1
00:00:01,016 --> 00:00:03,844
Tutti noi abbiamo sentito
di come sono morti i dinosauri.

2
00:00:04,285 --> 00:00:06,238
La storia che vi voglio raccontare

3
00:00:06,262 --> 00:00:10,874
risale a oltre 200 milioni di anni
prima che si estinguessero i dinosauri.

4
00:00:11,481 --> 00:00:14,367
Questa storia inizia

5
00:00:14,391 --> 00:00:16,736
quando i dinosauri
cominciavano ad apparire.

6
00:00:17,269 --> 00:00:19,994
Uno dei più grandi misteri
della biologia evolutiva

7
00:00:20,018 --> 00:00:23,032
è come abbiano fatto i dinosauri
a essere una specie dominante.

8
00:00:23,548 --> 00:00:27,307
Che cosa gli ha permesso
di imporsi per così tanti anni?

9
00:00:27,896 --> 00:00:31,414
Quando ci si chiede perché i dinosauri
fossero così incredibili,

10
00:00:31,438 --> 00:00:35,243
generalmente si pensa
al più grande o al più piccolo,

11
00:00:35,267 --> 00:00:36,712
o al più veloce,

12
00:00:36,736 --> 00:00:38,338
o a chi aveva più piume,

13
00:00:38,358 --> 00:00:41,234
la corazza, gli aculei
o le zanne più impensabili.

14
00:00:42,126 --> 00:00:46,110
Ma forse la risposta aveva a che fare
con l'anatomia interna,

15
00:00:46,134 --> 00:00:48,326
un'arma segreta, per così dire.

16
00:00:48,716 --> 00:00:52,423
Io e i miei colleghi crediamo
che fosse per i loro polmoni.

17
00:00:53,149 --> 00:00:57,403
Sono paleontologa
e anatomista comparativa,

18
00:00:57,427 --> 00:00:59,372
e mi interessa capire

19
00:00:59,396 --> 00:01:02,805
come i polmoni dei dinosauri
li abbiano aiutati a colonizzare il mondo.

20
00:01:03,797 --> 00:01:07,498
Quindi facciamo un passo indietro
di 200 milioni di anni,

21
00:01:07,522 --> 00:01:09,275
al periodo Triassico.

22
00:01:09,299 --> 00:01:11,691
L'ambiente era estremamente duro,

23
00:01:11,715 --> 00:01:13,355
le piante non fiorivano,

24
00:01:13,379 --> 00:01:15,634
e questo significa che non c'era erba.

25
00:01:15,658 --> 00:01:20,056
Per cui immaginiamoci
un paesaggio pieno di conifere e felci.

26
00:01:20,587 --> 00:01:24,040
Contemporaneamente
si trovavano piccole lucertole,

27
00:01:24,064 --> 00:01:26,455
mammiferi, insetti,

28
00:01:26,479 --> 00:01:30,793
e anche rettili carnivori ed erbivori,

29
00:01:30,817 --> 00:01:33,104
tutti in competizione
per le stesse risorse.

30
00:01:33,454 --> 00:01:34,995
È fondamentale sapere

31
00:01:35,019 --> 00:01:40,347
che i livelli di ossigeno
sono stati stimati a un 15%,

32
00:01:40,371 --> 00:01:42,524
rispetto al 21% di oggi.

33
00:01:42,932 --> 00:01:46,329
Per cui sarebbe stato determinante
per i dinosauri riuscire a respirare

34
00:01:46,329 --> 00:01:48,552
in questo ambiente
a basso livello di ossigeno,

35
00:01:48,552 --> 00:01:50,297
non solo per sopravvivere,

36
00:01:50,321 --> 00:01:53,010
ma per prosperare e diversificarsi.

37
00:01:54,462 --> 00:01:57,559
Per cui, come facciamo a sapere
com'erano i polmoni dei dinosauri,

38
00:01:57,583 --> 00:02:02,716
dal momento che tutto quello che ci rimane
dei dinosauri sono scheletri fossili?

39
00:02:03,257 --> 00:02:08,349
Il metodo che usiamo
si chiama "bracketing filogenetico",

40
00:02:09,085 --> 00:02:13,130
che è un modo carino 
per dire che studiamo l'anatomia,

41
00:02:13,154 --> 00:02:16,730
in questo caso specifico
i polmoni e lo scheletro,

42
00:02:16,754 --> 00:02:20,732
dei discendenti viventi
dei dinosauri nell'albero evolutivo.

43
00:02:21,235 --> 00:02:24,199
Per cui esaminiamo
l'anatomia degli uccelli,

44
00:02:24,223 --> 00:02:27,081
i discendenti diretti dei dinosauri,

45
00:02:27,105 --> 00:02:29,454
ed esaminiamo l'anatomia dei coccodrilli,

46
00:02:29,478 --> 00:02:31,426
che sono i parenti viventi più prossimi,

47
00:02:31,450 --> 00:02:34,443
ed esaminiamo l'anatomia
delle lucertole e delle tartarughe,

48
00:02:34,467 --> 00:02:37,072
che consideriamo loro cugini.

