29 marzo 2015

La Guerra

L'Acme della Rinascita Neo-Oweniana
Intorno al 1840, ebbe inizio una guerra che non è ancora conclusa. Questa guerra non ha provocato alcuna vittima. Nessuno è stato ucciso né mutilato. Nessuno ha perso la casa o è stato costretto a lasciare la propria terra. Il contendere stesso di questa guerra non ha una consistenza materiale. Ciò che ha scatenato questa guerra, tuttavia, ha una consistenza fisica, in forma di rocce. Questa guerra non ha un nome, dato che è essa stessa una guerra di nomi e concetti, una guerra tra diverse concezioni ed interpretazioni. Sebbene marginale e limitata ad una manciata di persone fortunate, questa guerra concettuale ha dietro di sé il sostegno di enormi superpotenze del Mondo delle Idee.
Forse, un giorno si potrà dare un nome a questa guerra. Per ora, è possibile solamente tracciare una sommaria cronologia delle sue principali battaglie. Nel resto del post, essa sarà nota come La Guerra.

20 marzo 2015

Testing the neoflightless hypothesis: pro- and uropatagia reveal flying ancestry in ceratopsians (a reply to Feduccia and Czerkas 2015)

Feduccia e Czerkas (2015) portano nuovi argomenti a favore della ipotesi per cui gli oviraptorosauri siano uccelli secondariamente non-volatori (“neoflightless” usando la loro terminologia) e che tale argomento dia a sua volta sostegno all'ipotesi che i maniraptori non siano dei theropodi (né dei dinosauri) bensì uccelli mesozoici non-volatori, e che, pertanto, Aves non sia un ramo di Dinosauria. Inutile ricordare che queste ipotesi del filone BAND sono debolissime e non rendono conto della enorme mole di dati a sostegno di una origine dinosauriana e theropodiana degli uccelli, nonché della origine terricola dei maniraptori non-aviali.
L'articolo propone che le tracce carboniose trovate nell'ansa anteriore del gomito di esemplari articolati di Caudipteryx – conservanti parti molli – sia la traccia lasciata da propatagio (che è una parte del patagio alare negli uccelli attuali) e che pertanto tale struttura sia un vestigio di un'ala ancestrale che nei maniraptori sarebbe degenerata (in analogia con gli uccelli ratiti non-volatori).
A dimostrare come questo “argomento” sia fallace e contradditorio, applicherò lo stesso ragionamento di Feduccia e Czerkas (2015) ad un altro fossile proveniente dalle medesime associazioni di Caudipteryx: il famoso Psittacosaurus che conserva tracce di tegumento. Se la logica funziona per entrambi allo stesso modo, dovremo giungere alle medesime conclusioni in entrambi.
L'applicazione rigorosa del metodo di Feduccia e Czerkas (2015) su questo eccellente esemplare non lascia dubbi sulle conclusioni: Psittacosaurus aveva sia il propatagio nel braccio che l'uropatagio nella gamba, quindi è discendente di forme volanti, quindi i ceratopsi sono degli uccelli secondariamente non-volatori! (Avete letto bene)

Innanzitutto, è notevole constatare quanti caratteri i ceratopsi, compreso Psittacosaurus, condividano con gli uccelli. Feduccia e Czerkas (2015) propongono una lista di caratteri “aviani”, chiaramente “non-dinosauriani”, di Caudipteryx; ma tale lista può essere stilata anche per i ceratopsi. Citandone solo alcuni:

  1. Narice più ampia della fossa antorbitale.
  2. Rostro accorciato rispetto alla regione postorbitale.
  3. Becco privo di denti.
  4. Sinsacro con più di 5 vertebre sacrali fuse.
  5. Coda relativamente corta rispetto ai rettili.
  6. Collo e torace relativamente corti rispetto ai rettili.
  7. Pelvi opistopubica (“bacino da uccello”!).
  8. Arto anteriore relativamente robusto rispetto ai theropodi che hanno arto anteriore ridotto.

