Quetzalcoatlus: il più grande animale volante di tutti i tempi era alto quanto una giraffa

Il primato del più grande animale volante che abbia vissuto sul nostro pianeta appartiene ad un gigantesco rettile volante vissuto nell’ultima era geologica del Mesozoico:

Mentre i dinosauri scorazzavano tra le foreste del Cretacico, infatti, sui cieli del Pianeta Terra si aggiravano anche enormi esemplari di Quetzalcoatlus. L’animale è stato classificato membro della famiglia Azhdarchidae, una famiglia di pterosauri sdentati avanzati con colli insolitamente lunghi e irrigiditi. Il suo nome è un chiaro omaggio al dio serpente piumato azteco Quetzalcoatl, in lingua nahuatl. il tipo Q. nordropi ; il genere comprende anche la specie più piccola Q.lawsoni:

I primi fossili di Quetzalcoatlus sono stati scoperti in Texas , Stati Uniti, dalla Maastrichtian Javelina Formation al Big Bend National Park (datato a circa 68 milioni di anni fa [2] ) nel 1971 da Douglas A. Lawson , uno studente laureato in geologia della Jackson School di Geoscienze presso l’Università del Texas ad Austin. L’esemplare consisteva in un’ala parziale (negli pterosauri composta dagli avambracci e dal quarto dito allungato), proveniente da un individuo successivamente stimato a oltre 10 m (33 piedi) di apertura alare . [3]

Lawson scoprì un secondo sito della stessa età, a circa 40 km (25 mi) dal primo, dove tra il 1972 e il 1974 lui e il professor Wann Langston Jr. del Texas Memorial Museum portarono alla luce tre scheletri frammentari di individui molto più piccoli. Lawson nel 1975 annunciò la scoperta in un articolo su Science . [4] Quello stesso anno, in una lettera successiva allo stesso giornale, realizzò il grande esemplare originale, TMM 41450-3, l’ olotipo di un nuovo genere e specie, Quetzalcoatlus northropi . Il nome del genere si riferisce al dio serpente piumato azteco , Quetzalcoatl . Il nome specifico onoraJohn Knudsen Northrop , il fondatore di Northrop , che guidò lo sviluppo di grandi velivoli ad ala volante senza coda simili a Quetzalcoatlus . [5]

In un primo momento si presumeva che gli esemplari più piccoli fossero forme giovanili o subadulte del tipo più grande. Più tardi, quando furono trovati più resti, ci si rese conto che avrebbero potuto essere una specie separata. Questa possibile seconda specie del Texas è stata provvisoriamente indicata come Quetzalcoatlus sp. da Alexander Kellner e Langston nel 1996, indicando che il suo stato era troppo incerto per dargli un nuovo nome specifico. [6] Gli esemplari più piccoli sono più completi dell’olotipo di Q. northropi e includono quattro crani parziali, sebbene siano molto meno massicci, con un’apertura alare stimata di 5,5 m (18 piedi). [7] Questa specie è stata chiamata Q.lawsoni nel 2021, dal nome del descrittore originale del genere.[1]

L’esemplare olotipico di Q. northropi deve ancora essere adeguatamente descritto e diagnosticato e lo stato attuale del genere Quetzalcoatlus è stato identificato come problematico. Mark Witton e colleghi (2010) hanno notato che le specie tipo del genere – le ossa frammentarie delle ali che comprendono Q. northropi – rappresentano elementi che sono tipicamente considerati non diagnostici a livello generico o specifico e che ciò complica le interpretazioni della tassonomia degli azhdarchidi. Ad esempio Witton et al. (2010) hanno suggerito che il materiale di tipo Q. northropi ha una morfologia abbastanza generalizzata da essere quasi identico a quello di altri azhdarchidi giganti, come gli elementi sovrapposti del contemporaneoAzhdarchid gigante rumeno Hatzegopteryx . Stando così le cose, e supponendo che Q. northropi possa essere distinto da altri pterosauri (cioè, se non è un nomen dubium ), forse Hatzegopteryx dovrebbe essere considerato come un’occorrenza europea di Quetzalcoatlus . Tuttavia, Witton et al. ha anche notato che il materiale del cranio di Hatzegopteryx e Q.lawoni differisce abbastanza da non poter essere considerato lo stesso animale, ma che il significato di questo non può essere accertato data l’incertezza sulle relazioni degli esemplari di Quetzalcoatlus . [8] Questi problemi possono essere risolti solo da Q. northropi viene dimostrato come un taxon valido e le sue relazioni con Q.lawsoni vengono indagate. Un’ulteriore complicazione a queste discussioni è la probabilità che enormi pterosauri come Q. northropi possano aver effettuato lunghi voli transcontinentali, suggerendo che luoghi così disparati come il Nord America e l’Europa potrebbero aver condiviso specie di azhdarchidi giganti. [8] Q.lawsoni è risultato essere un taxon valido nel 2021 e confermato di appartenere allo stesso genere di Q. nothropi . [1]

