Quando si cerca la più grande bestia che abbia mai volato, si potrebbe pensare che sia sensato guardare i più grandi uccelli che vivono oggi.
Un gigante dei giorni nostri pesa fino a 150 kg e può essere alto 2,75 m con ali di quasi 2 metri. Ma questo è lo struzzo, che notoriamente non vola.
Neanche il resto dei grandi uccelli della famiglia dei ratiti, che include l’emù, il rea e il casuario. Allo stesso modo, il pinguino imperatore di 1 metro e il pinguino reale, leggermente più corto, raggiungono entrambi pesi impressionanti ma “volano” solo sott’acqua. I maschi possono raggiungere i 19 kg con un’apertura alare di 75 cm, ma questi uccelli che vivono a terra raramente volano.
Concentrandosi sugli uccelli che sono nel loro elemento sulle ali, il condor andino è spesso nominato come il più grande uccello volante. Tra questi avvoltoi sudamericani di montagna, i maschi possono arrivare a pesare fino a 33 libbre (15 kg) e hanno ali che possono raggiungere i 3,2 m.
In alto mare, c’è un uccello che può pesare solo 8,5 kg ma le sue ali superano abitualmente i 3 m. L’albatro errante detiene il record di apertura alare più lunga per qualsiasi uccello volante, il massimo è stato registrato a 11ft 10in (3.63m).
Può volare senza alcun costo meccanico grazie al “dynamic soaring”: utilizza l’energia del vento per coprire migliaia di miglia senza lo sforzo di sbattere le ali.
Naturalmente, gli uccelli non sono gli unici animali con ali impressionanti. Conosciuti variamente come megabat, volpi volanti o pipistrelli della frutta, anche un certo numero di pipistrelli tropicali sono diventati grandi.
” è il più grande per peso, con un peso di poco più di un chilogrammo”, dice Tammy Mildenstein della Southeast Asian Bat Conservation Research Unit, che ha lavorato a lungo con i pipistrelli in Indonesia. “Ci sono un paio di specie di Pteropus, Pteropus vampyrus e Pteropus giganteus, che sono leggermente più grandi per apertura alare. Tutti sono molto vicini nel peso e hanno un’apertura alare di quasi 2 metri.”
Mentre uno di questi nomi latini suggerisce qualcosa di più sinistro, i pipistrelli mantengono le loro dimensioni con una dieta a base di frutta. Alcuni bevono anche nettare e mangiano foglie. Si foraggiano nel baldacchino della foresta perché le loro ali sono troppo grandi per navigare facilmente tra gli alberi.
“Il vantaggio di avere grandi ali da aquilone è che possono planare e volare per distanze molto lunghe”, dice Mildenstein. “Questo aiuta le volpi volanti a percorrere in media 50 km attraverso le foreste ogni notte per raccogliere il cibo.”
Il volo è utile per tutti gli animali che devono percorrere lunghe distanze per il cibo o per i compagni. Ma per trovare i veri giganti dobbiamo fare un passo indietro nel tempo, fino a un’epoca in cui i continenti non si erano ancora assestati nelle loro posizioni attuali.
Gli uccelli più grandi vivevano circa 25 milioni di anni fa, secondo le prove fossili.
“Pelagornis sandersi è il più grande uccello volante per apertura alare”, spiega Michael Habib della University of Southern California di Los Angeles, un esperto di antichi animali volanti.
Questo “gabbiano sotto steroidi” aveva ali che potevano misurare 7,38m (24ft 2in) da punta a punta e si stima che pesasse tra i 20 e i 40kg (44-88lb).
In contrasto, il più pesante uccello volante conosciuto, Argentavis, era più del doppio di questo peso ma aveva un’apertura alare più breve. Resti nei La Brea Tar Pits di Los Angeles suggeriscono che sia vissuto più recentemente, circa 6 milioni di anni fa, secondo Habib.
Salendo ancora più indietro nel tempo, lasciamo gli uccelli riconoscibili e incontriamo gli pterosauri.
Questi rettili hanno sviluppato il potere del volo prima degli uccelli, e alcuni lo hanno fatto su grande scala. Chiamato come il dio serpente piumato mesoamericano, Quetzalcoatlus northropi viveva circa 68 milioni di anni fa e volava con ali di 10,4 m.
Habib dice che ci sono alcuni pterosauri azhdarchidi correlati che si contendono il titolo di più grande animale volante. “Detto questo, la maggior parte delle stime di massa per i più grandi pterosauri convergono, utilizzando più metodi, intorno ai 200-260 kg al momento, il che rappresenta una discreta fiducia.”
In altre parole, pesavano quanto un pianoforte verticale e le loro ali erano più lunghe di un autobus di Londra.
Colin Palmer dell’Università di Bristol, Regno Unito, ha lavorato con Habib per esplorare i limiti meccanici di questi pterosauri giganti. Egli stima che la loro apertura alare massima sia di 11 metri, basandosi sulla teoria aerodinamica e sui reperti fossili.
Dice che i reperti fossili per le specie più grandi sono frammentari, ma ci sono buone prove dalla scalatura delle aperture alari di 7 metri di animali affini che si sono fossilizzati più spesso.
“I calcoli suggeriscono che gli pterosauri più grandi non potevano sbattere le ali continuamente”, dice Palmer. Invece, la massa muscolare stimata di Quetzalcoatlus e dei suoi simili suggerisce che avevano uno stile di volo simile a quello dei moderni condor.
“I grandi volatori in genere non possono sostenere lo sbattimento per lunghi periodi”, dice Habib. “Di solito sono animali che si librano, il che significa che usano il volo motorizzato per una parte del tempo e poi il volo non motorizzato per il resto, usando le termiche, i gradienti del vento e altre fonti di energia per rimanere in alto per lunghi periodi di tempo.”
Anche il decollo e l’atterraggio diventano un problema per animali davvero grandi. Ma una volta che sono in volo, le gambe sono solo un peso extra da trasportare, mentre le ali fanno il lavoro duro. Le specie che volano per lunghe distanze hanno bisogno di molta potenza nei muscoli del petto, e non possono permettersi un bagaglio in eccesso come le grandi gambe. Palmer dice che questo spiega i rumorosi decolli e gli atterraggi sgraziati dei cigni.
Al contrario, si pensa che gli pterosauri abbiano usato gli stessi muscoli per decollare e volare, spingendosi da terra con gli arti anteriori. Avevano ossa piene d’aria, come gli uccelli moderni, che mantenevano il loro peso complessivo basso.
Le ali di tessuto molle degli pterosauri sono state raramente conservate, ma Palmer ha usato le conoscenze di ingegneria per modellare le possibilità. Invece di piume, si pensa che le ali degli pterosauri fossero membrane, simili a quelle dei pipistrelli.
Queste ali si estendevano da un dito allungato alla caviglia con bordi fibrosi di rinforzo per aiutarli a volare in modo efficiente. Palmer suggerisce che questi adattamenti potrebbero essere ciò che ha permesso loro di crescere fino a dimensioni così grandi e diventare i predatori dominanti del loro tempo.
Ma l’età dell’oro dei giganti volanti non è necessariamente alle nostre spalle.
“Tra qualche milione di anni un altro gruppo di uccelli potrebbe raggiungere proporzioni gigantesche; non c’è modo di saperlo”, dice Habib.
“Anche i pipistrelli possono diventare molto più grandi di loro, meccanicamente, ma l’attuale gamma di ecologie e storie di vita dei pipistrelli non seleziona le grandi dimensioni. Ci potrebbero facilmente essere pipistrelli delle dimensioni di un albatro, se fosse solo una questione di meccanica.”