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L'arma segreta che ha permesso ai dinosauri di prendere possesso del pianeta.

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    Tutti noi abbiamo sentito
    di come sono morti i dinosauri.
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    La storia che vi voglio raccontare
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    risale a oltre 200 milioni di anni
    prima che si estinguessero i dinosauri.
  • 0:11 - 0:14
    Questa storia inizia
  • 0:14 - 0:17
    quando i dinosauri
    cominciavano ad apparire.
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    Uno dei più grandi misteri
    della biologia evolutiva
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    è come abbiano fatto i dinosauri
    a essere una specie dominante.
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    Che cosa gli ha permesso
    di imporsi per così tanti anni?
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    Quando ci si chiede perché i dinosauri
    fossero così incredibili,
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    generalmente si pensa
    al più grande o al più piccolo,
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    o al più veloce,
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    o a chi aveva più piume,
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    la corazza, gli aculei
    o le zanne più impensabili.
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    Ma forse la risposta aveva a che fare
    con l'anatomia interna,
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    un'arma segreta, per così dire.
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    Io e i miei colleghi crediamo
    che fosse per i loro polmoni.
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    Sono paleontologa
    e anatomista comparativa,
  • 0:57 - 0:59
    e mi interessa capire
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    come i polmoni dei dinosauri
    li abbiano aiutati a colonizzare il mondo.
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    Quindi facciamo un passo indietro
    di 200 milioni di anni,
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    al periodo Triassico.
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    L'ambiente era estremamente duro,
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    le piante non fiorivano,
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    e questo significa che non c'era erba.
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    Per cui immaginiamoci
    un paesaggio pieno di conifere e felci.
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    Contemporaneamente
    si trovavano piccole lucertole,
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    mammiferi, insetti,
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    e anche rettili carnivori ed erbivori,
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    tutti in competizione
    per le stesse risorse.
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    È fondamentale sapere
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    che i livelli di ossigeno
    sono stati stimati a un 15%,
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    rispetto al 21% di oggi.
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    Per cui sarebbe stato determinante
    per i dinosauri riuscire a respirare
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    in questo ambiente
    a basso livello di ossigeno,
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    non solo per sopravvivere,
  • 1:50 - 1:53
    ma per prosperare e diversificarsi.
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    Per cui, come facciamo a sapere
    com'erano i polmoni dei dinosauri,
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    dal momento che tutto quello che ci rimane
    dei dinosauri sono scheletri fossili?
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    Il metodo che usiamo
    si chiama "bracketing filogenetico",
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    che è un modo carino
    per dire che studiamo l'anatomia,
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    in questo caso specifico
    i polmoni e lo scheletro,
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    dei discendenti viventi
    dei dinosauri nell'albero evolutivo.
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    Per cui esaminiamo
    l'anatomia degli uccelli,
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    i discendenti diretti dei dinosauri,
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    ed esaminiamo l'anatomia dei coccodrilli,
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    che sono i parenti viventi più prossimi,
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    ed esaminiamo l'anatomia
    delle lucertole e delle tartarughe,
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    che consideriamo loro cugini.
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    E poi applichiamo
    questi dati anatomici ai resti fossili
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    e li usiamo per ricostruire
    i polmoni dei dinosauri.
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    In questo caso specifico, ad esempio,
  • 2:46 - 2:51
    lo scheletro dei dinosauri
    sembra quello di un uccello di oggi.
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    All'epoca i dinosauri erano
    in competizione con i primi mammiferi,
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    quindi è importante capire
  • 2:58 - 3:00
    il funzionamento dei polmoni
    dei mammiferi.
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    Inoltre, per farvi rispolverare
    il funzionamento dei polmoni,
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    useremo il mio cane Mila di Troia,