Se siete ferrati di filogenetica, sicuramente state ridendo: senza una adeguata analisi filogenetica che confronti la distribuzione di questi caratteri in altri taxa legati agli uccelli, tale lista è ovviamente insufficiente per sostenere un legame “ceratopsi-uccelli”. Anzi, sarebbe ridicolo. Ebbene, lo stesso argomento è applicabile al legame “uccelli-oviraptorosauri” come argomentato da Feduccia e Czerkas (2015).

Ma passiamo direttamente al fossile in questione. Si vede chiaramente che l'animale presente una ampia regione carboniosa a livello della flessione omero-avambraccio. Tale regione carboniosa è chiaramente interpretabile come un propatagio! Cosa altro potrebbe essere?
Non solo, anche la regione posteriomediale del femore mostra una ampia traccia carboniosa che collega la zampa con la coda. Tale regione carboniosa è chiaramente interpretabile come un uropatagio! Cosa altro potrebbe essere?
Il famoso Psittacosaurus con le setole. Notare l'ampia traccia carboniosa attorno al corpo. Occorre scomodare dei patagia?

Pertanto, Psittacosaurus aveva sia il propatagio che l'uropatagio! In confronto, Caudipteryx è miserrimo nello sviluppo delle espansioni alari. E dato che i ceratopsi hanno tutti quei caratteri aviani che ho elencato prima, ne dobbiamo concludere necessariamente che i ceratopsi sono uccelli, e che i patagia in Psittacosaurus siano vestigia dell'antica condizione alare da cui discendono i ceratopsi. La speranza quindi è di trovare prossimamente qualche ceratopso giurassico ancora più primitivo, quindi dotato di ali perfettamente funzionali!

Spero abbiate colto l'ovvio sarcasmo. Non è così che si può fare un'analisi morfologica e comparativa su un fossile. Feduccia e Czerkas (2015) non tengono in considerazione i fattori tafonomici che portano alla formazione di una traccia carboniosa attorno ad un fossile, fattori che sono legati alla decomposizione di una carcassa immersa in un sedimento saturo d'acqua. Dedurre la forma originaria di un patagio da un fossile in quelle condizioni è ambiguo. Prima di affermare la presenza di un patagio, occorre distinguere un genuino patagio da una evidente traccia carboniosa dovuta alla decomposizione dei tessuti molli. Gli autori invece compiono erroneamente il ragionamento inverso: siccome Caudipteryx è un “kiwi mesozoico”, essi sostengono, allora deve avere un propatagio. E siccome noi vediamo ciò che vogliamo vedere, le tracce carboniose di Caudipteryx diventano automaticamente dei patagia. Ma allora, lo stesso argomento dovrebbe essere valido per Psittacosaurus...


Bibliografia:
Alan Feduccia & Stephen A. Czerkas (2015) Testing the neoflightless hypothesis: propatagium reveals flying ancestry of oviraptorosaurs. Journal of Ornithology (advance online publication) DOI: 10.1007/s10336

15 marzo 2015

Homo rex

Ispirato dal precedente post, ecco un breve post totalmente demenziale, nel quale il solito antropocentrismo nell'illustrare Tyrannosaurus è stato rovesciato: in base al ben più nobile tyrannosaurocentrismo, ho illustrato Homo. Eccolo, con mandibole e braccia proporzionate come nell'illustre theropode.
Lo so, è domenica mattina...

14 marzo 2015

A cosa serve il braccio di Tyrannosaurus?

