Quando si riscontra un'omologia, vale a dire la presenza in specie diverse di strutture simili, si può presumere che tali specie siano derivate da un antenato comune; questo non è però semplice, in quanto a volte ci si trova di fronte a caratteri superficialmente simili, evolutisi indipendentemente. Questo è per esempio il caso dell'arto anteriore modificato per il volo, che nei Vertebrati si è affermato più volte indipendentemente (pterosauri, pipistrelli, uccelli). I biologi utilizzano vari criteri per determinare le correlazioni evolutive, ma è ancora controverso quali siano i caratteri che meglio riflettono la filogenesi.
I Dinosauri sono un gruppo di Vertebrati dal grande successo evolutivo, che ha abitato la Terra per circa 160 milioni di anni, a partire dal tardo Triassico (circa 225 milioni di anni fa), alla loro estinzione, avvenuta circa 65 milioni di anni fa. Il termine dinosauro significa “lucertola incredibilmente grande” e fu proposto nel 1842 da Richard Owen, naturalista inglese contemporaneo di Darwin, ma dinosauri e lucertole sono solo parenti alla lontana, si sono cioè diversificati fra loro in tempi molto antichi.
La classificazione dei Vertebrati provvisti di arti prende in considerazione, fra l'altro, la presenza di fenestrature a livello del cranio; così, i più antichi rettili di cui si hanno testimonianze fossili, i Cotilosauri, vissuti fra il Carbonifero (345-280 milioni di anni fa) e il Triassico (245-208 milioni di anni fa), mancavano completamente di cavità ai lati del cranio; per questo sono stati classificati come Anapsidi; molti scienziati ritengono che di questo ampio gruppo siano sopravvissuti soltanto i cheloni (le tartarughe).
Il Dimetrodonte possedeva un cranio caratterizzato da una sola fenestratura; per questo motivo viene classificato fra i Sinapsidi e pertanto non è un Dinosauro, anche se viene spesso considerato tale da molti appassionati di grandi animali estinti; è noto al grande pubblico per i lunghi prolungamenti che si dipartivano dalle vertebre e sorreggevano una sorta di ampia vela, avente probabilmente un ruolo importante nella termoregolazione. I Sinapsidi, vissuti tra il Carbonifero superiore e il Giurassico inferiore, avevano vari stili di vita, ma erano tutti accomunati, oltre che dalle caratteristiche del cranio, da denti impiantati in alveoli e differenziati in modo da svolgere funzioni diverse; l'esame del loro scheletro ha rivelato che in molti casi esso era riccamente vascolarizzato, indice che questi animali erano capaci di termoregolarsi. Tutti questi caratteri si ritrovano anche nei Mammiferi che per questo motivo possono essere considerati l'unico gruppo vivente di Sinapsidi.
Anche i grandi rettili marini estinti, come gli Ittiosauri e i Plesiosauri, sono parenti dei Dinosauri solo alla lontana; gli Ittiosauri avevano quattro arti trasformati in efficienti natatoie, la coda terminante con una pinna falcata, erano privi di collo e possedevano una bocca allungata, fornita di denti aguzzi adatti ad afferrare le prede; i Plesiosauri avevano corpo breve e appiattito, un collo lunghissimo, una coda conica relativamente corta e natatoie piuttosto lunghe.
I Dinosauri vengono invece classificati fra gli Arcosauri, contraddistinti da un cranio munito di due finestre poste nella regione temporale (cranio diapside). Questo gruppo comprende anche gli Pterosauri, comparsi nel tardo Triassico ed estintisi alla fine del Giurassico. Questi animali volanti, assai simili a pipistrelli, non sono parenti stretti degli uccelli, non dei pipistrelli e neppure dei Dinosauri; i Fitosauri, simili a coccodrilli, ma con le narici situate in mezzo agli occhi, e i Mososauri, simili a grosse lucertole acquatiche, anche se appartenenti tutti agli Arcosauri non sono Dinosauri. Gli unici rettili sopravvissuti fra gli Arcosauri sono i coccodrilli.