Una vertebra del collo azhdarchide, scoperta nel 2002 dall’era maastrichtiana Hell Creek Formation , potrebbe appartenere a Quetzalcoatlus . L’esemplare (BMR P2002.2) è stato recuperato accidentalmente quando è stato incluso in una field jacket preparata per trasportare parte di un esemplare di Tyrannosaurus . Nonostante questa associazione con i resti di un grande dinosauro carnivoro , la vertebra non mostra prove che sia stata masticata dal dinosauro. L’osso proveniva da un singolo pterosauro azhdarchide che si stima avesse un’apertura alare di 5-5,5 m (16-18 piedi). [9]

Quando è stato nominato per la prima volta come una nuova specie nel 1975, gli scienziati hanno stimato che i più grandi fossili di Quetzalcoatlus provenissero da un individuo con un’apertura alare di 15,9 m (52 ​​piedi). La scelta della metà di tre estrapolazioni dalle proporzioni di altri pterosauri ha fornito una stima di 11 m, 15,5 m e 21 m, rispettivamente (36 piedi, 50,85 piedi, 68,9 piedi). Nel 1981, ulteriori studi avanzati abbassarono queste stime a 11-12 m (36-39 piedi). [10] Stime più recenti basate su una maggiore conoscenza delle proporzioni azhdarchidi collocano la sua apertura alare a 10-11 m (33-36 piedi). [8] Resti trovati in Texas nel 1971 indicano che questo pterosauro aveva un’apertura alare minima di circa 11 m (36 piedi). [11] L’altezza generalizzata in una posizione bipede, in base alla sua apertura alare, sarebbe stata di almeno 3 m (9,8 piedi) di altezza alla spalla. [3]

Le stime del peso per gli azhdarchidi giganti sono estremamente problematiche perché nessuna specie esistente condivide una dimensione o un piano corporeo simili e, di conseguenza, i risultati pubblicati variano ampiamente. [3] Il peso generalizzato, basato su alcuni studi che hanno storicamente trovato stime di peso estremamente basse per Quetzalcoatlus , era di appena 70 kg (150 libbre) per un individuo di 10 m (32 piedi e 10 pollici). La maggior parte delle stime pubblicate dagli anni 2000 sono state sostanzialmente più alte, circa 200-250 kg (440-550 libbre). [12] [13]

Il materiale del cranio (da esemplari più piccoli, forse una specie correlata) mostra che Quetzalcoatlus aveva un becco molto affilato e appuntito. Ciò è contrario ad alcune ricostruzioni precedenti che mostravano un muso più smussato, basato sull’inclusione involontaria di materiale della mascella di un’altra specie di pterosauro, forse un tapejarid o una forma correlata a Tupuxuara . Era presente anche una cresta cranica, ma la sua forma e le dimensioni esatte sono ancora sconosciute. [6] Questo esemplare è stato nominato come olotipo di un altro genere di azhdarchid dal muso corto, Wellnhopterus , nel 2021. [1]

Quetzalcoatlus era abbondante in Texas, durante il Lancian, in una fauna dominata da Alamosaurus. [15] L’ associazione Alamosaurus – Quetzalcoatlus rappresenta probabilmente pianure interne semi-aride. [15] Quetzalcoatlus ha avuto precursori in Nord America e la sua apparente ascesa alla diffusione potrebbe rappresentare l’espansione del suo habitat preferito piuttosto che un evento di immigrazione, come suggerito da alcuni esperti. [15] Coesisteva con il thalassodromine Javelinadactylus , così come un ulteriore taxon di pterosauro, suggerendo una diversità relativamente elevata di generi di pterosauro del tardo Cretaceo. [16][17]

