Gli uccelli sono creature affascinanti, capaci di solcare i cieli con grazia e agilità. Ma come hanno sviluppato questa straordinaria capacità? Uno studio condotto da biologi evoluzionisti della Johns Hopkins Medicine ha cercato di rispondere a questa domanda, esplorando l’evoluzione del cervello degli uccelli e il suo ruolo nel volo.
Il ruolo del cervelletto
Il cervelletto è una regione del cervello responsabile del movimento e del controllo motorio. Gli scienziati hanno da tempo ipotizzato che fosse importante per il volo degli uccelli, ma mancavano prove dirette. La nuova ricerca ha combinato dati di imaging PET di piccioni moderni con il record fossile, esaminando le regioni cerebrali degli uccelli durante il volo e le scatole craniche di antichi dinosauri.
La ricerca e i suoi risultati
I ricercatori hanno eseguito scansioni PET, la stessa tecnologia comunemente utilizzata sugli esseri umani, per confrontare l’attività in 26 regioni del cervello quando l’uccello era a riposo e subito dopo aver volato per 10 minuti da un posatoio all’altro. Hanno esaminato otto uccelli in giorni diversi. Di queste 26 regioni, una in particolare - il cervelletto – ha mostrato aumenti significativi dei livelli di attività tra il riposo e il volo in tutti e otto gli uccelli.
La scoperta nei maniraptorani
Amy Balanoff ha utilizzato un database digitalizzato di endocasti, o modelli dello spazio interno dei crani dei dinosauri, che, una volta riempiti, assomigliano al cervello. Ha identificato e tracciato un notevole aumento del volume del cervelletto in alcune delle prime specie di dinosauri maniraptorani, che precedevano le prime apparizioni di volo attivo tra gli antichi parenti degli uccelli, incluso l’Archaeopteryx, un dinosauro alato.
La complessità del cervelletto
Il team di Balanoff ha anche trovato prove negli endocasti di un aumento della piegatura del tessuto nel cervelletto dei primi maniraptorani, un’indicazione di una crescente complessità cerebrale. Gli scienziati hanno avvertito che questi sono risultati preliminari e che i cambiamenti dell’attività cerebrale durante il volo potrebbero verificarsi anche durante altri comportamenti, come il planare.
Prossimi passi della ricerca
Il team di ricerca prevede di individuare con precisione le aree nel cervelletto che consentono un cervello pronto al volo e le connessioni neurali tra queste strutture. Gabriel Bever, professore associato di anatomia funzionale ed evoluzione alla Johns Hopkins University School of Medicine, suggerisce che le teorie scientifiche per cui il cervello si ingrandisce nel corso della storia evolutiva includono la necessità di attraversare nuovi e diversi paesaggi, preparando il terreno per il volo e altri stili locomotori.
In conclusione, questo studio rappresenta un passo avanti significativo nella comprensione dell’evoluzione del volo negli uccelli e offre nuove prospettive su come il cervello si sia adattato per consentire questa straordinaria capacità. Con il sostegno della National Science Foundation, la ricerca continua a svelare i misteri dell’evoluzione e a collegare le scoperte alla ricerca fondamentale sul funzionamento del cervello.
