Sangue caldo, sangue freddo... e tante altre semplificazioni...

Questo post è una risposta adattata e riveduta alla precedente vincita del secondo “Indovina Chi...”.

Dato che la domanda era piuttosto lunga, e spaziava tra ambiti diversi che avrebbero richiesto non un post, bensì un libro, ho dovuto scremarla. In effetti, la vaghezza della domanda è il segno di una confusione generale che permea la divulgazione e la conoscenza degli appassionati non studiosi. Ovvero, è il segno di un corto circuito nel processo che parte dal ricercatore e arriva al pubblico interessato.

Sarei tentato di fare il post principalmente sulla domanda, piuttosto che sulla risposta a quella stessa domanda: essa risulterebbe molto più interessante ed istruttiva di una serie di nozioni sfarfallate a voi lettori, perché potrebbe illuminarvi sul modo col quale, spesso, riceviamo le informazioni. Ma anche, spero, sul modo col quale vediamo il mondo e facciamo scienza.

Esistono tre modi per appendere la scienza. Esiste la ricerca diretta: la più alta forma di espressione umana assieme all’arte. Esiste la lettura delle pubblicazioni scientifiche: la forma di letteratura più oggettiva possibile (sebbene resti sempre fortemente soggettiva). Esiste la lettura di opere di informazione/divulgazione “scientifica”: il tentativo di espandere al pubblico più vasto possibile la conoscenza prodotta negli altri due modi. Il primo modo produce conoscenza ed esperienza sul problema. Il secondo produce conoscenza. Il terzo produce passione ma, sopratutto, mitologia.

Il mito del metabolismo dei dinosauri è uno dei più divulgati paradigmi della “rivoluzione bakkeriana”. Come tutte le mitologie, essa è una mistificazione semplificata, che si è cristallizzata nella semplice (ed insensata) dicotomia “sangue caldo vs. sangue freddo”. La si può chiamare in modo apparentemente più “colto”, ovvero “omeotermia vs. eterotermia”, e così facendo, si fa un doppio errore (vedere sotto) e si dimostra ancor più di essere stati indottrinati dalla semplificazione.

Andiamo per gradi.

I dinosauri mesozoici sono fossili: pezzi di pietra, qualche traccia impressa su lastre, orme. Sono anche associazioni e posizioni stratigrafiche. L’unica interpretazione accettabile scientificamente è che questi oggetti siano delle strutture geologiche che conservano parzialmente le informazioni appartenenti a una matrice biologica scomparsa. Ovvero, i dinosauri mesozoici sono una teoria interpretativa di oggetti geologici.

Oggi esistono uccelli, coccodrilli e altri rettili. Essi sono organismi reali studiabili pienamente. Un dinosauro mesozoico è solamente una teoria, la più plausibile e non contraddittoria spiegazione dell’esistenza di certi oggetti geologici. Non bisognerebbe mai dimenticare questa, che è l’unica verità sui dinosauri. Il resto è spiegazione dei dati. Una volta ammesso ciò, il principio attualistico impone che il presunto organismo estinto debba avere avuto gli stessi attributi biologici dei suoi (presunti) parenti viventi oggi, anche se non ne abbiamo tracce. Ovvero, anche se non esiste un cuore di Tyrannosaurus, dobbiamo ammettere che esso dovette esistere, perché l’alternativa opposta è molto più contraddittoria con le teorie generali che seguiamo e spiegherebbe molto peggio i dati noti.

Il metabolismo è una proprietà degli organismi, ergo, i dinosauri mesozoici dovevano avere un metabolismo.

“Metabolismo” è un termine troppo vago e vasto per questo discorso. Inoltre, so benissimo che quando si parla di “metabolismo dei dinosauri” nessuno pensa all’escrezione dei rifiuti o al sistema endocrino (sebbene essi siano aspetti del metabolismo), ma si ha in mente un insieme fisso di concetti e temi. Quando si parla di metabolismo dei dinosauri, si intendono almeno tre aspetti, spesso confusi tra loro (sebbene siano distinti), raramente discussi nel modo più corretto.

1). La capacità dell’animale di mantenere una temperatura corporea costante (presenza e modalità dell’omeotermia).

2). La presenza di un metabolismo capace di produrre calore corporeo tale da generare omeotermia indipendentemente dall’esterno, ed i modi per scambiare questo calore con l’esterno (endotermia e termoregolazione).

3). La capacità di sostenere un’attività fisica sostenuta e prolungata, paragonabile a quella dei vertebrati terrestri attuali più attivi (fisiologia cellulare e muscolare).

Il punto 1 è piuttosto semplice. Tutti i vertebrati hanno meccanismi omeotermici che permettono loro di mantenere una temperatura corporea costantemente in linea con i loro bisogni metabolici. Può sembrare strano, ma anche un animale “a sangue freddo” come una lucertola è capace di mantenere costante la propria temperatura corporea, spostandosi al sole o all’ombra a seconda delle sue esigenze (omeotermia corpontamentale). Ovviamente, ogni animale è adatto al proprio clima natio: sia un omeotermo mammifero tropicale che un varano muoiono se portati nell’entroterra antartico (dove, va ricordato, riesce a sopravvive solamente un animale, guarda caso un teropode: il pinguino imperatore).