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    con il muso che le fa ricevere
    migliaia di dolcetti,
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    come nostra modella.
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    (Risate)
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    Questa storia inizia
    in una cavità toracica.
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    Vi chiedo di visualizzare
    la cassa toracica di un cane.
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    Pensate a come la colonna vertebrale
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    sia completamente parallela al suolo.
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    Questa è la colonna vertebrale
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    che hanno tutti gli animali
    di cui stiamo parlando,
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    siano essi bipedi
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    o quadrupedi.
  • 3:32 - 3:35
    Adesso vi chiedo di entrare
    nella cassa toracica immaginaria
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    e di guardare in alto.
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    Questa è la parete toracica.
  • 3:39 - 3:43
    Dove la parte superiore
    dei polmoni viene a contatto
  • 3:43 - 3:46
    con le costole e le vertebre.
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    Qui è dove è ambientata la nostra storia.
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    Adesso voglio che visualizziate
    i polmoni di un cane.
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    All'esterno sono grandi sacchi gonfiabili
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    in cui tutta la superficie
    si espande durante l'inspirazione
  • 4:00 - 4:03
    e si contrae durante l'espirazione.
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    Nel sacco ci sono una serie
    di piccoli condotti ramificati,
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    e questi condotti
    sono l'albero bronchiale.
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    Questi condotti portano
    l'ossigeno inalato agli alveoli.
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    Attraversano una piccola membrana
    e si diffondono nel flusso sanguigno.
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    Ora, questa parte è cruciale.
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    L'intero polmone del mammifero è mobile.
  • 4:27 - 4:32
    Significa che si muove
    durante l'intero processo di respirazione,
  • 4:32 - 4:35
    per cui la membrana sottile,
    la barriera emato-aerea,
  • 4:35 - 4:38
    non può essere troppo sottile,
    altrimenti si romperebbe.
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    Tenetevi a mente
    questa barriera, ci ritorneremo.
  • 4:42 - 4:43
    Ci siamo fin qui?
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    Ora iniziamo a parlare di uccelli
    e le cose si complicano,
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    quindi, tenetevi forte.
  • 4:47 - 4:49
    (Risate)
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    Gli uccelli sono completamente diversi
    rispetto ai mammiferi.
  • 4:53 - 4:56
    E useremo gli uccelli come modello
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    per ricostruire i polmoni di un dinosauro.
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    Negli uccelli,
  • 5:00 - 5:04
    l'aria passa attraverso i polmoni,
    che non si espandono né si contraggono.
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    I polmoni sono immobilizzati,
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    hanno la consistenza di una densa spugna,
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    non si espandono e sono bloccati
    in alto e ai lati dalla cassa toracica
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    e in basso da una membrana orizzontale.
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    Vengono ventilati in modo unidirezionale
  • 5:21 - 5:25
    da una serie di strutture flessibili
    a forma di sacco
  • 5:25 - 5:28
    che si diramano a partire
    dall'albero bronchiale,
  • 5:28 - 5:30
    oltre il polmone stesso,
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    e si chiamano sacchi aeriferi.
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    Tutto questo sistema estremamente fragile
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    è tenuto fermo
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    da una serie di costole uncinate
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    lungo tutta la parete toracica.
  • 5:44 - 5:47
    Inoltre, in molte specie di uccelli,
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    delle protuberanze
    si allungano dai polmoni
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    e dai sacchi aeriferi,
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    invadono i tessuti scheletrici,
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    generalmente le vertebre,
    a volte le costole,
  • 5:56 - 5:59
    e tengono fermo l'apparato respiratorio.
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    Questa si chiama
    "pneumaticità vertebrale".
  • 6:02 - 6:06
    Le costole uncinate
    e la pneumaticità vertebrale
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    sono due indizi che possiamo
    cercare nei resti fossili,
  • 6:09 - 6:12
    perché questi due tratti scheletrici
  • 6:12 - 6:17
    indicherebbero le zone
    del sistema respiratorio dei dinosauri
  • 6:17 - 6:18
    che sono immobilizzate.
  • 6:21 - 6:24
    Questo ancoraggio del sistema respiratorio
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    ha facilitato il progresso
    dell'assottigliamento
  • 6:26 - 6:28
    della barriera emato-aerea,