49
00:02:37,096 --> 00:02:40,532
E poi applichiamo
questi dati anatomici ai resti fossili

50
00:02:40,556 --> 00:02:44,199
e li usiamo per ricostruire
i polmoni dei dinosauri.

51
00:02:44,223 --> 00:02:46,267
In questo caso specifico, ad esempio,

52
00:02:46,291 --> 00:02:51,205
lo scheletro dei dinosauri
sembra quello di un uccello di oggi.

53
00:02:51,696 --> 00:02:56,462
All'epoca i dinosauri erano
in competizione con i primi mammiferi,

54
00:02:56,486 --> 00:02:57,845
quindi è importante capire

55
00:02:57,875 --> 00:03:00,145
il funzionamento dei polmoni
dei mammiferi.

56
00:03:00,577 --> 00:03:03,431
Inoltre, per farvi rispolverare
il funzionamento dei polmoni,

57
00:03:03,455 --> 00:03:05,779
useremo il mio cane Mila di Troia,

58
00:03:05,789 --> 00:03:08,218
con il muso che le fa ricevere
migliaia di dolcetti,

59
00:03:08,238 --> 00:03:09,397
come nostra modella.

60
00:03:09,421 --> 00:03:11,004
(Risate)

61
00:03:11,028 --> 00:03:14,764
Questa storia inizia
in una cavità toracica.

62
00:03:14,788 --> 00:03:17,985
Vi chiedo di visualizzare
la cassa toracica di un cane.

63
00:03:18,009 --> 00:03:20,466
Pensate a come la colonna vertebrale

64
00:03:20,490 --> 00:03:23,759
sia completamente parallela al suolo.

65
00:03:23,783 --> 00:03:26,358
Questa è la colonna vertebrale

66
00:03:26,382 --> 00:03:28,788
che hanno tutti gli animali
di cui stiamo parlando,

67
00:03:28,812 --> 00:03:30,310
siano essi bipedi

68
00:03:30,334 --> 00:03:31,487
o quadrupedi.

69
00:03:31,511 --> 00:03:35,014
Adesso vi chiedo di entrare
nella cassa toracica immaginaria

70
00:03:35,014 --> 00:03:36,414
e di guardare in alto.

71
00:03:36,944 --> 00:03:39,019
Questa è la parete toracica.

72
00:03:39,480 --> 00:03:43,399
Dove la parte superiore
dei polmoni viene a contatto

73
00:03:43,423 --> 00:03:45,748
con le costole e le vertebre.

74
00:03:46,374 --> 00:03:49,863
Qui è dove è ambientata la nostra storia.

75
00:03:50,398 --> 00:03:53,433
Adesso voglio che visualizziate
i polmoni di un cane.

76
00:03:53,457 --> 00:03:56,645
All'esterno sono grandi sacchi gonfiabili

77
00:03:56,669 --> 00:04:00,080
in cui tutta la superficie
si espande durante l'inspirazione

78
00:04:00,104 --> 00:04:02,577
e si contrae durante l'espirazione.

79
00:04:02,601 --> 00:04:05,878
Nel sacco ci sono una serie
di piccoli condotti ramificati,

80
00:04:05,902 --> 00:04:08,385
e questi condotti
sono l'albero bronchiale.

81
00:04:08,899 --> 00:04:15,014
Questi condotti portano
l'ossigeno inalato agli alveoli.

82
00:04:15,038 --> 00:04:20,080
Attraversano una piccola membrana
e si diffondono nel flusso sanguigno.

83
00:04:20,572 --> 00:04:22,750
Ora, questa parte è cruciale.

84
00:04:23,440 --> 00:04:26,925
L'intero polmone del mammifero è mobile.

85
00:04:26,949 --> 00:04:31,967
Significa che si muove
durante l'intero processo di respirazione,

86
00:04:31,991 --> 00:04:34,577
per cui la membrana sottile,
la barriera emato-aerea,

87
00:04:34,601 --> 00:04:37,636
non può essere troppo sottile,
altrimenti si romperebbe.

88
00:04:37,660 --> 00:04:41,202
Tenetevi a mente
questa barriera, ci ritorneremo.

89
00:04:41,721 --> 00:04:43,146
Ci siamo fin qui?

90
00:04:43,150 --> 00:04:45,858
Ora iniziamo a parlare di uccelli
e le cose si complicano,

91
00:04:45,882 --> 00:04:47,322
quindi, tenetevi forte.

