04 marzo 2008

Le masse di Deinocheirus, Therizinosaurus e Spinosaurus

Uno dei post precedenti parlava delle stime delle masse dei teropodi ed usava l’equazione di Cristiansen & Farina (2004) avente il femore come variabile indipendente. Ovviamente, la stima della massa era data solo per quei teropodi che hanno il femore noto e completo. A causa della loro frammentarietà, tre teropodi giganti non possono essere inseriti nella lista delle masse: Therizinosaurus, Deinocheirus e Spinosaurus. Tuttavia, è plausibile che essi potessero rivaleggiare coi quattro più grossi teropodi di cui si conosca il femore, Tyrannosaurus, Tyrannotitan, Giganotosaurus e Carcharodontosaurus. Un aspetto che occorre sottolineare immediatamente è che la lunghezza totale dell’animale o la valutazione basata su parti corporee non direttamente correlate con la taglia possono dare stime esagerate o fuorvianti per le masse. Due esempi chiariranno la questione: Deinonychus e Coelophysis hanno approssimativamente la stessa lunghezza, intorno ai 3 metri. Ciò potrebbe indurre a ritenerli simili nelle masse. Tuttavia, basandoci sul femore (vedere post sulle masse), il primo risulta almeno tre volte più pesante del secondo! Ciò, ovviamente, perché Coelophysis è relativamente più gracile ed “allungato” di Deinonychus. Quindi, la lunghezza dell’animale non è legata direttamente alla massa. Analogo discorso se tentiamo di stimare le dimensioni di un animale da singoli elementi ossei: il mascellare del Tyrannosaurus rex FMNH PR2081 (“Sue”) è lungo il 120% di quello dell’olotipo, mentre la media degli altri elementi ossei confrontabili è poco più lunga di quelli dell’olotipo (mediamente più lungi solo del 105%). Perciò, basandosi solamente sulla taglia del mascellare, Sue sembrerebbe molto più grande di quanto effettivamente sia (tenete a mente questo, perché ne riparleremo in fondo al post).
Penso che il migliore indicatore della taglia siano la lunghezza del femore: tra teropodi di diversa dimensione o morfologia, essa non varia significativamente rispetto alla sezione trasversale dell’osso (il vero indicatore della massa, ma purtroppo poco presente in letteratura), mantenendosi proporzionale alla taglia complessiva dell’animale (l’unica eccezione sono gli uccelli derivati, nei quali il femore si riduce relativamente in lunghezza a seguito delle modifiche posturali evolutesi in questi teropodi dalla coda ridotta).
Detto questo, è possibile determinare la lunghezza del femore dei tre teropodi citati sopra? L’unico metodo scientificamente valido è di estrapolarla dalle dimensioni dei più prossimi parenti dei tre teropodi per i quali siano noti il femore e parti confrontabili direttamente con i tre giganti.
Questo è ciò che mi propongo in questo post: basandomi sulla posizione filogenetica dei super-teropodi in questione, estrapolerò le misure del femore a partire dai loro parenti più prossimi.
Deinocheirus è noto esclusivamente per il cinto pettorale e l’arto anteriore. Purtroppo, la dimensione di queste parti rispetto al femore varia notevolmente nei teropodi, quindi non possiamo essere sicuri che rappresentino una buona base per stimare la massa di Deinocheirus. In Megamatrice esso risulta un Ornithomimosauria basale. I suoi parenti più prossimi dei quali si conosca il femore sono gli ornithomimoidi (ad esempio, Garudimimus, Sinornithomimus e Gallimimus). Usando Gallimimus adulto come riferimento, si osserva che Deinocheirus non è esattamente una versione isometrica di Gallimimus: la scapola del primo è 2.4 volte quella del secondo; omero, radio e ulna sono circa 1.6-1.8 volte, mentre i tre metacarpali sono 2-2.6 volte: Deinocheirus ha una scapola ed un terzo metacarpale relativamente più allungati rispetto alle altre ossa di quanto accada in Gallimimus. Mediamente, gli elementi ossei di Deinocheirus citati sono 2.02 volte quelli di Gallimimus adulto. Ciò ci dà una stima del femore di Deinocheirus di 1340mm, ed una massa di 6.2t, paragonabile a Tyrannosaurus.
Therizinosaurus è noto da elementi del cinto pettorale e dell’arto anteriore. Si conoscono anche parti del piede. I therizinosauridi più prossimi a Therizinosaurus di cui si conoscano femore e parti confrontabili con lui sono Neimongosaurus ed Erliansaurus. Gli elementi noti di Therizinosaurus sono in media 3.2 volte quelli di Neimongosaurus e 2.6 volte quelli di Erliansaurus: ciò dà un femore stimato per Therizinosaurus di 1070-1120mm, ovvero una massa di 3-3,2t. Come previsto dall’introduzione del post, Therizinosaurus è meno gigantesco di quanto apparirebbe esclusivamente basandosi sulla taglia assoluta degli arti anteriori, perché, come tutti i therizinosauroidi, ha arti anteriori relativamente più lunghi che in altri taxa.
Spinosaurus è noto per la regione pre-antorbitale del cranio, il dentale e alcune vertebre dorsali. Innanzitutto, appare evidente che il rostro è molto apomorfico e “aberrante”, persino confrontato con Baryonyx. Quindi, è più prudente usare le dorsali per stimarne la taglia. La dorsale “g” illustrata da Stromer (1912) è morfologicamente collocabile intorno alla 10a posizione dorsale. Confrontata con la 10a dorsale di Baryonyx, è 1.5 volte più grande, sia in lunghezza che in altezza della faccetta craniale del centro*. La lunghezza del femore di Baryonyx non è nota, tuttavia, basandosi sulle proporzioni di Suchomimus (che è 1.25 volte Baryonyx sia nella misura dell’omero che del radio), è plausibile che fosse lungo 940mm. Ciò ci dà una stima del femore dell’olotipo di Spinosaurus di 1400mm ed una massa di 7t. L’esemplare di Spinosaurus esposto a Milano parrebbe essere circa il 20% più grande dell’olotipo (Maganuco, com. pers.), ciò ci porterebbe a stimarne il femore in 1680mm e la massa in 12.9t!. Tuttavia, come nel caso di Sue citato sopra, non è prudente estrapolare la taglia del femore dal confronto di ossa craniche (per giunta non omologhe, come in questo caso in cui si paragona il rostro del cranio col dentale), quindi, per ora, preferisco tenere la stima per Spinosaurus a 7 tonnellate.
*Russel (1996) descrive un enorme omero frammentario proveniente dall’Albiano-Cenomaniano del Marocco avente una lunghezza totale stimata in 750mm (figura qui sopra). La morfologia è molto simile a quella di Baryonyx, tranne che è 1,5 volte più grande. Molto plausibilmente, si tratta di un omero di Spinosaurus. EDIT!
Bibliografia:
Russell, 1996. Isolated dinosaur bones from the Middle Cretaceous of the Tafilalt, Morocco. Bulletin du Muse'um national d'Histoire naturelle (4e se'r.) 18:349-402.
Stromer, 1915. Ergebnisse der Forschungsreisen Prof. E. Stromers in den Wüsten Ägyptens. II. Wirbeltier-Reste der Baharîje-Stufe (unterstes Cenoman). 3. Das Original des Theropoden Spinosaurus aegyptiacus nov. gen., nov. spec. Abhandlungen der Königlichen Bayerischen Akademie der Wissenschaften, Mathematisch-physikalische Klasse 28(3):1-32.

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