Pterosauri - il volo

Quetzalcoatlus "saltatori", e in generale anche altri grandi pterosauri planatori, hanno occupato una gran serie di nicchie ecologiche, contando che questo clade è stato il primo gruppo di tetrapodi amnioti capace di volare, nel vero senso della parola.

Vissero tra i 210 e i 66 milioni di anni fa circa, ed è un gruppo di animali molto peculiare in quanto è il primo tra i tetrapodi appartenente al clade Avemetatarsalia a prendere il volo, ben prima degli uccelli e dei pipistrelli. Infatti, possedevano il quarto dito dell'arto anteriore molto esteso, proprio per permettere l'estensione della struttura alare composta da una membrana resistente, ricca di fibrille proteiche e attinofibrille, che rendevano elastica e resistente la membrana. Oltre, naturalmente, a possedere altre modificazioni anatomiche che permettevano stabilità nel volo e anche nella locomozione terrestre.

Gli arti posteriori erano molti più piccoli degli anteriori, e si pensava che fossero trofici, o perlomeno che non svolgessero chissà quale ruolo, sia nel volo che nello slancio che nella locomozione . Fino a qualche tempo fa (un bel po' di anni fa) si pensava che questi straordinari animali vivessero esclusivamente sulle scogliere o sulle alte falesie, così da buttarsi direttamente da queste alture, pescare e ritornare dalla "postazione di lancio" senza compiere quasi nessun tipo di movimento sulla terraferma.

Naturalmente, le scoperte recenti sono tante che mostrano una dieta abbastanza variegata di questo gruppo, dimostrando come questi individui passassero parte della vita anche sulla terraferma(cacciando anche animali terrestri).

Vissero un po' ovunque, o per lo meno dove la vegetazione non fosse molto fitta(vi allego nei commenti il recente studio che mostra come pterosauri giovani e adulti avessero un volo diverso tra di loro, e di conseguenza vivevano in modi diversi), e non è nemmeno una scoperta recentissima.

Erano dei maestri del volo. Nel 2009, nei sedimenti del Giurassico superiore vicino a Crayssac, in Francia, è stata trovata una pista di atterraggio che mostrano una serie di azioni avvenute durante questo atto: gli arti inferiori avevano una disposizione e un movimento parasagittale, cioè venivano spostati su piani paralleli(in pratica camminavano a quattro zampe in modo molto simile ai mammiferi).

Il decollo

Dopo aver camminato a quattro zampe, gli pterosauri per poter decollare compivano una serie di movimenti:

1. Si raccoglievano su sé stessi verso il basso;
   

2. Si davano la spinta non proprio verso l'alto spingendosi con gli arti anteriori, come una sorta di catapulta(con gli arti posteriori che si staccavano prima da terra. Immaginate una persona che fa yoga che alza prima le gambe e poi si solleva con le braccia. Solo che gli pterosauri saltavano subito dopo aver sollevato gli arti posteriori grazie all'energica spinta esercitata dagli arti anteriori);
   

3. Appena compiuto il salto, tendevano subito le ali/gli arti posteriori per fendere immediatamente l'aria e volare.

Atterraggio

Anche la sequenza di atterraggio non è semplicissima, soprattutto perché non atterravano su due zampe ma su tutte e quattro, camminando in modo quadrupede simile ai pipistrelli:

1. Il primo atto dell'atterraggio avveniva sugli arti posteriori;
   

2. Subito dopo gli arti posteriori venivano trascinati per pochi secondi, facendo sobbalzare lo pterosauro ed effettuando un secondo atterraggio(con meno spinta e forza, come se questo "colpo" rallentasse un po' il volo);
   

3. Venivano appoggiati nuovamente gli arti posteriori, in modo parallelo e successivamente quelli anteriori compiendo una sorta di "passo breve", di balzo in avanti prima di camminare normalmente sul terreno.

Una pista del genere dimostra che gli pterosauri possedevano capacità molto sviluppate di manovrabilità e controllo del volo.

Inoltre, recentemente è stato mostrato come i Quetzalcoatlus fossero in grado di saltare per 2 metri e mezzo prima di aprire le ali(l'apertura alare raggiungeva i 12 metri).

...e volavan fin da giovani...

Gli pterosauri sono animali straordinari, i primi ad aver spiccato il volo durante il Mesozoico con una morfologia dell'ala molto particolare: un quarto dito molto allungato che permette la distensione di un ala esclusivamente tegumentaria, la presenza di un osso pteroide sull'arto per distendere l'ala attinofibrillare, strutture a troclea che permettono la rotazione delle falangi e dell'arto, ecc...

Non basterebbe un post per raccontare la paleobiologia degli pterosauri, però una ricerca uscita un paio di anni fa ci racconta che gli pterosauri erano capaci di volare sin da piccoli, cioè possedevano già delle strutture tali da permettere il volo.

La forma dell'ala dei giovani era molto diversa da quella degli adulti, perciò possedevano un modo di volare, e conseguenza di decollare e di atterrare, molto diverso da loro:

• Gli adulti necessitavano di grandi spazi aperti per atterrare e decollare (un Quetzalcoatlus non era in grado di atterrare in mezzo alla vegetazione con una apertura alare di almeno 10 metri), e il loro atterraggio era composto da più(per l'atterraggio, per esempio, si davano la spinta con gli arti anteriori per distendere subito l'ala e fondere con la stessa l'aria, oppure per l'atterraggio si poggiava prima gli arti posteriori e dopo una sequenza di 3-4 movimenti, si muovevano a 4 zampe con l'ala ripiegata);
  

• I giovani, invece, riuscivano a cavarsela anche in mezzo alla vegetazione, quindi in ambienti pieni di ostacoli.
  
  

Il risultato finale è che adulti e giovani occupassero nicchie ecologiche diverse rispetto agli adulti che prediligevano, per esempio, una dieta che comprendeva pesci, uccelli (si, competevano con gli pterosauri) od invertebrati marini (famosissimo il cefalopode fossile con incastonato un dente di pterosauro).

Quindi, cosa possiamo dire sulla dieta?

La microusura dentaria, studiata su 17 generi diversi di pterosauri mostra un'ampia e variegata dieta: dimorphodon, per esempio, si nutriva di vertebrati; Austriadactylus prediligeva "invertebrati duri"; Ramphorhyncus era pescivoro e Pterodactylus era un consumatore generalista di invertebrati.

Sostanzialmente, è stata ricostruita la "dieta ancestrale" degli pterosauri, indicando che fosse dominata inizialmente dagli invertebrati, e che successivamente gli pterosauri si siano evoluti in carnivori e pescivori. Probabilmente, questo cambio di rotta, riflette degli spostamenti ecologici dovuti alla competizione pterosauro-uccello.

Fonte testo e immagini:

• Bestwick, J., Unwin, D.M., Butler, R.J. et al. Dietary diversity and evolution of the earliest flying vertebrates revealed by dental microwear texture analysis. Nat Commun 11, 5293 (2020).

• Mazin Jean-Michel, Billon-Bruyat Jean-Paul and Padian Kevin, 2009: First record of a pterosaur landing trackwayProc. R. Soc. B.2763881–3886.

• Naish, D., Witton, M.P. & Martin-Silverstone, E. Powered flight in hatchling pterosaurs: evidence from wing form and bone strength. Sci Rep 11, 13130 (2021).