La domanda che fa da titolo del post è una delle più abusate dal grande pubblico quando si parla di Tyrannosaurus.
Lo scopo di questo post è chiudere definitivamente (almeno tra i lettori del blog) qualsiasi bisogno di ripetere questa domanda; la quale, a sua volta, discende ed alimenta – in un perverso feed-back – una leggenda in merito agli arti anteriori di questo theropode, leggenda che si aggancia alla (abusatissima e che non voglio più ripetere) inutile discussione sulla saprofagia obbligatoria in questo animale. Il perverso feed-back poi diventa, nell'Era di Facebook, la fonte per innumerevoli meme idioti che ripetono la scenetta del “povero” T-Rex [sic] in situazioni deprimenti a causa delle sue “inutili” braccine.
Tornando al post... ma queste braccia di Tyrannosaurus erano veramente così inutili, o meglio, tornando al titolo, avevano una funzionalità? Ho già affrontato parte di questo argomento in passato, confrontando le braccia di Tyrannosaurus con quelle di Carnotaurus, e parlando del sistema testa-collo di Tyrannosaurus. In quei post mostrai che è Carnotaurus ad avere braccia vestigiali, e che Tyrannosaurus comunque disponeva di un potentissimo “braccio supplementare” dato dal sistema collo-mandibole. Non avevo però affrontato direttamente il tema della funzionalità effettiva delle sue braccia. La domanda parrebbe restare del tutto lecita. O, meglio, la domanda è lecita a patto che non conosciate la letteratura scientifica* su Tyrannosaurus. Difatti, la funzione delle braccia di Tyrannosaurus è ben nota e testata: è la medesima delle braccia nella maggioranza degli altri grandi theropodi (abelisauridi esclusi)!
Carpenter e Smith (2001) analizzano nel dettaglio la morfologia dell'arto anteriore di Tyrannosaurus, incluse le aree di inserzione muscolare, confrontano questo arto con quello di altri theropodi (e di Homo), calcolano alcuni parametri biomeccanici utili per determinare le caratteristiche funzionali di questo arto, e stimano la forza di alcuni muscoli di questo braccio.
Come scrissi in passato, l'arto anteriore di Tyrannosaurus NON è vestigiale. Pur essendo ridotto in lunghezza rispetto al resto del corpo (quando lo si confronta con altri theropodi non-abelisauridi), tuttavia ognuna delle ossa conserva le superfici articolari ben sviluppate e le aree di inserzione muscolare chiaramente visibili, segno di una muscolatura altrettanto sviluppata. La mano, pur avendo solamente due dita funzionali (ma si ricordi che la perdita delle dita laterali è una tendenza generale nei theropodi, non necessariamente legata ad atrofia), presenta le falangi con faccette articolari complete e con gli ungueali robusti e sviluppati. Pertanto, il braccio di Tyrannosaurus (e di tutti gli altri Tyrannosauridae) è “normale” per gli standard theropodi, con le sole eccezioni di essere relativamente corto rispetto al resto del corpo. Quindi, per salvare il mito del braccino inutile, dovremmo dimostrare che avere un braccio corto (che non implichi avarizia) implica una ridotta funzionalità e/o una assenza di “utilità”.
Per risolvere l'enigma occorre risalire al ruolo svolto da quel braccio nella “economia” dell'animale.