92
00:04:47,346 --> 00:04:48,951
(Risate)

93
00:04:49,648 --> 00:04:52,903
Gli uccelli sono completamente diversi
rispetto ai mammiferi.

94
00:04:53,495 --> 00:04:55,888
E useremo gli uccelli come modello

95
00:04:55,912 --> 00:04:58,343
per ricostruire i polmoni di un dinosauro.

96
00:04:58,367 --> 00:04:59,931
Negli uccelli,

97
00:04:59,955 --> 00:05:04,172
l'aria passa attraverso i polmoni,
che non si espandono né si contraggono.

98
00:05:04,707 --> 00:05:06,648
I polmoni sono immobilizzati,

99
00:05:06,672 --> 00:05:08,964
hanno la consistenza di una densa spugna,

100
00:05:08,988 --> 00:05:14,195
non si espandono e sono bloccati
in alto e ai lati dalla cassa toracica

101
00:05:14,219 --> 00:05:17,313
e in basso da una membrana orizzontale.

102
00:05:18,300 --> 00:05:21,386
Vengono ventilati in modo unidirezionale

103
00:05:21,410 --> 00:05:25,398
da una serie di strutture flessibili
a forma di sacco

104
00:05:25,422 --> 00:05:28,210
che si diramano a partire
dall'albero bronchiale,

105
00:05:28,234 --> 00:05:29,822
oltre il polmone stesso,

106
00:05:29,846 --> 00:05:31,716
e si chiamano sacchi aeriferi.

107
00:05:32,249 --> 00:05:34,928
Tutto questo sistema estremamente fragile

108
00:05:34,928 --> 00:05:37,607
è tenuto fermo

109
00:05:37,631 --> 00:05:40,820
da una serie di costole uncinate

110
00:05:40,844 --> 00:05:43,549
lungo tutta la parete toracica.

111
00:05:43,573 --> 00:05:46,655
Inoltre, in molte specie di uccelli,

112
00:05:46,679 --> 00:05:49,103
delle protuberanze
si allungano dai polmoni

113
00:05:49,127 --> 00:05:50,673
e dai sacchi aeriferi,

114
00:05:50,697 --> 00:05:53,305
invadono i tessuti scheletrici,

115
00:05:53,329 --> 00:05:56,031
generalmente le vertebre,
a volte le costole,

116
00:05:56,055 --> 00:05:59,014
e tengono fermo l'apparato respiratorio.

117
00:05:59,038 --> 00:06:02,474
Questa si chiama
"pneumaticità vertebrale".

118
00:06:02,498 --> 00:06:05,740
Le costole uncinate
e la pneumaticità vertebrale

119
00:06:05,764 --> 00:06:09,281
sono due indizi che possiamo
cercare nei resti fossili,

120
00:06:09,305 --> 00:06:11,894
perché questi due tratti scheletrici

121
00:06:11,918 --> 00:06:16,637
indicherebbero le zone
del sistema respiratorio dei dinosauri

122
00:06:16,661 --> 00:06:18,335
che sono immobilizzate.

123
00:06:21,200 --> 00:06:23,696
Questo ancoraggio del sistema respiratorio

124
00:06:23,730 --> 00:06:25,971
ha facilitato il progresso
dell'assottigliamento

125
00:06:25,971 --> 00:06:27,761
della barriera emato-aerea,

126
00:06:27,761 --> 00:06:29,973
quella piccola membrana
attraverso la quale

127
00:06:29,973 --> 00:06:33,986
l'ossigeno si diffondeva
nel flusso sanguigno.

128
00:06:34,746 --> 00:06:40,637
L'immobilità lo consente
perché una barriera sottile è debole,

129
00:06:40,661 --> 00:06:45,469
e la barriera debole si romperebbe
se fosse attivamente ventilata

130
00:06:45,493 --> 00:06:47,308
come nel polmone di un mammifero.

131
00:06:48,056 --> 00:06:49,589
Quindi perché ci interessa?

132
00:06:49,613 --> 00:06:51,337
Perché ha importanza?

133
00:06:52,083 --> 00:06:56,338
L'ossigeno si diffonde più facilmente
attraverso una membrana sottile,

134
00:06:57,536 --> 00:07:03,627
e una membrana sottile è un modo
per migliorare la respirazione

135
00:07:03,651 --> 00:07:05,987
quando il livello di ossigeno è basso,

136
00:07:06,011 --> 00:07:10,592
come nel periodo Triassico.

137
00:07:11,425 --> 00:07:16,130
Quindi, se i dinosauri
avevano questo tipo di polmoni,

138
00:07:16,154 --> 00:07:20,211
erano meglio equipaggiati per respirare
rispetto agli altri animali,

139
00:07:20,235 --> 00:07:22,369
mammiferi inclusi.

