Anchiornis (il cui nome significa "vicino agli uccelli") è un genere estinto di dinosauro teropode paraviano vissuto nel Giurassico superiore, circa 160.89-160.25 milioni di anni fa (Oxfordiano), in quello che oggi è la Formazione Tiaojishan, nella Provincia di Liaoning, Cina. Il genere contiene una singola specie, ossia A. huxleyi. LAnchiornis è conosciuto da centinaia di esemplari e, data la squisita conservazione di alcuni di questi fossili, è diventato la prima specie di dinosauro mesozoico di cui si è potuto determinare quasi l'intero aspetto che l'animale aveva in vita, oltre ad essere un'importante fonte di informazioni sull'evoluzione degli uccelli.

Descrizione

LAnchiornis è un piccolo dinosauro teropode piumato dotato di un cranio triangolare che presenta diversi dettagli in comune con i dromaeosauridi, i troodontidi e gli avialani primitivi. Come altri paraviani primitivi, lAnchiornis era relativamente piccolo, circa le dimensioni di un corvo.Witmer, L. M. (2009). Palaeontology: Feathered dinosaurs in a tangle. Nature, 461(7264): 601-602. Aveva lunghe braccia piumate, gambe allungate e una lunga coda. Come tutti i paraviani, era ricoperto di piume, anche se possedeva squame su alcune parti del corpo. Le ali, le gambe e la coda supportavano lunghe penne relativamente strette. Il resto del corpo era ricoperto da due tipi di piume più semplici: la roverella (piumacea) che ricopriva la maggior parte del corpo, come in Sinornithosaurus, mentre piume più lunghe e filiformi erano presenti sulla schiena. Piume lunghe e semplici coprivano quasi tutta la testa, il collo, il tronco, le ali e la prima metà della coda. Il resto della coda supportava penne rigide ma sottili (rettanghe). Le piume presenti sulla testa (corona) formavano una sorta di cresta di piume. Nonostante il primo esemplare di Anchiornis conservasse solo deboli tracce di piume attorno alla parte conservata del corpo, in seguito sono stati ritrovati numerosi fossili meglio conservati. Studi sui campioni di Anchiornis, condotti con l'ausilio della fluorescenza laser, hanno rivelato non solo più dettagli sulle piume, ma anche sulla pelle e sui tessuti muscolari dell'animale. Nell'insieme tutti questi dati, danno un quadro quasi completo sull'intera anatomia dell'animale.

Originariamente, si pensava che gli Anchiornis non superassero i 34 centimetri (13,3 pollici) di lunghezza e gli 0,11 kg (0,24 libbre) di peso, ma successivi esemplari dimostrarono che questi animali potevano arrivare fino a 40 centimetri (15,7 pollici) di lunghezza, per un peso di 0,25 chilogrammi.Paul, G.S., 2010, The Princeton Field Guide to Dinosaurs, Princeton University Press p. 128 LAnchiornis poteva raggiungere anche i 50 centimetri (1,6 piedi) d'altezza.Dececchi, T.A., Larsson, H.C.E., and Habib, M.B. (2016). The wings before the bird: an evaluation of flapping-based locomotory hypotheses in bird antecedents. PeerJ, 4: e2159.

Ali Così come altri paraviani primitivi, lAnchiornis possedeva grandi ali composte da penne attaccate al avambraccio e alla mano. L'ala dellAnchiornis era composta da 11 penne primarie e 10 penne secondarie. Le penne primarie di Anchiornis erano lunghe circa quanto le secondarie, e formavano un'ala arrotondata. Le piume dell'ala erano piatte curve ma simmetriche, con dimensioni relativamente piccole e sottili e dalle punte arrotondate, il che indica scarse capacità aerodinamiche. In altri dinosauri piumati, come Microraptor e Archaeopteryx, le piume più lunghe erano più vicine alla punta dell'ala, facendole apparire relativamente più lunghe e appuntite. Tuttavia, in Anchiornis, le piume più lunghe dell'ala erano vicine al polso, rendendo l'ala più larga al centro e affusolata vicino alla punta, fornendo un profilo più arrotondato e meno adattato al volo.

