Bollettino SPI: Vol. 57 (1) 2018 - Including invited paper

Gli uccelli sono uno dei gruppi di vertebrati di maggiore successo. L’origine degli uccelli dai loro antenati rettiliani è tradizionalmente ancorata intorno allo “Urvogel” giurassico Archaeopteryx; questo approccio ha consolidato la distinzione tra una fase “rettiliana” (precedente Archaeopteryx) ed una “aviana” (successiva ad Archaeopteryx) in quello che è invece un singolo continuum evolutivo. Una crescente quantità di evidenze dal registro fossilifero ha colmato le lacune esistenti tra i dinosauri non-avialiani, gli uccelli mesozoici e quelli moderni, e ha portato alla revisione della fuorviante dicotomia tra fasi pre- e post-Archaeopteryx nell’evoluzione della biologia aviana. Il progressivo assemblaggio del moderno piano corporeo aviano è qui discusso usando una combinazione di metodi filogenetici. La linea filetica che conduce agli uccelli moderni è descritta da 38 internodi, che identificano una serie progressiva di antenati condivisi tra gli uccelli attuali e i loro sister group mesozoici. I 160 milioni di anni di durata della costruzione del bauplan aviano sono suddivisi in tre fasi principali sulla base di analisi della modularità scheletrica, della cronologia degli eventi cladogenetici, dei tassi di divergenza, e delle regioni del morfospazio occupate. Durante la prima fase (detta “huxleyiana”: dal Triassico Inferiore al Giurassico Medio), gli antenati degli uccelli svilupparono la pneumatizzazione postcraniale, una postura bipede obbligata e digitigrada, la mano tridattila e un tegumento simile al piumaggio. La seconda fase (“ostromiana”: seconda metà del Giurassico) è caratterizzata da un più elevato tasso di evoluzione divergente, la perdita dell’ecologia ipercarnivora, l’espansione dell’endocranio, la drammatica riduzione del modulo caudofemorale, e lo sviluppo di piumaggio pennaceo. La transizione al volo battuto fu sviluppata solo nella terza fase (“marshiana”: Cretacico), con la riorganizzazione dell’arto anteriore e della coda in organi adatti al volo, e la completa acquisizione del bauplan moderno. Restringere l’indagine sull’evoluzione aviana ad alcuni paraviani giurassici o alle linee successive ad Archaeopteryx significa ignorare la causa di oltre il 60% delle caratteristiche che definiscono il modello corporeo degli uccelli. La maggioranza degli elementi chiave che definiscono la moderna fase dell’evoluzione aviana sono exaptation di novità occorse sotto differenti regimi ecologico-funzionali nelle fasi huxleyiana e ostromiana, e non possono essere propriamente interpretati senza fare riferimento al contesto storico della loro origine.

Il Progetto Buia nasce nel 1994 come un progetto di ricognizione geologica finalizzato allo studio della geologia regionale di un’area circa 20 Km a sud di Buia nella Dancalia settentrionale (Eritrea) ma, già a partire dalle prime missioni, il rinvenimento di resti umani associati a strumenti litici e ad una ricca fauna di vertebrati ha ampliato notevolmente le prospettive di ricerca. I primi resti umani sono stati identificati nel 1995 in un livello della località Uadi Aalad attribuito al Subcrono Jaramillo e datato a circa 1.0 Ma. Successivamente, a partire dal dicembre 2000, ulteriori resti umani sono stati ritrovati a Mulhuli-Amo, una località lontana circa 5 Km dalla prima, già conosciuta per un eccezionale accumulo di strumenti litici e di resti di vertebrati. In questo lavoro viene descritta per la prima volta in modo unitario la fauna vertebrata non umana rinvenuta in superficie a Mulhuli-Amo. Complessivamente, sono stati identificati i seguenti 14 taxa: Clarias (Clarias) sp., ?Cichlidae indet., Crocodylus sp., Pelusios sinuatus, Varanus niloticus, Python gr. P. sebae, Ardeotis kori, Palaeoloxodon cf. P. recki, Ceratotherium simum, Equus cf. E. quagga, Hippopotamus gorgops, Kolpochoerus majus, Bos cf. B. buiaensis, Kobus cf. _K. ellipsiprymnus. L’associazione faunistica è pienamente congruente con quella di Uadi Aalad e, nonostante sia meno diversificata di questa, presenta alcuni elementi di novità (?Cichlidae indet., Ardeotis kori). Alcuni mammiferi (Palaeoloxodon cf. P. recki, E. cf. E. quagga, H. gorgops, K. majus, B. cf. B. buiaensis) confermano l’attribuzione della fauna al Pleistocene inferiore finale. Da un punto di vista ambientale, l’associazione faunistica suggerisce la presenza di raccolte permanenti d’acqua circondate da praterie umide, in netto contrasto con gli ambienti attuali estremamente aridi.

