Troodonti, psittacosauri e sedimenti... una storia tafonomica

La tafonomia (la branca della paleontologia che studia i modi e le condizioni dei processi di fossilizzazione, ed in particolare ricostruisce le modalità che hanno portato alla morte ed al seppellimento dei fossili) è particolarmente utile per determinare il grado di “preservabilità” di determinati caratteri morfologici. L’approccio tafonomico è quindi fondamentale per evitare di confondere l’assenza di un carattere dovuta a fattori di fossilizzazione dall’assenza “reale” di tale carattere nell’animale in vita.

La Formazione Yixian è un caso eloquente, che aiuterà a capire di cosa parlo.

Prendiamo in considerazione due teropodi della Formazione: Mei long e Jinfengopteryx elegans. Entrambi i fossili sono completi ed articolati, ma differiscono per alcuni aspetti. Il primo è stato rinvenuto fossilizzato “in 3D”, ovvero praticamente indeformato, in “posizione di riposo”, e non ha alcuna traccia di tegumento corporeo. Il secondo è fossilizzato “in 2D”, appoggiato su un fianco e compresso praticamente in un unico piano. Inoltre, a differenza del primo, conserva tracce del tegumento esterno, in questo caso un piumaggio tipicamente maniraptoriano, particolarmente evidente lungo la coda, molto simile a quella di Archaeopteryx.

Come interpretare l’assenza di piumaggio in Mei? La sua causa è tafonomica, dovuta alle condizioni di fossilizzazione, oppure è reale?

Valutiamo il fossile sia dal punto di vista tafonomico che filogenetico.

Il sedimento nel quale è preservato Mei è una finissima cenere vulcanica, che si ritiene sia precipitata al suolo a seguito di repidissimi eventi catastrofici di natura vulcanica. Non a caso, il sito da cui proviene Mei è detto “Pompei Cretacica”. La stessa postura del fossile di Mei, più che di riposo, sembra una postura di difesa, simile a quella tipica di molti uccelli, che in condizioni di pericolo si acquattano al suolo nascondendo la testa sotto un ala (il detto: “lo struzzo che mette la testa sotto la sabbia” deriva da tale comportamento, e nasce dall’errore di non capire che la testa è retratta sotto un ala, e non dentro una buca).

Il sedimento nel quale è preservato Jinfengopteryx è un fango misto a sedimento vulcanico, depositatosi sul fondo di un piccolo bacino lacustre. L’analisi stratigrafica di tali sedimenti ricostruisce tale lago come soggetto a cicliche crisi eutrofiche (ovvero eccessive proliferazioni di alghe che hanno consumato l’ossigeno presente nelle acque, inducendo condizioni anossiche letali per gli organismi ma perfette per la preservazione di parti molli) probabilmente annuali. Il corpo di Jinfengopteryx deve essere strato trasportato dalla corrente sul fondo proprio durante una fase anossica, preservandolo dalla completa decomposizione.

I dati tafonomici ci indicano quindi che i due fossili hanno subito differenti processi di seppellimento. Tale differenza può spiegare l’assenza di tracce tegumentarie in Mei?

Probabilmente sì. Due fattori avvalorano tale interpretazione:

1- I due teropodi sono estremamente simili e tassonomicamente molto vicini. Entrambi sono dei Troodontidae basali (Jinfengopteryx era stato inizialmente interpretato un Archaeopterygidae, tuttavia, la sua morfologia è molto più simile a quella di troodonti quali Mei e Sinovenator. Anche Megamatrice avvalora lo status troodontidae per Jinfengopterx). Pertanto, le differenze nel tegumento preservato non paiono avere una giustificazione filogenetica.

2- Psittacosaurus è stato rinvenuto in entrambi i siti di Jinfengopteryx e di Mei. Nel primo caso, quello associato a Jinfengopteryx, abbiamo gli straordinari Psittacosaurus con tracce di tegumento (spine/pinna?) nella coda. Come per Jinfengopteryx, gli esemplari di Psittacosaurus sono compressi su un lato e mostrano tracce di tegumento. Nel secondo caso, quello associato a Mei, abbiamo l’altrettanto spettacolare caso dell’adulto di Psittacosaurus accompagnato da di una trentina di esemplari giovanili di Psittacosaurus [AGGIORNAMENTO DEL 15 MAGGIO 2013: l'associazione "adulto-giovani" è un falso]. Come per Mei, questi Psittacosaurus sono conservati “in 3D” e non mostrano alcuna traccia di tegumento. Inoltre, aspetto che avvalora lo scenario “alla Pompei”, la disposizione dei giovani Psittacosaurus, assiepati attorno all’adulto, fa pensare che essi si fossero accucciati attorno all’adulto (probabilmente un genitore) per proteggersi da un evento improvviso (probabilmente la stessa pioggia di cenere che li avrebbe uccisi e preservati).

In conclusione, i dati avvalorano l’idea che le differenze nei resti di tegumento in Mei e Jinfengopteryx non siano “reali”, bensì un effetto tafonomico dovuto alle differenti condizioni nelle quali avvenne la preservazione e la conservazione del corpo.