Sono state proposte diverse idee sullo stile di vita di Quetzalcoatlus . Poiché l’area del sito fossile distava 400 km (250 miglia) dalla costa e non c’erano indicazioni di grandi fiumi o laghi profondi nelle vicinanze alla fine del Cretaceo, Lawson nel 1975 rifiutò uno stile di vita a base di pesce , suggerendo invece che Quetzalcoatlus ha scavato come la cicogna marabù (che si ciba, ma è più un predatore terrestre di piccoli animali), ma poi sulle carcasse di sauropodi titanosauri come Alamosaurus. Lawson aveva trovato i resti del gigantesco pterosauro mentre cercava le ossa di questo dinosauro, che costituiva una parte importante del suo ecosistema. [4]

Nel 1996, Lehman e Langston rifiutarono l’ipotesi di scavenging, sottolineando che la mascella inferiore si piegava così fortemente verso il basso che anche quando si chiudeva completamente rimaneva uno spazio di oltre 5 cm (2,0 pollici) tra essa e la mascella superiore, molto diversa dalla mascella uncinata becchi di uccelli spazzini specializzati. Hanno suggerito che con le sue lunghe vertebre del collo e le lunghe mascelle sdentate Quetzalcoatlus si nutrisse come i moderni skimmer , catturando pesci durante il volo mentre fendeva le onde con il becco. [18] Sebbene questa visione dell’alimentazione scremata sia stata ampiamente accettata, non è stata oggetto di ricerca scientifica fino al 2007, quando uno studio ha dimostrato che per tali grandi pterosauri non era un metodo praticabile perché i costi energetici sarebbero stati troppo alti a causa dell’eccessivatrascinare . [19] Nel 2008 i lavoratori sugli pterosauri Mark Witton e Darren Naish hanno pubblicato un esame delle possibili abitudini alimentari e dell’ecologia degli azhdarchidi. Witton e Naish hanno notato che la maggior parte dei resti di azhdarchidi si trovano in depositi interni lontani dai mari o da altri grandi specchi d’acqua necessari per la scrematura. Inoltre, il becco, la mascella e l’anatomia del collo sono diversi da quelli di qualsiasi animale scrematore noto. Piuttosto, hanno concluso che gli azhdarchidi erano più probabilmente stalker terrestri, simili alle cicogne moderne e probabilmente cacciavano piccoli vertebrati sulla terraferma o in piccoli corsi d’acqua. Sebbene Quetzalcoatlus , come altri pterosauri, fosse un quadrupede quando era a terra, Quetzalcoatluse altri azhdarchidi hanno proporzioni degli arti anteriori e posteriori più simili ai moderni mammiferi ungulati in corsa che ai loro cugini più piccoli, il che implica che erano particolarmente adatti a uno stile di vita terrestre. [3]

La natura del volo in Quetzalcoatlus e in altri azhdarchidi giganti era poco compresa fino a quando non furono condotti seri studi biomeccanici nel 21° secolo. Uno dei primi (1984) esperimento di Paul MacCready utilizzò l’aerodinamica pratica per testare il volo di Quetzalcoatlus . MacCready costruì un modello di macchina volante o ornitottero con un semplice computer che funzionava come pilota automatico . Il modello ha volato con successo con una combinazione di volo alto e battito d’ali; [20] il modello si basava su una stima del peso allora attuale di circa 80 kg (180 libbre), molto inferiore a stime più moderne di oltre 200 kg (440 libbre). [21]Il metodo di volo in questi pterosauri dipende in gran parte dal peso, che è stato controverso, e le masse molto diverse sono state preferite da diversi scienziati. Alcuni ricercatori hanno suggerito che questi animali impiegassero un volo lento e impennato , mentre altri hanno concluso che il loro volo fosse veloce e dinamico. [3] Nel 2010, Donald Henderson ha sostenuto che la massa di Q. northropi era stata sottovalutata, anche le stime più alte, e che era troppo massiccia per aver raggiunto il volo a motore. Lo stimò nel suo articolo del 2010 come 540 kg (1.190 libbre). Henderson ha sostenuto che potrebbe essere stato incapace di volare . [21]

