Le piume iridescenti degli uccelli si devono a un antenato comune di 80 milioni di anni

AGI - L'antenato comune di tutti gli uccelli, 80 milioni di anni fa, aveva piume iridescenti che ancora oggi brillano nell'albero genealogico degli uccelli. Le piume iridescenti e colorate si sono originate 415 volte nell'albero della vita degli uccelli e, nella maggior parte dei casi, sono nate al di fuori dei tropici. A rivelarlo un nuovo studio guidato da Chad Eliason, ricercatore del Field Museum di Chicago, pubblicato sulla rivista Nature Ecology and Evolution.

I risultati sono stati ottenuti grazie a un albero genealogico di 9.409 specie di uccelli che ha aiutato gli scienziati a capire perché ci sono così tanti uccelli colorati nei tropici e come questi colori si sono diffusi nel tempo. La tavolozza dei colori degli uccelli che è possibile osservare fuori dalla finestra dipende dal luogo in cui si vive. Se lontano dall'Equatore, la maggior parte degli uccelli tende ad avere colori scialbi, ma più ci si avvicina ai tropici, maggiori sono le probabilità di imbattersi in piume sempre più colorate.

Gli scienziati sono stati a lungo perplessi sul perché ci siano più uccelli dai colori brillanti ai tropici che in altri luoghi, e si sono anche chiesti come questi uccelli siano arrivati lì: cioè, se queste piume colorate si sono evolute ai tropici, o se gli uccelli tropicali hanno antenati colorati che sono arrivati nella regione da qualche altra parte.

“Per decenni gli scienziati hanno ipotizzato che ai tropici vi siano specie di uccelli più luminose o colorate - ha detto Eliason, l'autore principale del lavoro -. Volevamo trovare un meccanismo che ci aiutasse a capire queste tendenze: come questi colori vivaci sono arrivati lì e come si sono diffusi nell'albero genealogico degli uccelli nel corso del tempo. Ci sono due modi principali in cui il colore viene prodotto negli animali: i pigmenti e le strutture. 

Le cellule producono pigmenti come la melanina, responsabile della colorazione nera e marrone. Il colore strutturale, invece, deriva dal modo in cui la luce rimbalza sulle diverse disposizioni delle strutture cellulari. L'iridescenza, il luccichio dell'arcobaleno che cambia a seconda di come la luce colpisce un oggetto, è un esempio di colore strutturale. Gli uccelli tropicali ottengono i loro colori da una combinazione di pigmenti brillanti e colore strutturale.

Il lavoro di Eliason si concentra sul colore strutturale, quindi ha voluto esplorare questo elemento della colorazione degli uccelli tropicali. Lui e i suoi colleghi hanno passato al setaccio fotografie, video e persino illustrazioni scientifiche di 9.409 specie di uccelli, la stragrande maggioranza delle circa 10.000 specie di uccelli viventi conosciute dalla scienza. I ricercatori hanno tenuto traccia di quali specie hanno piume iridescenti e di dove si trovano questi uccelli.

Gli scienziati hanno poi combinato i dati sulla colorazione e sulla distribuzione degli uccelli con un albero genealogico preesistente, basato sul DNA, che mostra come tutte le specie di uccelli conosciute siano imparentate tra loro. Poi hanno inserito le informazioni in un sistema di modellazione per estrapolare le origini e la diffusione dell'iridescenza. “In pratica, abbiamo fatto un sacco di calcoli”, ha affermato Eliason.

Considerando il grado di parentela tra le specie moderne e il luogo in cui si trovano, nonché gli schemi generali di formazione delle specie e di variazione nel tempo di tratti come i colori, il software di modellazione ha determinato la spiegazione più probabile per i colori degli uccelli che vediamo oggi: gli uccelli colorati provenienti dall'esterno dei tropici sono spesso arrivati nella regione milioni di anni fa, per poi ramificarsi in un numero sempre maggiore di specie diverse.

Il modello ha anche rivelato una sorpresa sull'antenato di tutti gli uccelli moderni. Gli uccelli sono un gruppo specializzato di dinosauri: il primo uccello conosciuto, Archaeopteryx, è vissuto 140 milioni di anni fa. Un sottogruppo di uccelli, chiamato Neornithes, che si è evoluto 80 milioni di anni fa è stato l'unico a sopravvivere all'estinzione di massa e ai dinosauri 66 milioni di anni fa. Tutti gli uccelli moderni appartengono a Neornithes. Il modello prodotto da Eliason e dai suoi colleghi suggerisce che l'antenato comune di tutti i Neornithes, 80 milioni di anni fa, aveva piume iridescenti che ancora oggi brillano nell'albero genealogico degli uccelli.

“Sono stato molto emozionato nell'apprendere che lo stato ancestrale di tutti gli uccelli è l'iridescenza - ha sottolineato Eliason -. Abbiamo già trovato prove fossili di uccelli iridescenti e di altri dinosauri piumati, esaminando le piume fossili e le strutture che producono pigmenti conservate in quelle piume. Sappiamo quindi che le piume iridescenti esistevano già nel Cretaceo: quei fossili aiutano a sostenere l'idea del nostro modello che anche l'antenato di tutti gli uccelli moderni fosse iridescente”. La scoperta che il primo Neornithes era probabilmente iridescente potrebbe avere importanti implicazioni per la paleontologia. “Probabilmente troveremo molte più iridescenze nei fossili, ora che sappiamo come cercarle”, ha concluso Eliason.