Carpenter e Smith (2001) analizzano le braccia di Homo, Deinonychus, Allosaurus e Tyrannosaurus in base a parametri biomeccanici. Tutte le braccia, difatti, sono interpretabili come leve meccaniche. A loro volta, queste leve si possono classificare in base a due estremi funzionali: “leve veloci” e “leve forti”. Questi due estremi sono ovviamente ideali, ma permettono di confrontare le braccia dei vari animali tra loro per capire se siano più adatte a lavorare “per la velocità” oppure “per la resistenza” (ovvero, se siano più adatte ad afferrare rapidamente oppure siano più adatte a mantenere efficientemente una presa). I calcoli di Carpenter e Smith (2001) collocano Homo e Deinonychus più verso l'estremo “velocità”, mentre Allosaurus e Tyrannosaurus verso l'estremo “resistenza”. Questi risultati sono concordi con il range di escursione (l'ampiezza dell'angolo descritto dalle braccia nello spazio), che è massimo in Homo e Deinonychus e minimo in Allosaurus e Tyrannosaurus: se il vostro braccio è “fatto per la rapidità” richiede una maggiore mobilità nello spazio, ma se è “fatto per la resistenza” richiede maggiori vincoli nelle articolazioni per meglio sostenere le tensioni meccaniche che tenderebbero ad opporsi alla vostra presa (leggi: una preda che si dibatte e che può quindi disarticolare il vostro braccio pur di liberarsi).
Dalla forma e proporzione delle ossa, e dall'ampiezza delle cicatrici di inserzione muscolare sulle ossa, Carpenter e Smith (2001) stimano la forza del muscolo bicipite di Tyrannosaurus, che risulta più di tre volte quella del bicipite umano. Pertanto, tutti i valori biomeccanici indicano che il braccio di Tyrannosaurus non solo non era vestigiale, ma esercitava una grande potenza finalizzata non alla rapidità del moto dell'arto bensì ad una funzione ben precisa, che chi conosce bene i theropodi ha già incontrato altre volte: mantenere la presa stabile sulla preda. Preda che, ovviamente, non era afferrata in primis dalle braccia, bensì dal principale organo predatorio: le mandibole.
Concludendo, infatti, l'arto anteriore di Tyrannosaurus è perfettamente funzionante e funzionale alla sua anatomia. E lo è coerentemente col suo bauplan theropodiano. Come nella grande maggioranza dei theropodi mesozoici, il primo organo predatorio di Tyrannosaurus era la testa. Una volta afferrata la preda con le mandibole, l'animale trascinava la preda verso il proprio petto, grazie all'azione concertata di mandibole capaci di una pressione enorme e di muscoli del collo altrettanto sviluppati. Ed era a quel punto che le braccia svolgevano la loro funzione, in omologia con quanto svolto da buona parte dei theropodi: la presa estremamente potente delle due braccia, corte e robuste, manteneva un “abbraccio-aggancio” contro la preda, per impedire che si svincolasse. In questo modo, la testa poteva lasciare temporaneamente la presa sulla preda per sferrare una serie di morsi. Per questo motivo le due dita “rimaste” nella mano di Tyrannosaurus sono le due più mediali (pollice e indice): sono quelle che contattano direttamente il corpo di una preda posizionata “sotto” il petto del predatore dal trascinamento posteroventrale del sistema collo-mandibole. Senza l'appoggio (letterale) delle braccia – corte ma molto robuste – il sistema predatorio di Tyrannosaurus – focalizzato sulle mandibole – sarebbe stato incompleto e quindi meno efficace.