Altre stime della capacità di volo sono in disaccordo con la ricerca di Henderson, suggerendo invece un animale superbamente adattato al volo esteso a lungo raggio. Nel 2010, Mike Habib, un professore di biomeccanica alla Chatham University , e Mark Witton, un paleontologo britannico, hanno intrapreso ulteriori indagini sulle affermazioni di inabilità al volo nei grandi pterosauri. Dopo aver preso in considerazione l’apertura alare, il peso corporeo e l’aerodinamica, la modellazione al computer ha portato i due ricercatori a concludere che Q. northropi era in grado di volare fino a 130 km/h (80 mph) per 7-10 giorni ad un’altitudine di 4.600 m (15.000 piedi) . Habib ha inoltre suggerito un raggio di volo massimo di 13.000-19.000 km (8.000-12.000 mi) per Q. northropi . [22]Il lavoro di Henderson è stato anche ulteriormente criticato da Witton e Habib in un altro studio, che ha sottolineato che sebbene Henderson utilizzasse eccellenti stime di massa, si basavano su modelli di pterosauro obsoleti, il che faceva sì che le stime di massa di Henderson fossero più del doppio di quelle utilizzate da Habib nelle sue stime, e che lo studio anatomico di Q. northropi e altri grandi arti anteriori di pterosauro ha mostrato un grado di robustezza più elevato di quanto ci si aspetterebbe se fossero puramente quadrupedi. [13] Questo studio ha proposto che i grandi pterosauri molto probabilmente utilizzassero una breve raffica di volo a motore per poi passare al volo termico . [23] Un altro studio ha scoperto che Quetzalcoatlusera un aeroplano relativamente inefficiente e più probabilmente si comportava come le moderne otarde e i buceri di terra , raramente in volo tranne quando minacciato da un predatore. [24]

Gli studi su Q. northropi e il più piccolo e più completo Q.lawsoni pubblicati nel 2021 da Kevin Padian et al., suggeriscono che Quetzalcoatlus fosse, contraddicendo studi precedenti, in realtà un potente volatore con un grande sterno per supportare i muscoli necessari per creare il volo colpo e probabilmente avrebbe usato le sue potenti zampe posteriori per lanciare fino a 8 piedi (2,4 m) durante il decollo, permettendogli di guadagnare abbastanza altezza e slancio per iniziare le necessarie discese necessarie per il decollo. Questo stesso studio suggerisce anche che Quetzalcoatlusaveva un movimento di deambulazione limitato nelle sue ali, con Padian che affermava che “Per evitare di inciampare, l’animale prima ha sollevato il braccio sinistro, poi ha avanzato la gamba sinistra di un passo completo, quindi ha appoggiato la mano a terra. Il processo è stato ripetuto con il arto destro: Il braccio destro si è sollevato, la gamba destra è avanzata e ha posizionato il piede destro, quindi la mano destra è scesa. Ci sembra un processo ingombrante, ma l’animale potrebbe eseguire l’andatura rapidamente e facilmente. ” Lo studio di Padian suggerisce anche che le ali degli pterosauri fossero attaccate solo al corpo, con le gambe e i piedi nascosti sotto, proprio come gli uccelli moderni infilano le gambe sotto i propri corpi in volo. [25]

Nel 1975, l’artista Giovanni Casselli dipinse Quetzalcoatlus come uno spazzino dalla testa piccola con un collo estremamente lungo nel libro L’evoluzione e l’ecologia dei dinosauri [26] del paleontologo britannico Beverly Halstead . Nei successivi venticinque anni prima di future scoperte, avrebbe lanciato rappresentazioni simili colloquialmente conosciute come “paleomeme” in vari libri, come notato da Darren Naish. [27]

Nel 1985, l’Agenzia per i progetti di ricerca avanzata della difesa degli Stati Uniti ( DARPA ) e AeroVironment hanno utilizzato Quetzalcoatlus northropi come base per un velivolo senza pilota ornitottero sperimentale (UAV). Hanno prodotto un modello a mezza scala del peso di 18 kg (40 libbre), con un’apertura alare di 5,5 m (18 piedi). Per coincidenza, Douglas A. Lawson, che scoprì il Q. northropi in Texas nel 1971, lo chiamò in onore di John “Jack” Northrop , uno sviluppatore di velivoli ad ala volante senza coda negli anni ’40. [28] La replica di Q. northropiincorpora un “sistema di controllo di volo/pilota automatico che elabora i comandi del pilota e gli input dei sensori, implementa diversi circuiti di feedback e fornisce segnali di comando ai suoi vari servoattuatori”. È in mostra al National Air and Space Museum . [29] – Link video animazione artistica 3D:

Nel 2010, diversi modelli a grandezza naturale di Q. northropi sono stati esposti alla South Bank di Londra come fulcro della mostra per il 350esimo anniversario della Royal Society . I modelli, che includevano sia individui volanti che in piedi con un’apertura alare di oltre 10 m (33 piedi), avevano lo scopo di aiutare a costruire l’interesse pubblico per la scienza. I modelli sono stati creati da scienziati dell’Università di Portsmouth . [30]

Riferimenti:

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Fonte: https://en.wikipedia.org/wiki/Quetzalcoatlus