Scienze

Come facevano il velociraptor e altri dinosauri a essere così veloci?

L'apparato respiratorio di dinosauri e uccelli a confronto: uno studio che potrebbe spiegare la velocità di alcuni sauri, nonostante il poco ossigeno in atmosfera.

Durante il Mesozoico, da 65 a 251 milioni di anni fa, l'aria era più povera di ossigeno rispetto ai nostri giorni, tra il 10 e il 15% del mix atmosferico, rispetto all'odierno 21% circa: tra le tante conseguenze possibili, in linea di massima questo dovrebbe anche significare che correre doveva essere piuttosto faticoso.

Eppure, diversi studi anatomici sui fossili e sulle impronte fossili arrivate fino a noi hanno già dimostrato che animali come il Velociraptor - nome che si può tradurre come ladro veloce - erano davvero veloci: potevano raggiungere i 64 km all'ora, e non erano gli unici. Certo meno di un ghepardo (101 kml/h per pochi secondi), ma da fare invidia a un buon cavallo al galoppo.

Una velocità sorprendente, che forse oggi trova una possibile spiegazione: polmoni super efficienti per pompare grandi quantità di ossigeno al cuore. E questo avrebbe dato al velociraptor e ad altri dinosauri un notevole vantaggio competitivo rispetto agli altri animali che abitavano la Terra del Mesozoico.

Come gli uccelli. I biologi sanno bene che gli uccelli, che discendono da un ramo estinto di dinosauri, hanno un sistema respiratorio molto sofisticato che consente loro di volare. Ma i paleontologi hanno a lungo discusso sulla possibilità che quel tipo di polmoni fosse già presente nei loro progenitori o se si fosse evoluto in un secondo tempo.

dinosauri, sauri, uccelli, capacità polmonare
Uno studio sull'anatomia polmonare e del torace di animali esistenti con l'ausilio di modelli computerizzati:
(a) vista posteriore dei polmoni e della trachea di un alligatore (Alligator mississippiensis);
(b) polmoni di A. mississippiensis con la colonna vertebrale;
(c) interno della cavità toracica di A. mississippiensis (rimosse le viscere);
(d) vista dorsale dei polmoni di pappagallo cenerino (Psittacus erithacus), senza sacche di aria;
(e) polmoni di P. erithacus con la colonna vertebrale;
(f) interno della cavità toracica di struzzo (Struthio camelus), rimosse le viscere. © Robert J. Brocklehurst, Emma R. Schachner, William I. Sellers

A differenza dell'uomo e di altri mammiferi, i cui polmoni si espandono e si sgonfiano, quelli degli uccelli sono praticamente rigidi: sono poi delle speciali sacche vicino ai polmoni a fare il "lavoro pesante" di pompare aria nei polmoni. È per questo che i polmoni sono attaccati alle vertebre e alle costole, a formare una specie di soffitto della gabbia toracica.

Per scoprire se questo tipo di polmoni si è evoluto fin dal tempo dei dinosauri, i paleontologi Robert Brocklehurst e William Sellers (università di Manchester, UK) e la biologa Emma Schachner (Louisiana State University, Usa) hanno utilizzato nuovi modelli matematici per cercare eventuali similitudini scheletriche nelle vertebre e nelle costole tra uccelli dei nostri giorni e fossili di dinosauri. Lo studio (pubblicato su The Royal Society Publishing) ha permesso agli scienziati di capire che almeno in Velociraptor e Spinosaurus (grandi dinosauri carnivori) l'architettura polmonare era simile a quella degli odierni uccelli.

dinosauri, dinosauri carnivori, spinosauro
Ricostruzione di uno Spinosauro: vedi anche I resti di un baby dinosauro. © Davide Bonadonna

I dubbi. Secondo Brocklehurst i dinosauri dovevano dunque avere lo stesso tipo di organi respiratori degli uccelli, per sostenere le loro performance. La ricerca però non ha convinto tutti: Jingmai O'Connor, paleontologo dell'Accademia cinese delle scienze, non ritiene corretta la parte deduttiva dello studio.

Per il ricercatore, «il fatto che i dinosauri avessero una struttura ossea simile agli uccelli non significa che certamente avessero anche polmoni con le medesime caratteristiche».

In effetti, è difficile mettere la parola fine alla questione: per una risposta definitiva bisognerebbe trovare almeno un pezzo di polmone fossile (cosa praticamente impossibile, visto che è una "parte molle"). Potremo conoscere la verità solamente se qualcuno riuscirà a duplicare una di queste bestie, come in Jurassic Park, sperando di non pentirci.

27 ottobre 2018 Luigi Bignami
Ora in Edicola
Scopri il mondo Focus. Ogni mese in edicola potrai scegliere la rivista che più di appassiona. Focus il magazine di divulgazione scientifica più letto in Italia, Focus Storia per conoscere la storia in modo nuovo ed avvincente e Focus Domande & Risposte per chi ama l'intrattenimento curioso e intelligente.

Focus Storia torna con un nuovo numero ricco di approfondimenti appassionanti. Questo mese, uno speciale dedicato al fallito attentato a Hitler del 20 luglio 1944. Scopri come Claus von Stauffenberg pianificò l'Operazione Valchiria, la spietata rappresaglia che ne seguì e gli incredibili colpi di fortuna che salvarono il Führer da 40 attentati.

Esaminiamo anche come Stalin riuscì a sopravvivere ai numerosi tentativi di eliminarlo e i rischi corsi da Mussolini.

Esploriamo poi le grandi imprese come la conquista del K2, la spedizione che scalò la seconda cima più alta del mondo e la storia delle crociere con “E il navigar m’è dolce”, tra balli, sport, cibo e divertimento.

Raccontiamo la Grande Guerra attraverso le cartoline dell’epoca e vi diamo un'anteprima di una bella mostra a Buckingham Palace con le foto private dei reali.

Approfondiamo la storia del servizio di leva e delle Olimpiadi antiche, e rivivi l'epoca d'oro della televisione italiana con Corrado.

Non perdere questo numero di Focus Storia!

ABBONATI A 29,90€

Focus torna con un nuovo numero ricco di spunti e approfondimenti. Questo mese, ci immergeremo nel complesso mondo delle relazioni amorose, esplorando le basi scientifiche che le rendono durature e felici.

Cosa rende un amore duraturo? Quali sono i segreti delle coppie che superano le sfide del tempo? Focus risponde a queste domande svelando i meccanismi ormonali e fisiologici dei legami più solidi. Scopri il tuo profilo di coppia con un test utile e divertente per comprendere meglio la tua relazione.

Esploriamo anche il mondo della scienza e della tecnologia, dall'internet quantistica all'atomtronica, celebriamo il centenario dei planetari e scopriamo i segreti dell'alpinismo estremo.

Non perdere questo numero di Focus: conoscenza, passione e scoperta ti aspettano in ogni pagina!

ABBONATI A 31,90€
Follow us