Una rappresentazione dell’artista di antichi albatros che tormentano un pelagornitide – con il suo temibile becco dentato – mentre i pinguini si divertono negli oceani intorno all’Antartide 50 milioni di anni fa. (Immagine per gentile concessione di Brian Choo)
I fossili recuperati dall’Antartide negli anni ’80 rappresentano i più antichi membri giganti di un gruppo estinto di uccelli che pattugliavano gli oceani meridionali con un’apertura alare fino a 21 piedi che avrebbe fatto scomparire l’apertura alare di 11½ piedi del più grande uccello di oggi, l’albatros errante.
Chiamati pelagornitidi, gli uccelli riempivano una nicchia molto simile a quella degli albatros di oggi e viaggiavano ampiamente sugli oceani della Terra per almeno 60 milioni di anni. Anche se un fossile di pelagornitide molto più piccolo risale a 62 milioni di anni fa, uno dei fossili appena descritti – una porzione di piede di uccello di 50 milioni di anni – mostra che i pelagornitidi più grandi sono sorti subito dopo che la vita si è ripresa dall’estinzione di massa 65 milioni di anni fa, quando i parenti degli uccelli, i dinosauri, si sono estinti. Un secondo fossile di pelagornitide, parte di un osso della mascella, risale a circa 40 milioni di anni fa.
“La nostra scoperta fossile, con la sua stima di un’apertura alare di 5-6 metri – quasi 20 piedi – dimostra che gli uccelli si sono evoluti a una dimensione veramente gigantesca relativamente rapidamente dopo l’estinzione dei dinosauri e hanno dominato gli oceani per milioni di anni”, ha detto Peter Kloess, uno studente laureato all’Università della California, Berkeley.
L’ultimo pelagornitide conosciuto è di 2,5 milioni di anni fa, un periodo di cambiamento del clima quando la Terra si raffreddò e iniziarono le ere glaciali.
Kloess è l’autore principale di un documento che descrive il fossile che appare questa settimana nella rivista ad accesso aperto Scientific Reports. I suoi co-autori sono Ashley Poust del Museo di Storia Naturale di San Diego e Thomas Stidham dell’Istituto di Paleontologia dei Vertebrati e Paleoantropologia dell’Accademia Cinese delle Scienze di Pechino. Sia Poust che Stidham hanno ricevuto il loro dottorato di ricerca dalla UC Berkeley.
Uccelli con pseudodenti
I pelagornitidi sono conosciuti come uccelli “dai denti ossuti” a causa delle proiezioni ossee, o montanti, sulle loro mascelle che assomigliano a denti appuntiti, anche se non sono veri denti, come quelli degli esseri umani e di altri mammiferi. Le sporgenze ossee erano coperte da un materiale corneo, la cheratina, che è come le nostre unghie. Chiamati pseudoteeth, i puntoni aiutavano gli uccelli ad afferrare calamari e pesci dal mare mentre si libravano, forse per settimane, su gran parte degli oceani della Terra.
Questo segmento di mandibola fossile di cinque pollici, che fu scoperto in Antartide negli anni ’80, risale a 40 milioni di anni fa. Il cranio dell’uccello sarebbe stato lungo circa due piedi, mentre gli pseudoteeth, che erano originariamente coperti di cheratina cornea, sarebbero stati lunghi fino a un pollice. In questa scala, l’apertura alare dell’uccello sarebbe stata da 5 a 6 metri, o circa 20 piedi. (UC Berkeley image courtesy of Peter Kloess)
Grandi animali volanti sono apparsi periodicamente sulla Terra, a partire dagli pterosauri che sbattevano le loro ali di pelle durante l’era dei dinosauri e raggiungevano un’apertura alare di 33 piedi. I pelagornitidi sono arrivati a rivendicare il record di apertura alare nel Cenozoico, dopo l’estinzione di massa, e sono vissuti fino a circa 2,5 milioni di anni fa. Intorno allo stesso tempo, i teratorni, ora estinti, dominavano i cieli.
Gli uccelli, legati agli avvoltoi, “si sono evoluti con un’apertura alare vicina a quella che vediamo in questi uccelli dai denti ossuti (pelagornitidi)”, ha detto Poust. “Tuttavia, in termini di tempo, i teratorni sono al secondo posto con le loro dimensioni gigantesche, essendosi evoluti 40 milioni di anni dopo la vita di questi pelagornitidi. L’estrema, gigantesca dimensione di questi uccelli estinti è insuperabile negli habitat oceanici,””
I fossili che i paleontologi descrivono sono tra i molti raccolti a metà degli anni ’80 da Seymour Island, al largo della punta più settentrionale della penisola antartica, da squadre guidate da paleontologi della UC Riverside. Questi reperti sono stati successivamente trasferiti al Museo di Paleontologia della UC Berkeley.
