Immaginate un albatros con un seghetto per bocca. Mettete quella strana creatura circa 50 milioni di anni nel passato e avrete l’immagine di un pelagornitide, un gruppo di antichi aviatori che includeva alcuni dei più grandi uccelli volanti di tutti i tempi. E ora i paleontologi hanno scoperto in quel gruppo quelli che potrebbero essere i più grandi uccelli volanti mai conosciuti, con un’apertura alare di circa 20 piedi.
Il nuovo studio che documenta gli uccelli, pubblicato oggi su Scientific Reports, è il risultato di una detective story fossile che va dall’Antartide alla California. Confrontando un paio di fossili polari con i resti di uccelli affini, i paleontologi sono stati in grado di identificare la storia precoce di enormi volatori che sono stati alcuni dei primi uccelli in grado di librarsi attraverso i mari.
Negli anni ’80, il paleontologo dell’Università della California Berkeley Peter Kloess dice, gli scienziati alla ricerca di fossili antartici hanno trovato alcune ossa delicate di uccelli – una mascella e parte di un piede di un uccello antico – sull’isola Seymour. Quelle ossa hanno poi fatto un lungo viaggio verso la California, ma la loro storia era appena iniziata.
La mascella e l’osso del piede erano solo due di un’enorme collezione conservata all’Università della California Riverside. Nel 2003, tuttavia, gli oltre 10.000 fossili della collezione di Riverside sono stati trasferiti al Museo di Paleontologia dell’Università della California nel campus di Berkeley, tra cui le ossa di uccello. E si distinguevano. “Le mascelle con denti ossei sono rare nel record dei vertebrati”, dice Pat Holroyd, scienziato senior del museo. “Quando ne vedi una, te la ricordi e la archivi mentalmente per dopo.”
La mascella dell’uccello, che proviene da una formazione rocciosa di oltre 37 milioni di anni fa, sembra quasi uno strumento per tagliare il legno piuttosto che un osso. La mascella ha una serie di punte grandi e piccole, escrescenze del becco che hanno una somiglianza passeggera con i denti. Su un animale vivo, le punte sarebbero state coperte di cheratina e avrebbero dato all’uccello un sinistro sorriso a denti di sega. Questa caratteristica ha immediatamente identificato la mascella come appartenente a un pelagornitide, noto anche come uccelli dai denti ossuti che hanno un record fossile molto lungo. I più antichi pelagornitidi si sono evoluti circa 56 milioni di anni fa, e i più recenti hanno volato nei cieli circa due milioni di anni fa. I loro fossili si trovano in tutto il mondo.
Quando Kloess ha visitato il Museo di Paleontologia dell’Università della California per curiosare nelle collezioni, Holroyd ha indicato l’osso della mascella dell’uccello. La mascella sembrava abbastanza interessante per la sua rarità, ma c’era molto di più nella storia. “Ho iniziato questo progetto di ricerca pensando che sarebbe stato un breve documento descrittivo su un frammento di mascella da aggiungere alla conoscenza di un bel gruppo di uccelli”, dice Kloess, aggiungendo, “Non avevo idea che avrebbe rappresentato un individuo gigante.”
La ricerca della mascella ha messo Kloess e colleghi alla ricerca di altre ossa di uccelli con denti ossuti nelle collezioni del museo. I ricercatori sono stati fortunati. Oltre alla mandibola, la collezione includeva un osso del piede – tecnicamente chiamato tarsometatasus – da un altro pelagnornitide antartico. L’osso proveniva da un altro grande individuo, ma la sua vera importanza era nella sua età. Un diverso ricercatore che aveva precedentemente studiato l’osso del piede lo aveva etichettato come appartenente a un’unità rocciosa chiamata Formazione Submeseta, che ha tra i 43 e i 35 milioni di anni, ma guardando oltre dove il fossile è stato trovato i ricercatori lo hanno riassegnato a uno strato di roccia nella Formazione La Meseta, di circa 50 milioni di anni. Questo rientra in un periodo chiamato Eocene, quando la vita si era ripresa dall’estinzione di massa indotta da un asteroide e stava prosperando di nuovo. Insieme, l’osso del piede e la mascella indicano che grandi uccelli dai denti ossuti hanno prosperato nell’Antartico per milioni di anni.
I paleontologi hanno trovato uccelli dai denti ossuti in tutto il mondo, dalla Nuova Zelanda al Sud Carolina. I fossili antartici appena descritti, però, sono i più antichi conosciuti e suggeriscono che questi uccelli si sono rapidamente diversificati in una gamma di dimensioni entro sei milioni di anni dalla loro origine. Entro 50 milioni di anni fa, c’erano uccelli con denti ossuti dalle dimensioni di un albatro moderno a giganti con un’apertura alare due volte più ampia. Il prossimo contendente fossile è un parente estinto dell’avvoltoio chiamato Argentavis, che aveva un’apertura alare tra i 16 e i 20 piedi. La stretta concorrenza potrebbe essere un segnale che questi uccelli stavano spingendo i confini del volo. Studi precedenti hanno calcolato che il più grande degli uccelli dai denti ossuti era vicino al limite di quanto grande un uccello potesse diventare e ancora volare, il che significa che questi uccelli sono i più forti contendenti per i più grandi uccelli volanti che abbiano mai volato.
E abbinato ai nuovi dati sull’età dei fossili, Kloess dice, “possiamo dire che i pelagornitidi giganti sono apparsi prima di quanto precedentemente noto e che l’Antartide ha visto una gamma di dimensioni dei pelagornitidi dall’inizio alla fine dell’Eocene”. Da piccolo a grande, gli uccelli dai denti ossuti erano una parte importante degli antichi ecosistemi antartici.
Quelle ali impressionanti avrebbero permesso ai pelagornitidi di spaziare in lungo e in largo, volando per lunghe distanze su ali tese. Questo aiuta a spiegare perché i fossili di varie specie di pelagornitidi sono stati trovati in tutto il mondo durante il loro lungo periodo evolutivo. Questi uccelli longevi e di successo probabilmente usavano le loro mascelle appuntite per nutrirsi di pesci e calamari strappati appena sotto la superficie.
Nel caso degli uccelli descritti nel nuovo studio, gli aviatori vivevano in un ambiente che sarebbe sembrato strano in alcuni modi e familiare in altri. “L’Antartide eocenica era molto più calda di quella che vediamo oggi”, dice Kloess, con tappeti di felci e stand di conifere sulla terraferma che davano rifugio ai marsupiali preistorici e persino alle rane. Alcuni degli altri uccelli potevano sembrare familiari, però. Antichi parenti di pinguini, albatros e falchi sono stati trovati in queste rocce, con gli uccelli dai denti ossuti che si aggiungono allo stormo.
Naturalmente, l’esistenza di questi grandi uccelli solleva la questione se ci potrebbero essere volatori più grandi là fuori, soprattutto perché i fossili degli antichi uccelli marini sono così rari. “È difficile sapere se abbiamo ancora trovato i più grandi pelagornitidi”, dice Holroyd.