che troviamo quando spolpiamo il petto del pollo; nel gergo familiare è anche detto “osso dei desideri”. La presenza di una simile struttura ossea portava a pensare, molto ovviamente, che Archaeopteryx fosse un uccello a tutti gli effetti.
Questo quadro, semplice e molto funzionale, è stato complicato da scoperte relativamente recenti che riguardano nuove specie di dinosauro, tra cui anche esemplari italiani. Scipionyx samniticus, che conserva eccezionalmente oltre allo scheletro completo anche l’intestino, le parti muscolari e i gusci cornei delle unghie (le cosiddette parti molli), appartiene senza dubbio ai Dinosauria, ma vi sono alcune caratteristiche anatomiche che ricorrono anche negli uccelli. Ad esempio, il femore è molto più breve della tibia, ed il piede è digitigrado.
La furcula è presente anche in un altro esemplare italiano, il Saltriosauro, un possente carnivoro di 8 metri di lunghezza che abitava le coste che bordavano i mari bassi dell’Italia settentrionale durante il Giurassico inferiore, circa 200 milioni di anni fa.
Sembra quindi chiaro che questa struttura è propria dei dinosauri Saurischi e che si sia sviluppata molto precocemente. Gli studiosi non sono ancora riusciti a stabilire con esattezza la reale funzione di questo elemento osseo in esseri così possenti.