Resti di Mammuthus lamarmorai (Major, 1883), elefante di taglia ridotta vissuto in Sardegna durante il tardo Pleistocene Medio ed il Pleistocene Superiore, sono segnalati in poche località e consistono per lo più in denti isolati e frammenti di ossa lunghe. I primi fossili, rinvenuti in località Funtana Morimenta (Gonnesa, Sardegna sud-occidentale) intorno alla fine del XIX secolo, sono tuttavia numerosi ed è stata ipotizzata la loro appartenenza ad un singolo individuo. Il recupero dei resti, rinvenuti fortuitamente durante la costruzione di una linea ferroviaria, è stato compiuto in fasi successive almeno sin dall’inizio del XX secolo da più ricercatori che hanno inviato i resti da loro recuperati a musei o collezionisti privati. Di conseguenza l’effettiva consistenza del materiale presente a Funtana Morimenta non è nota, e i fossili sono oggi conservati in diversi musei italiani e stranieri. I primi elementi ossei raccolti da Acconci furono spediti a Pisa per lo studio mentre buona parte del restante scheletro fu recuperato da Forsyth Major in almeno tre successive campagne di scavo. Altri resti, verosimilmente appartenenti allo stesso esemplare ma di cui sono ignoti anno e nome dello scopritore, sono conservati nel Museo Sardo di Geologia e Paleontologia Domenico Lovisato di Cagliari. Nella presente nota viene elencato e descritto, per la prima volta nella sua totalità, il materiale raccolto da Forsyth Major attualmente facente parte dell’omonima collezione conservata presso il Naturhistorisches Museum di Basilea (Svizzera) (NMB). I resti sono numerosi (173 campioni), anche se in molti casi si tratta di elementi ossei incompleti e frammenti di difficile determinazione. L’esame dei fossili conservati nel NMB ed il confronto con le liste del materiale conservato negli altri musei ha reso possibile escludere la presenza di elementi doppi e di attribuire quindi con sicurezza tutti i resti rinvenuti a Funtana Morimenta ad un unico individuo completamente maturo, del quale attualmente si dispone di circa il 40% dello scheletro. Da notare, infine, che la maggior parte dei campioni del NMB sono coperti da uno strato di arenaria da poco a mediamente cementato, il che se da un lato in taluni casi oblitera l’anatomia osteologica e ne rende difficile la determinazione, dall’altro consente di affermare che il materiale non ha subito alcun trattamento sin dai tempi della sua raccolta.

La spettroscopia Raman permette di analizzare la struttura chimica di composti organici ed inorganici attraverso il riconoscimento specifico delle loro molecole costituenti. Non invasiva e non distruttiva rappresenta uno strumento ideale per gli studi paleontologici. In questo lavoro la spettroscopia Raman è stata utilizzata per caratterizzare facies di quarzo microcristallino (chert), ricche in materiale carbonaceo, provenienti dal Buck Reef Chert, unità sedimentaria della Barberton greenstone belt sudafricana depositatasi circa 3,4 miliardi di anni fa e nota per preservare alcune delle più antiche tracce di vita ad oggi conosciute. I campioni qui analizzati sono costituiti da lamine di chert dove strati ricchi in siderite si alternano a materiale carbonaceo in forma di tappeti microbici. Lo studio di questi tappeti carbonacei attraverso la spettroscopia Raman ha permesso di caratterizzarne la struttura chimica e di confrontarla con quella di materiale carbonaceo depositato anch’esso nel Buck Reef Chert, ma non associato a biostrutture, ovvero a tappeti microbici. Si è potuto così osservare che, nonostante tutto il materiale carbonaceo (associato a biostrutture e non) mostri un livello di maturazione strutturale compatibile col grado di metamorfismo regionale (facies a scisti verdi), esistono delle eterogeneità strutturali rilevabili tramite lo studio di dettaglio del segnale Raman. I risultati ottenuti, infatti, suggeriscono che, a parità di grado metamorfico, i due tipi di materiale carbonaceo, associato a biostrutture e non, si siano formati a partire da precursori con diversa composizione chimica, il che potrebbe riflettere la presenza di organismi con metabolismi differenti.