Le caratteristiche che contraddistinguono tutti i Dinosauri e si può supporre siano state quelle ereditate da un comune antenato, sono: i muscoli mascellari si estendono sino alla sommità del cranio; il quarto e quinto dito dell'arto anteriore sono ridotti; l'omero presenta una cresta ossea molto pronunciata su cui si ancorava un potente muscolo; le dita dell'arto posteriore sono tre; le vertebre che compongono l'osso sacro (la regione della colonna vertebrale che si connette al bacino) sono in numero di almeno tre o superiore; l'acetabolo (la cavità del bacino che abbraccia il femore e ne consente il movimento) è aperto alla base per accogliere meglio la testa del femore; questo carattere permetteva ai Dinosauri di avere arti non disposti di lato rispetto all'asse longitudinale del corpo, ma sotto, come succede anche nei Mammiferi attuali; le zampe, così, offrono miglior sostegno al busto, lo allontanano dal suolo e, nel camminare, lo spingono verso l'avanti anziché di lato come succede ad esempio nelle lucertole che hanno un'andatura ondeggiante. Nessun altro Vertebrato che poggia a terra i 4 arti possiede o ha posseduto l'acetabolo perforato.
Al momento, non si conoscono fossili che possano darci indicazioni sicure di come questi animali si siano diversificati; i piccoli Lagosuchi (coccodrilli-coniglio), vissuti nel Triassico, di cui però sono note poche testimonianze fossili, hanno alcune caratteristiche del bacino che li rendono simili ai Dinosauri veri e propri e potrebbero rappresentare gli animali da cui questi ultimi si sono differenziati.
I Dinosauri sono distinti in Ornitischi (bacino ad uccello) e Saurischi (bacino a lucertola). Entrambi i gruppi comparvero verso la fine del Triassico ed entrambi si estinsero nel Cretaceo; i loro resti fossili sono stati rinvenuti un po' su tutti i continenti attuali. La differenza più evidente fra i due raggruppamenti è data dalla disposizione delle ossa del bacino (pube, ischio e ileo), che assumono una conformazione particolare; il pube, infatti, nei Saurischi è volto anteriormente rispetto alla direzione del movimento e si allarga in una sorta di chiglia alla sua estremità anteriore, mentre negli Ornitischi è rivolto posteriormente verso la coda e decorre parallelamente all'ischio. I due gruppi sono stati identificati da Seeley alla fine dell'Ottocento e, anche se sono ancora oggi generalmente accettati, la loro etimologia può generare confusione, in quanto si potrebbe pensare che gli uccelli abbiano preso origine da una qualche forma di Ornitischi, mentre in realtà derivano da Saurischi; la conformazione del loro bacino, simile a quella degli Ornitischi, è una modificazione secondaria.
Dei Saurischi si conoscono circa 600 specie; i Sauropodomorfi (per esempio il Plateosauro) erano tutti erbivori, alcuni camminavano su due zampe, altri su quattro e le loro dimensioni erano molto varie; i Sauropodi (“piede a lucertola”) erano tutti erbivori e quadrupedi; avevano una testa molto piccola, che contrastava con un collo e una coda lunghissimi; i primi rappresentanti di questo gruppo risalgono alla fine del Triassico, ma essi divennero comuni nel Giurassico per estinguersi nel Cretaceo. Fra essi si può nominare il Brontosauro il Brachiosauro, e il Diplodoco. I Teropodi (piedi da bestia feroce), invece, erano Dinosauri carnivori bipedi, con arti anteriori ridotti; i più noti sono il gigantesco Tirannosauro e il Dilofosauro, fornito di potenti artigli e di una strana cresta duplice, ma esistevano anche forme con dimensioni contenute, come il Dromeosauro grande come un lupo. Attualmente gli scienziati sono convinti che proprio dai Teropodi si siano originati gli Uccelli.
Gli Ornitischi, di cui si conoscono 400 specie, non hanno invece lasciato discendenti; fecero la loro comparsa nell'ultima parte del Triassico, ma si diversificarono soltanto nel Giurassico. Le prime forme erano piccole e bipedi, ma successivamente si affermarono animali tetrapodi, dal corpo massiccio, fornito di potenti armature e corna; fra essi si può citare lo Stegosauro, l'Anchilosauro, il Triceratopo.
Per concludere, è necessario sfatare queste convinzioni: non tutto ciò che è enorme ed estinto è un dinosauro; non tutti i Dinosauri sono vissuti nello stesso tempo: lo Stegosauro, per esempio, non ha mai incontrato il Tirannosauro, che è comparso sulla terra ben 80 milioni dopo che lo Stegosauro si era estinto; i Dinosauri non si sono estinti, in quanto hanno originato gli Uccelli.
Per approfondire e vedere figure, molto affidabili sono i seguenti siti internet:
Dinosaurs: Their Lives, Their Deaths and Their Evolution! dove si parla anche di evoluzione delle idee che si sono avute sui dinosauri a partire dalle prime scoperte
Utile e di lettura piacevole per comprendere le basi su cui si fonda la cladistica è il saggio di Henry Gere, Tempo profondo, Einaudi, Torino 2006