Pertanto, le braccia di Tyrannosaurus non solo erano perfettamente funzionali, ma anche necessarie al suo stile di vita!
Altro che “inutili braccine”...

*[Paradossalmente, la maggioranza delle domande che il pubblico fa in merito a Tyrannosaurus (“era saprofago o cacciatore?”, “Nanotyrannus è una specie distinta?”, “a cosa servivano le sue braccia?”) ha già ottenuto una risposta netta e definitiva da oltre un decennio. Purtroppo, il pubblico non si informa e crede che queste domande siano ancora oggetto di controversia tra i paleontologi...]

Bibliografia:
Carpenter K, Smith M (2001) Forelimb Osteology and Biomecanics of Tyrannosaurus rex. Mesozoic Vertebrate Life. Indiana University Press: 90-116.

13 marzo 2015

Sull'Antropocene, ed una riflessione Ultrazionale

"Antropocene" è il termine (molto di moda) col quale si vuole intendere una "nuova" Epoca geologica, successiva all'Olocene nel quale - finora - eravamo abituati a collocare il presente. Le argomentazioni sulla necessità, utilità e praticità di un nuovo intervallo stratigrafico (e dei modi per definirlo) antropocenico sono stati discussi recentemente da Lewis e Maslin (2015).
I due autori, seguendo la logica con cui tutti gli intervalli della geologia storica sono stati proposti e definiti, suggeriscono di fissare il limite Olocene-Antropocene in un momento della storia recente che abbia un qualche significativo "marcatore" geologico. Le due date che gli autori suggeriscono come "inizio" dell'Antropocene sono il 1610 ed il 1964.
La prima data corrisponde ad un minimo nella concentrazione di CO2 atmosferica nel registro sedimentario. Da quel momento in poi, in effetti, la concentrazione di CO2 atmosferica è andata progressivamente aumentando. Dato che tale minimo di CO2 è interpretato come effetto dell'attività umana (spiego sotto), gli autori considerano tale punto uno ideale per segnare l'inizio dell'Antropocene. Per comprendere il nesso tra attività umana e 1610, dobbiamo fare un salto indietro di un secolo e poco più. Nell'autunno del 1492, avviene l'evento più importante della storia umana, almeno negli ultimi 13 mila anni: si forma in modo continuo e permanente la connessione tra le popolazioni del Vecchio e del Nuovo Mondo. In effetti, si potrebbe considerare Cristoforo Colombo l'uomo più importante della Storia... L'effetto di tale evento è abbastanza ovvio: civiltà, popolazioni separate da oltre diecimila anni di storia entrano in collisione e commistione. Specie animali e vegetali dei due continenti, rimaste separate almeno dalla fine del Pleistocene, si mescolano. In termini biogeografici, fu un evento epocale. Basta citare, come esempio tra molti, il cavallo: estintosi in America dalla fine del Pleistocene, ormai animale ampiamente diffuso in quel continente. E lo stesso discorso vale per moltissime specie animali e vegetali, non tutte importate "volontariamente" dall'uomo. Si stima che nel 1492, all'arrivo di Colombo, vivessero circa 50-60 milioni di persone nelle Americhe. La rapida invasione e conquista delle Americhe da parte degli Europei, l'introduzione di malattie nuove e la schiavitù, decimarono (nel senso letterale del termine) quel continente: si stima che la popolazione vivente in America all'inizio del 1600 fosse ridotta a 5-10 milioni di abitanti. Un tale crollo nella popolazione comportò una drastica riduzione delle superfici agricole che i nativi americani avevano sviluppato nei secoli precedenti. Si ritiene che il drastico crollo delle piante coltivate in America nel 1500-1600 sia la causa del crollo nella CO2 atmosferica, dato che le tecniche agricole (in particolare, l'uso sistematico del fuoco per creare aree coltivabili) sono tra le principali fonti di CO2 pre-industriale. In breve, quindi, la scoperta dell'America provocò la decimazione degli americani, che provocò un crollo nell'agricoltura in America, che si riflesse in un minimo temporaneo nella CO2 atmosferica rilevabile nei sedimenti. Dato che tale minimo rilevabile è collocato nel 1610, tale data, piuttosto che il 1492, sarebbe scelta come possibile "marcatore" dell'Antropocene.
In modo leggermente differente, io giunsi a considerazioni simili, sebbene con conseguenze diametralmente opposte, sul "valore" del 1492 come evento chiave della storia umana, in un antico post di Ultrazionale.