Come altri maniraptora, anche Anchiornis possedeva un propatagio, un lembo di pelle che collega il polso alla spalla e arrotonda il bordo anteriore dell'ala. In Anchiornis, questa parte dell'ala era ricoperta da penne copritrici che lisciavano l'ala e coprivano le lacune tra le più grandi piume primarie e secondarie. Tuttavia, a differenza degli uccelli moderni, le penne copritrici di Anchiornis non erano disposte in tracciati o righe, ma in una disposizione più primitiva che negli uccelli e nei paraviani più avanzati. Negli uccelli moderni, le penne copritrici solitamente coprono solo la parte superiore dell'ala, con la maggior parte della superficie dell'ala costituita da piume di volo scoperte. D'altra parte, in alcuni fossili di Anchiornis parecchi strati di penne copritrici sembrano estendersi per coprire la maggior parte della superficie dell'ala, in modo che l'ala sia essenzialmente costituita da più strati di piume, piuttosto che da uno strato di piume larghe con solo la loro base nascosta dalle penne copritrici. Questa disposizione dell'ala a multistrato potrebbe aver contribuito a rafforzare l'ala, considerando che le papille primarie e secondarie stesse erano strette e deboli.Longrich, N.R., Vinther, J., Meng, Q., Li, Q., & Russell, A.P. (2012). Primitive wing feather arrangement in Archaeopteryx lithographica and Anchiornis huxleyi. Current Biology, 22(23): 2262-2267.

L'ala comprendeva tre dita articolate; Tuttavia, a differenza di alcuni teropodi più primitivi, le due dita più lunghe non erano separate, ma erano legate tra loro da pelle e da altri tessuti che formavano l'ala, per cui Anchiornis possedeva solo due dita funzionanti.Wang X., Pittman, M., Zheng X., Kaye, T.G., Falk, A.R., Hartman, S.A., and Xu X. (2017). Basal paravian functional anatomy illuminated by high-detail body outline. Nature Communications, 8: 14576. Le due dita più lunghe sono state incorporate in un post-patagio di pelle e altri tessuti che contribuiscono a sostenere le basi delle piume dell'ala. Come nelle dita dei piedi, la pelle all'estremità delle dita era coperta da piccole scaglie arrotondate. A differenza delle dita dei piedi, tuttavia, la carne intorno alla parte inferiore delle ossa delle dita era due volte più spessa di quelle delle stesse ossa; Invece, le dita erano dritte e lisce senza grosse piegature alle articolazioni. Le scaglie e la pelle intorno alle dita raramente si conserva nei fossili dei primi pennaraptora, le cui uniche eccezioni sono quelle di Anchiornis e Caudipteryx, che avevano simili dita spesse e scabre associate alle ali.

Gambe

Oltre alle grandi ali piumate, lAnchiornis possedeva piume lunghe e appiattite anche sulle zampe posteriori. Ciò ha indotto molti scienziati a credere che lAnchiornis fosse un dinosauro a quattro ali, insieme a simili animali come Microraptor e Sapeornis.Xu X., Zhou Z., Dudley, R., Mackem, S., Chuong, C.M., Erickson, G.M., & Varricchio, D.J. (2014). An integrative approach to understanding bird origins. Science, 346(6215): 1253293. Tuttavia, le piume sulle zampe posteriori in Anchiornis non avevano la forma o la disposizione previste dalle piume di volo, ed è probabile che il loro ruolo primario fosse per display, anziché per il volo.O’Connor, J.K., & Chang, H. (2015). Hindlimb feathers in paravians: primarily "wings" or ornaments? Biology Bulletin, 42(7): 616–621.

LAnchiornis possedeva gambe molto lunghe, che di solito è un'indicazione ad un animale corridore. Tuttavia, le lunghe piume delle gambe indicano che questo potrebbe essere solo un tratto vestigiale, in quanto gli animali corridori tendono ad avere piume e/o peli ridotti sulle gambe. Come la maggior parte dei paraviani, Anchiornis aveva quattro dita per piede, con il terzo ed il quarto dito più lunghi. Il primo dito, o alluce, non è rivolto posteriormente come in alcune specie affini. Le piume delle gambe di Anchiornis erano anche più corte di quelle di Microraptor e consistevano in 12-13 piume allungate ancorate alla tibia e 10-11 al tarso. A differenza di Microraptor, le piume delle gambe più lunghe erano più vicine al corpo, mentre le piume più corte si trovavano pi vicino ai piedi dell'animale.

