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.

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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.

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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
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