Kloess si è imbattuto negli esemplari mentre frugava nelle collezioni come studente laureato appena arrivato nel 2015. Aveva ottenuto il suo master al Cal State-Fullerton con una tesi sugli uccelli marini costieri dell’era Miocene, tra 17 milioni e 5 milioni di anni fa, che si basava su esemplari che aveva trovato nelle collezioni dei musei, comprese quelle dell’UCMP.
“Amo andare nelle collezioni e trovare tesori”, ha detto. “Qualcuno mi ha definito un topo da museo, e lo prendo come un distintivo d’onore.
Rivedendo le note originali dell’ex studente della UC Riverside Judd Case, ora professore alla Eastern Washington University vicino a Spokane, Kloess si è reso conto che l’osso fossile del piede – un cosiddetto tarsometatarso – proveniva da una formazione geologica più antica di quanto si pensasse inizialmente. Questo significava che il fossile aveva circa 50 milioni di anni invece di 40 milioni di anni. È il più grande esemplare conosciuto per l’intero gruppo estinto di pelagornitidi.
L’altro fossile riscoperto, la porzione centrale della mascella inferiore, ha parti dei suoi pseudoteeth conservati; sarebbero stati alti fino a 3 cm (1 pollice) quando l’uccello era vivo. La sezione della mascella conservata, lunga circa 12 cm, proviene da un cranio molto grande che sarebbe stato lungo fino a 60 cm. Utilizzando misure della dimensione e della spaziatura di quei denti e confronti analitici con altri fossili di pelagornitidi, gli autori sono in grado di dimostrare che questo frammento proviene da un uccello individuale grande come, se non più grande, dei più grandi scheletri conosciuti del gruppo di uccelli dai denti ossuti.
Un Antartide caldo era un parco giochi per uccelli
Cinquanta milioni di anni fa, l’Antartide aveva un clima molto più caldo durante il periodo noto come Eocene e non era il continente proibitivo e ghiacciato che conosciamo oggi, ha notato Stidham. Accanto a mammiferi terrestri estinti, come marsupiali e lontani parenti di bradipi e formichieri, una diversità di uccelli antartici occupava la terra, il mare e l’aria.
Seymour Island, vicino al punto più settentrionale della penisola antartica, ha prodotto una ricchezza di fossili, tra cui parti di uccelli giganti come i pelagornitidi e gli antenati più piccoli degli attuali albatros, per non parlare di gruppi di pinguini. I fossili UCMP descritti nel nuovo studio provengono dai punti 1 e 6. (Grafico per gentile concessione di Scientific Reports)
Gli oceani meridionali erano il parco giochi per le prime specie di pinguini, così come i parenti estinti di anatre viventi, struzzi, petrelli e altri gruppi di uccelli, molti dei quali vivevano sulle isole della penisola antartica. La nuova ricerca documenta che questi uccelli estinti, predatori, di grandi e gigantesche dimensioni con denti d’osso, hanno fatto parte dell’ecosistema antartico per oltre 10 milioni di anni, volando fianco a fianco sopra le teste dei pinguini che nuotavano.
“In uno stile di vita probabilmente simile a quello degli albatros viventi, i giganteschi pelagornitidi estinti, con le loro lunghissime ali a punta, avrebbero volato ampiamente sugli antichi mari aperti, che non erano ancora dominati da balene e foche, alla ricerca di calamari, pesci e altri frutti di mare da catturare con i loro becchi foderati di pseudodenti taglienti”, ha detto Stidham. “I grandi sono quasi il doppio degli albatros, e questi uccelli dai denti ossuti sarebbero stati predatori formidabili che si sono evoluti per essere in cima al loro ecosistema.”
Le collezioni museali come quelle dell’UCMP, e le persone come Kloess, Poust e Stidham per estrarle, sono fondamentali per ricostruire questi antichi habitat.
“Le collezioni sono estremamente importanti, quindi fare scoperte come questo pelagornitide non sarebbe successo se non avessimo avuto questi esemplari nella fiducia pubblica, sia alla UC Riverside che ora a Berkeley”, ha detto Kloess. “Il fatto che esistano per i ricercatori da guardare e studiare ha un valore incredibile”.