A differenza di molti altri paraviani, i piedi dellAnchiornis (tranne gli artigli) erano completamente coperti di piume, anche se queste erano molto più corte di quelle che ricoprivano le gambe. Alcuni esemplari fossili conservano anche le scaglie presenti sulle dita, il tarso e la tibia, suggerendo che le scagli si trovavano sotto le piume. La parte inferiore delle dita dei piedi è formata da cuscinetti carnose con pieghe distinte alle articolazioni. I rilievi del piede erano coperti da piccole scaglie simili a ciottoli. Le scaglie erano presenti anche sulla cima dei piedi, ma sono molto difficili da vedere in tutti i fossili noti.

Colorazione Nel 2010, un team di scienziati ha esaminato numerose zone del piumaggio di un esemplare di Anchiornis estremamente ben conservato, al Beijing Museum of Natural History, per esaminare la distribuzione dei melanosomi, le cellule di pigmento che danno alle piume il loro colore. Studiando i tipi di melanosomi e confrontandoli con quelli degli uccelli moderni, gli scienziati hanno potuto mappare i colori e le forme specifiche presenti su questo esemplare quando era vivo. Sebbene questa tecnica fosse già stata utilizzata per mappare la colorazione delle piume di altri dinosauri (come la coda di Sinosauropteryx), lAnchiornis divenne il primo dinosauro mesozoico per il quale era nota quasi tutta la colorazione originale (si noti che la coda di questo esemplare non era conservata). Lo studio ha dimostrato che la maggior parte delle piume del corpo di questo campione erano grigie e nere. Le piume della cresta di piume erano principalmente rossastre, con una sottile base grigia nella parte anteriore, mentre il volto dell'animale aveva macchie fulve tra le piume della testa prevalentemente nere. Le piume delle ali e delle gambe erano principalmente bianche con la punta nera. Le penne copritrici (piume più corte che coprivano le basi delle penne remiganti) erano grigi, contrastando le penne principali. Le copritrici più grandi dell'ala erano anch'esse bianche con punte grigie o nere, formando righe di punti più scuri lungo l'ala. Questi avevano la forma di strisce scure o addirittura di file di punti sull'ala esterna (copritrici primarie), ma una serie più irregolare di macchie sull'ala interna. Le piume delle gambe erano grigie diverse dalle piume lunghe, mentre le piume dei piedi e delle dita erano neri.

Nel 2015, un secondo esemplare di Anchiornis, del Yizhou Fossil & Geology Park, è stato sottoposto ad uno studio simile che comprendeva un sondaggio di forme di melanosomi in tutte le piume. È interessante notare che, in contrasto con lo studio del 2010, sono stati ritrovati solo melanosomi grigi-neri. Anche l'esame delle piume della cresta di piume ha dimostrato la presenza di melanosomi grigi-neri, anziché rossastri. Gli scienziati che hanno condotto questo secondo studio hanno suggerito diverse spiegazioni possibili per questa discrepanza. In primo luogo, la diversa conservazione dei melanosomi o delle diverse tecniche investigative, che potrebbero aver influenzato i risultati dello studio originale. In secondo luogo, perché l'esemplare del Museo di Pechino era più piccolo, ed è possibile che il colore rossastro venisse sostituito da quello grigio, quando l'animale invecchiava. In terzo luogo, è possibile che esistessero differenze regionali o addirittura diverse specie di Anchiornis, che si diversificavano tra loro in base al colore del piumaggio.Lindgren, J., Sjövall, P., Carney, R. M., Cincotta, A., Uvdal, P., Hutcheson, S. W., Gustafsson, O., Ulysse Lefèvre, U., François Escuillié, F., Heimdal, J., Anders Engdahl, A., Gren, J.A., Kear, B.P., Wakamatsu, K., Yans, J., & Godefroit, P. (2015). Molecular composition and ultrastructure of Jurassic paravian feathers. Scientific Reports, 5: 13520.

Classificazione