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    quella piccola membrana
    attraverso la quale
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    l'ossigeno si diffondeva
    nel flusso sanguigno.
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    L'immobilità lo consente
    perché una barriera sottile è debole,
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    e la barriera debole si romperebbe
    se fosse attivamente ventilata
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    come nel polmone di un mammifero.
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    Quindi perché ci interessa?
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    Perché ha importanza?
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    L'ossigeno si diffonde più facilmente
    attraverso una membrana sottile,
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    e una membrana sottile è un modo
    per migliorare la respirazione
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    quando il livello di ossigeno è basso,
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    come nel periodo Triassico.
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    Quindi, se i dinosauri
    avevano questo tipo di polmoni,
  • 7:16 - 7:20
    erano meglio equipaggiati per respirare
    rispetto agli altri animali,
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    mammiferi inclusi.
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    Vi ricordate il metodo
    di bracketing filogenetico,
  • 7:26 - 7:29
    dove si studia l'anatomia
    degli animali moderni,
  • 7:29 - 7:32
    e la si applica sui resti fossili?
  • 7:32 - 7:35
    Quindi, l'indizio numero uno
    erano le costole uncinate
  • 7:35 - 7:37
    degli uccelli moderni.
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    Le abbiamo ritrovate
    nella maggior parte dei dinosauri.
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    Questo significa che la parte superiore
    dei polmoni dei dinosauri
  • 7:47 - 7:49
    doveva essere bloccata,
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    come quella degli uccelli di oggi.
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    Il secondo indizio
    è la pneumaticità vertebrale.
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    La troviamo nei sauropodi e nei teropodi,
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    il gruppo che comprende
    i dinosauri predatori,
  • 8:04 - 8:06
    e che ha dato origine agli uccelli.
  • 8:06 - 8:08
    E sebbene non si abbia evidenza
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    di tessuto polmonare
    fossilizzato nei dinosauri,
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    la pneumaticità vertebrale ci dà prova
    di quello che faceva il polmone
  • 8:16 - 8:19
    durante la vita dell'animale.
  • 8:19 - 8:25
    Il tessuto polmonare o il tessuto
    dei sacchi aeriferi invadeva le vertebre,
  • 8:25 - 8:27
    svuotandole come quelle
    degli uccelli moderni,
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    fissando al proprio posto
    il sistema respiratorio,
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    e immobilizzandolo.
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    Le costole uncinate,
  • 8:36 - 8:39
    unitamente alle vertebre pneumatiche,
  • 8:39 - 8:44
    hanno creato
    una struttura rigida immobilizzata
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    che teneva bloccato
    il sistema respiratorio,
  • 8:47 - 8:48
    che consentiva l'evoluzione
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    di questa membrana ultrasottile,
  • 8:50 - 8:51
    molto delicata,
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    che è la barriera emato-aerea
  • 8:53 - 8:55
    che vediamo negli uccelli moderni.
  • 8:55 - 8:59
    L'esistenza di questa camicia di forza
    per i polmoni nei dinosauri
  • 8:59 - 9:02
    significa che essi avevano la capacità
    di sviluppare dei polmoni
  • 9:02 - 9:04
    che sarebbero stati in grado di respirare
  • 9:04 - 9:09
    in condizioni di atmosfera ipossica,
    o povera di ossigeno come nel Triassico.
  • 9:10 - 9:15
    Questa rigida conformazione scheletrica
    dei dinosauri avrebbe dato loro
  • 9:15 - 9:19
    un deciso vantaggio adattivo
    rispetto ad altri animali,
  • 9:19 - 9:21
    specialmente ai mammiferi,
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    i cui polmoni elastici
    non potevano adattarsi
  • 9:23 - 9:27
    all'atmosfera del Triassico
    ipossica e povera di ossigeno.
  • 9:28 - 9:33
    Questa anatomia potrebbe
    essere stata l'arma segreta dei dinosauri
  • 9:33 - 9:36
    che ha dato loro un vantaggio
    sugli altri animali.
  • 9:36 - 9:39
    E questo ci dà un buon punto di partenza
  • 9:39 - 9:44
    per cominciare a testare le teorie
    sulla diversificazione nei dinosauri.
  • 9:44 - 9:48
    Questa è la storia
    dell'inizio dei dinosauri,
  • 9:48 - 9:52
    ed è solo l'inizio della storia
    della nostra ricerca su questo argomento.
  • 9:53 - 9:54
    Grazie
  • 9:54 - 9:57
    (Applausi)
Title:
L'arma segreta che ha permesso ai dinosauri di prendere possesso del pianeta.
Speaker:
Emma Schachner
Description:

Abbiamo tutti sentito le teorie su come sono morti i dinosauri ma, in primo luogo, perché sono riusciti a dominare la terra per così tanto tempo? (Suggerimento: non ha a che fare con le loro dimensioni, la velocità, i loro aculei o le loro bellissime piume). Viaggiamo indietro nel tempo di 200 milioni di anni a prima della loro estinzione con la paleontologa Emma Schachner per una boccata d'aria fresca nella storia dei dinosauri.

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Video Language:
English
Team:
TED
Project:
TEDTalks
Duration:
10:12

Italian subtitles

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