Il punto 3 è praticamente indimostrabile: non esistono cellule o tessuti di dinosauro mesozoico vivi e funzionanti, pertanto, qualsiasi speculazione sulle loro attività è aria fritta (a meno che non emergano prove fossili indirette).

Il punto 2 è quello più interessante, perché sostenibile da dati.

Partiamo, ancora, dai dati, questa volta filogenetici (sì, la filogenesi c’è sempre! Anatomia e filogenesi sono le irremovibili fondamenta della “dinosaurologia”, non dimenticatelo mai!):

Tutti i sister-group prossimi viventi degli uccelli sono degli eterotermi (= non endotermi) che variano la temperatura corporea in maniera più ampia di un uccello. Gli uccelli sono omeotermi e endotermi. Perciò, se accettiamo l’evoluzione, dobbiamo ammettere che omeotermia ed endotermia si siano evolute lungo la linea che dall’antenato più recente di uccelli e coccodrilli porta agli uccelli. Ovvero, endotermia ed eterotermia si sono evolute lungo la linea dinosauromorfa. Localizzare dove (e come) ciò accadde ci permette di ricostruire qualche aspetto del metabolismo dei dinosauri.

Partiamo dalla capacità di termoregolare. La presenza di piumaggio è, come quella del pelo, un indice di un’acquisita capacità di conservare meglio il proprio calore corporeo e anche di isolarsi dalle fluttuazioni termiche ambientali. Pertanto, si può ragionevolmente dire che i dinosauri con piumaggio (che, per quanto ne sappiamo ora, sono solo i teropodi celurosauri) erano omeotermi con isolamento termico. Altri dinosauri mostrano meccanismi termoregolativi (in particolare, parti corporee con alti rapporti superficie-volume) che indicano che nel complesso, l’intero clade aveva evoluto l’omeotermia, almeno quella comportamentale.

E l’endotermia? Alcune prove indirette sono deducibili dai fossili. Gli uccelli hanno l’apparato respiratorio più efficiente del regno animale, che permette loro di assumere l’ossigeno atmosferico necessario al loro metabolismo endotermico elevato (e che permette a molti uccelli migratori di svolgere un'intensa attività locomotoria come il volo sopra l'Himalaya, quota alla quale un uomo senza attrezzature a malapena riesce a camminare). Il sistema respiratorio aviano è unico per la presenza di un meccanismo di ventilazione unidirezionale che si serve di diverticoli pneumatici (sacchi aerei). I sacchi aerei sono strettamente connessi allo scheletro, nel quale si insinuano lasciando tracce caratteristiche (forami pneumatici, camere e camelle, diverticoli e laminazioni). Nei neoteropodi e nei sauropodi queste strutture ossee sono abbondantemente distribuite sia nei singoli animali che lungo i cladi. Pertanto, è plausibile che almeno questi cladi avessero sacchi aerei omologhi a quelli degli uccelli attuali, e quindi, presumibilmente, un sistema di ventilazione polmonare simile. (Attenzione: l’assenza di tracce ossee di sacchi aerei in sauropodomorfi basali e negli ornithischi non implica necessariamente l’assenza di sacchi aerei, ma solo che questi, se esistevano, non penetravano nello scheletro. Ad oggi, non possiamo dire altro per quei gruppi). La presenza di sacchi aerei cosa può dirci sul metabolismo dei sauropodi e dei neoteropodi? I sacchi aerei contribuivano sia alla respirazione che alla termoregolazione, quindi, sono prove indirette (non conclusive) di una maggiore necessità di ossigeno e di termoregolazione.

Altre ipotesi a riguardo, come i supposti rapporti preda/predatori nelle formazioni a dinosauri (uno dei capisaldi del pensiero bakkeriano) e le ipotetiche “pompe epatiche” per la ventilazione ipotizzate, tra l’altro, osservando Scipionyx, sono probabilmente delle pessime interpretazioni dei dati.
La prima presuppone che i rapporti ecologici ricavabili dai fossili siano una fedele (o parzialmente fedele) trascrizione di quelli esistiti nel passato. Ciò è un argomento molto debole. La composizione di una fauna fossile è vincolata alle condizioni geologico-ambientali di deposizione almeno quanto lo è all’ecologia originaria delle specie presenti, pertanto non è una misura affidabile della sola ecologia. L’ipotesi del “pistone epatico” è solamente una bizzarra mal-interpretazione di alcune tracce fossili di tessuto molle (nella migliore delle ipotesi) o una palese incapacità di distinguere un fossile da una fotografia dello stesso (nella peggiore), e non ha alcuna validità.