140
00:07:22,851 --> 00:07:26,466
Vi ricordate il metodo
di bracketing filogenetico,

141
00:07:26,490 --> 00:07:29,369
dove si studia l'anatomia
degli animali moderni,

142
00:07:29,393 --> 00:07:31,928
e la si applica sui resti fossili?

143
00:07:31,952 --> 00:07:35,198
Quindi, l'indizio numero uno
erano le costole uncinate

144
00:07:35,198 --> 00:07:36,838
degli uccelli moderni.

145
00:07:36,838 --> 00:07:41,249
Le abbiamo ritrovate
nella maggior parte dei dinosauri.

146
00:07:41,734 --> 00:07:46,531
Questo significa che la parte superiore
dei polmoni dei dinosauri

147
00:07:46,555 --> 00:07:48,869
doveva essere bloccata,

148
00:07:48,893 --> 00:07:51,845
come quella degli uccelli di oggi.

149
00:07:51,869 --> 00:07:55,406
Il secondo indizio
è la pneumaticità vertebrale.

150
00:07:55,430 --> 00:08:00,237
La troviamo nei sauropodi e nei teropodi,

151
00:08:00,261 --> 00:08:03,536
il gruppo che comprende
i dinosauri predatori,

152
00:08:03,560 --> 00:08:05,782
e che ha dato origine agli uccelli.

153
00:08:06,250 --> 00:08:08,283
E sebbene non si abbia evidenza

154
00:08:08,283 --> 00:08:11,281
di tessuto polmonare
fossilizzato nei dinosauri,

155
00:08:11,333 --> 00:08:16,162
la pneumaticità vertebrale ci dà prova
di quello che faceva il polmone

156
00:08:16,186 --> 00:08:18,638
durante la vita dell'animale.

157
00:08:19,211 --> 00:08:24,556
Il tessuto polmonare o il tessuto
dei sacchi aeriferi invadeva le vertebre,

158
00:08:24,580 --> 00:08:27,087
svuotandole come quelle
degli uccelli moderni,

159
00:08:27,111 --> 00:08:31,245
fissando al proprio posto
il sistema respiratorio,

160
00:08:31,269 --> 00:08:32,869
e immobilizzandolo.

161
00:08:34,138 --> 00:08:35,923
Le costole uncinate,

162
00:08:35,947 --> 00:08:38,791
unitamente alle vertebre pneumatiche,

163
00:08:38,815 --> 00:08:43,722
hanno creato
una struttura rigida immobilizzata

164
00:08:43,746 --> 00:08:46,688
che teneva bloccato
il sistema respiratorio,

165
00:08:46,712 --> 00:08:48,294
che consentiva l'evoluzione

166
00:08:48,304 --> 00:08:49,830
di questa membrana ultrasottile,

167
00:08:49,830 --> 00:08:50,870
molto delicata,

168
00:08:50,870 --> 00:08:52,510
che è la barriera emato-aerea

169
00:08:52,510 --> 00:08:55,366
che vediamo negli uccelli moderni.

170
00:08:55,390 --> 00:08:58,880
L'esistenza di questa camicia di forza
per i polmoni nei dinosauri

171
00:08:58,904 --> 00:09:02,378
significa che essi avevano la capacità 
di sviluppare dei polmoni

172
00:09:02,402 --> 00:09:04,414
che sarebbero stati in grado di respirare

173
00:09:04,414 --> 00:09:09,283
in condizioni di atmosfera ipossica,
o povera di ossigeno come nel Triassico.

174
00:09:09,981 --> 00:09:15,078
Questa rigida conformazione scheletrica
dei dinosauri avrebbe dato loro

175
00:09:15,102 --> 00:09:18,529
un deciso vantaggio adattivo
rispetto ad altri animali,

176
00:09:18,549 --> 00:09:20,609
specialmente ai mammiferi,

177
00:09:20,609 --> 00:09:23,310
i cui polmoni elastici
non potevano adattarsi

178
00:09:23,334 --> 00:09:27,129
all'atmosfera del Triassico
ipossica e povera di ossigeno.

179
00:09:27,664 --> 00:09:32,734
Questa anatomia potrebbe
essere stata l'arma segreta dei dinosauri

180
00:09:32,758 --> 00:09:35,702
che ha dato loro un vantaggio
sugli altri animali.

181
00:09:36,096 --> 00:09:38,900
E questo ci dà un buon punto di partenza

182
00:09:38,924 --> 00:09:43,832
per cominciare a testare le teorie
sulla diversificazione nei dinosauri.

183
00:09:43,856 --> 00:09:47,750
Questa è la storia
dell'inizio dei dinosauri,

184
00:09:47,774 --> 00:09:52,272
ed è solo l'inizio della storia
della nostra ricerca su questo argomento.

185
00:09:52,932 --> 00:09:54,124
Grazie

186
00:09:54,148 --> 00:09:57,109
(Applausi)