Clima e dinosauri

Clima e dinosauri

Nuova ricerca: I dinosauri erano già in declino prima che l’asteroide li spazzasse via

Circa 66 milioni di anni fa, nella penisola dello Yucatán in Messico, un asteroide largo dodici chilometri si schiantò sulla Terra. L’impatto provoca un’esplosione la cui magnitudo è difficile da immaginare oggi, diversi miliardi di volte più potente della bomba atomica sganciata su Hiroshima.

Dinosauri, ultimo atto (news.curtin.edu.au).
Dinosauri, ultimo atto (news.curtin.edu.au).

MONTPELLIER – La maggior parte degli animali nel continente americano vengono uccisi immediatamente. L’impatto provoca anche tsunami in tutto il mondo. Tonnellate e tonnellate di polvere vengono espulse nell’atmosfera, facendo sprofondare il pianeta nell’oscurità. Questo inverno nucleare provoca l’estinzione di molte specie animali e vegetali.

Tra questi ultimi, il più emblematico: i dinosauri. Ma come stavano i dinosauri prima di questo cataclisma? Questa è la domanda a cui cerchiamo di rispondere nel nostro nuovo studio, i cui risultati sono stati appena pubblicati sulla rivista scientifica Nature Communications.

Ci interessavano sei famiglie di dinosauri, la più rappresentativa e la più diversificata dei quaranta milioni di anni che hanno preceduto l’arrivo dell’asteroide.

Tre di queste famiglie erano carnivore: i Tyrannosauridae, i Dromaeosauridae (compresi i famosi velociraptor, resi famosi dai film Jurassic Park) e i Troodontidae (piccoli dinosauri simili agli uccelli).

Gli altri tre erano erbivori: i Ceratopsidae (rappresentati in particolare dai Triceratopi), gli Hadrosauridae (la più ricca di tutte le famiglie in termini di diversità) e gli Ankylosauridae (rappresentati in particolare dall’anchilosauro, dinosauro ricoperto di armatura ossea con una coda a clava).

Sapevamo che tutte queste famiglie erano sopravvissute fino alla fine del Cretaceo segnata dalla caduta dell’asteroide. Il nostro obiettivo era determinare con quale velocità queste famiglie si sono diversificate, hanno formato nuove specie o si sono estinte.

Per cinque anni abbiamo raccolto tutte le informazioni conosciute su queste famiglie per cercare di capire quante di loro erano presenti sulla Terra in un particolare momento e quali specie erano in ciascun gruppo. In paleontologia, ad ogni fossile viene assegnato un numero univoco per motivi di tracciabilità, che ci permette di seguirlo nel tempo attraverso la letteratura scientifica.

Il lavoro è stato decisamente noioso: abbiamo inventariato la maggior parte dei fossili conosciuti per queste sei famiglie, che rappresentavano più di milleseicento individui di circa duecento e cinquanta specie. Non è facile classificare correttamente ciascuna delle specie e datarle con precisione: un ricercatore potrebbe aver assegnato a un esemplare una certa data e specie, e poi un altro ricercatore potrebbe riesaminarlo e analizzarlo diversamente. In questi casi, abbiamo prendere delle decisioni drastiche: se avevamo troppi dubbi, abbiamo eliminato il fossile dallo studio.

Una volta che ogni fossile è stato adeguatamente classificato, abbiamo utilizzato un modello statistico per stimare il numero di specie che si sono evolute nel tempo per ogni famiglia. Abbiamo così potuto risalire alle specie scomparse tra 160 e 66 milioni di anni fa e stimare, sempre per ogni famiglia, i tassi di speciazione – l’evoluzione di nuove specie – e di estinzione nel tempo.

Per stimare questi tassi, abbiamo dovuto prendere in considerazione diversi fattori di disturbo. La documentazione sui fossili è distorta: non è uniforme nel tempo e nello spazio e alcuni tipi di dinosauri semplicemente non si fossilizzano come altri. Questo è un problema ben noto in paleontologia quando si stimano le dinamiche della diversità passata.

Modelli sofisticati possono spiegare la conservazione non uniforme nel tempo e tra le specie. In tal modo, i reperti fossili diventano più affidabili per stimare il numero di specie in un dato momento. Ma è importante essere cauti, perché stiamo parlando di stime, e queste stime potrebbero cambiare se troviamo più fossili, ad esempio, o nuovi modelli analitici.

Un forte calo

I nostri risultati mostrano che il numero di specie era già in forte declino, dieci milioni di anni prima che l’asteroide colpisse, fino a quando i dinosauri non furono spazzati via. Questo declino è particolarmente interessante perché è globale e colpisce sia gruppi carnivori come i tirannosauri, sia gruppi erbivori come il triceratopo.

Alcune specie sono diminuite drasticamente, come gli anchilosauri e i ceratopsiani, e solo una famiglia su sei - i troodontidi - mostra un declino molto piccolo, che ha avuto luogo negli ultimi cinque milioni di anni di esistenza dei dinosauri.

Cosa potrebbe aver causato questo forte calo? Una teoria è il cambiamento climatico: a quel tempo, la Terra ha subito un periodo di raffreddamento globale compreso tra 7 e 8 °C.

Sappiamo che i dinosauri hanno bisogno di un clima caldo affinché il loro metabolismo funzioni correttamente. Come spesso sentiamo dire, non erano animali ectotermici (a sangue freddo) come i coccodrilli o le lucertole, né endotermici (a sangue caldo), come i mammiferi o gli uccelli. Erano mesotermi, un sistema metabolico tra rettili e mammiferi, e avevano bisogno di un clima caldo per mantenere la loro temperature e quindi svolgere funzioni biologiche di base. Questa diminuzione della temperatura deve aver avuto un impatto molto forte su di loro.

Va notato che abbiamo riscontrato un calo scaglionato tra erbivori e carnivori: i mangiatori di erba sono diminuiti leggermente prima dei mangiatori di carne. È probabile che il declino degli erbivori abbia causato il declino dei carnivori. Questo è ciò che chiamiamo estinzione a cascata.

Il colpo da KO

Rimane una grande domanda: cosa sarebbe successo se l’asteroide non si fosse schiantato? I dinosauri si sarebbero comunque estinti, a causa del declino già iniziato, o avrebbero potuto riprendersi?

È molto difficile da dire. Molti paleontologi credono che se i dinosauri fossero sopravvissuti, i primati e quindi gli umani non sarebbero mai apparsi sulla Terra.

Un fatto importante è che un possibile rimbalzo nella diversità può essere molto eterogeneo e dipendente dal gruppo, così che alcuni gruppi sarebbero sopravvissuti e altri no. Gli adrosauri, o dinosauri becco d’anatra, ad esempio, hanno mostrato una qualche forma di resilienza al declino e avrebbero potuto riprendersi dopo il declino.

Quello che possiamo dire è che gli ecosistemi alla fine del Cretaceo erano sotto pressione a causa del deterioramento climatico e dei grandi cambiamenti nella vegetazione, e che l’asteroide ha inferto il colpo finale.

Questo è spesso il caso della scomparsa delle specie: prima sono in declino e sotto pressione, poi un altro evento interviene e finisce un gruppo che potrebbe essere stato comunque in via di estinzione.


Fabien Condamine – Chercheur au CNRS en Phylogénie et Evolution Moléculaire, Université de Montpellier