L'altra data, il 1964, corrisponde ad il presunto miglior marcatore della enorme accelerazione tecnologica seguita alla Seconda Guerra Mondiale, da molti ritenuto un evento più significativo della scoperta della Americhe per fungere da "inizio" dell'Antropocene. La Guerra Fredda ebbe, tra i vari effetti, la diffusione dei test nucleari, i quali liberarono in atmosfera una quantità notevole (rispetto ai valori precedenti) di isotopi radioattivi. Il numero di esperimenti nucleari raggiunse il picco nel 1963-64, e tale picco è registrato nella concentrazione di carbonio14 presente nelle piante e nei ghiacci polari. Ironicamente, se mai l'Antropocene fosse accettato come nuovo intervallo stratigrafico, e fissato al 1964, per almeno mezzo secolo ci troveremmo nella curiosa condizione di avere persone nate nell'Olocene assieme a persone nate nell'Antropocene. Entrambi i miei genitori sarebbero animali olocenici, mentre io sarei un loro discendente diretto antropocenico. Ho un paio di amici (nonché lettori di questo blog) che furono concepiti nell'Olocene finale ma nacquero nell'Antropocene inferiore...
A parte queste battute, io sono molto scettico sulla utilità, validità e praticità di un fantomatico "Antropocene". Sarò tradizionalista e conservatore, ma a me l'Olocene pare già un termine utilissimo. Anzi, paradossalmente, penso che - a parte questioni campanilistiche - anche l'Olocene sia eccessivo... Ma non è questo il post contro l'Olocene... In breve, ritengo l'Antropocene un concetto sbagliato alla radice. La motivazione è squisitamente paleontologica, ed è apprezzata probabilmente solo avendo bene a mente cosa sia il tempo geologico.
I fenomeni umani che stiamo osservando, per quanto drastici e drammatici possano essere, non sono di per sé sufficienti per richiedere l'istituzione di una nuova epoca geologica. Quello che chiamano "Antropocene" non è un "Epoca Geologica", ma un Evento Geologico: intenso, radicale, drammatico quanto volete, ma pur sempre riconducibile ad un evento geologico. Noi viviamo dentro un interglaciale del Pleistocene. Non occorre un nuovo piano geologico per definire il momento che viviamo alla scala del Tempo Profondo. Solo la nostra irreprimibile voglia di sentirci "speciali" ci fa ergere l'Antropico prodotto della nostra presenza recente come "punto di svolta" nella Storia della Terra. Non nego gli effetti dell'attività umana, e non nego l'importanza che la sensibilizzazione sui problemi ambientali può avere nel mitigare gli effetti (a breve termine) della attività umana nel globo. Ma la Stratigrafia è una scienza storica proiettata nel Tempo Profondo, non un modo per sancire ancora una volta il nostro radicato Antropo(ce)ntrismo. Dubito che Homo sapiens persisterà le centinaia di migliaia  (né tanto meno, i milioni) di anni perché le sue gesta (più o meno nobili) siano da marcatrici di una Nuova Era. Le nostra miopia del Tempo Profondo è, in questo caso, la vera causa dell'istituzione di un Antropocene. 
Un esempio per chiarire le mie parole: l'impatto del bolide (probabilmente, un grande asteroide) che produsse l'estinzione della fine del Mesozoico, ha avuto effetti enormi nella storia della Terra. Nell'immediato, esso generò una anomalia di iridio, un picco di spore di felci, sedimenti di tsunami. Nel lungo termine, provocò una delle maggiori estinzioni di massa della Terra. Nel lunghissimo termine, creò il Cenozoico. Eppure, nessuno si sognerebbe di ri-battezzare il Cenozoico con il termine "Asteroidozoico". Perché l'evento dell'impatto fu, infatti, un evento, produsse un intervallo, ma non produsse esso stesso l'intera Era Cenozoica.
Forse, tra milioni di anni, una nuova specie intelligente scoprirà l'evento Antropico, il limite tra il Cenozoico ed il Metazoico. Tale evento, ristretto ad un breve intervallo del tardo Pleistocene, sarà noto per le numerose anomalie geologiche e biologiche, ma non per quello sarà considerato una nuova era. Qualunque sarà l'aspetto del Metazoico, lo si capirà solo a posteriori, milioni e milioni di anni dopo che si sarà sviluppato. Non certo in base al drammatico, bizzarro ed effimero evento alla sua base, caratterizzato dalla epidemica proliferazione di un mammifero bipede.

10 marzo 2015

Vacuum

Cari lettori del blog,

in questo periodo purtroppo non ho molto tempo da dedicare - nel modo che vorrei - a Theropoda. Tuttavia, sto preparando alcuni corposi post per alcune nuove scoperte mesozoiche in cui sono coinvolto. Spero a breve di rendervi partecipi di tutto ciò.