27 gennaio 2009

I bulbi olfattivi nei theropodi ed una quantificazione del loro olfatto (Zelenitsky et al., 2009)

I calchi interni della scatola cranica, anche parziali, forniscono un’immagine tridimensionale approssimativa del cervello. Oggi, questa tecnica è affiancata dalle scansioni computerizzate di immagini radiometriche. Tutti questi dati ci possono dare alcune informazioni su aspetti neurologici di un fossile, se siamo in grado di associare una funzione sensoriale a determinate morfologie del cervello. Zelenitsky et al. (2009) offrono la prima stima quantitativa delle capacità olfattive di alcuni theropodi dei quali sia nota la forma dell’encefalo, ed in particolare della sua parte più rostrale, la regione rinencefalica dei bulbi olfattivi. Essi hanno determinato un parametro, detto rapporto olfattivo (OR: rapporto percentuale tra diametro massimo dei bulbi olfattivi rispetto agli emisferi cerebrali) e lo confrontano con le dimensioni (massa) dell’animale. Questi valori, rappresentati graficamente tra loro e con un archosauro attuale (Alligator), possono essere interpretati così:

1) OR è correlato con la taglia dell’animale: i theropodi più grandi tendono ad avere valori più elevati. Ciò significa che OR non deve essere preso come una misura assoluta di capacità olfattive, bensì può essere utile per paragonare tra loro animali di taglie simili.

2) La maggioranza dei theropodi si colloca lungo una retta che indica uno sviluppo dei bulbi olfattori inferiore a quello di Alligator.

Se confrontiamo theropodi di taglia simile (ovvero, quelli che sono prossimi lungo l’asse orizzontale) osserviamo che:

Il tyrannosauroide basale Dilong ha un OR inferiore a quello dei dromaeosauridi ma comunque in linea con neoceratosauri e allosauroidi.

L’oviraptoride Citipati e gli Ornithomimoidi hanno i valori di OR relativamente più bassi. Ciò può indicare che essi hanno perduto parte delle capacità olfattorie tipiche dei theropodi.

I Tyrannosauridi hanno valori di OR elevati, molto superiori a quelli degli altri grandi theropodi di taglia comparabile, sia allosauroidi che neoceratosauri. Questo dato è condiviso da tutti i tyrannosauridi e non solo da Tyrannosaurus, invalidando eventuali ipotesi che vedono Tyrannosaurus con un senso olfattivo superiore a quello dei suoi parenti prossimi.

Il dato dei tyrannosauridi è interessante. Dilong ha un OR in linea con gli altri theropodi, quindi è presumibile che l’incremento del OR sia una caratteristica esclusiva dei tyrannosauroidi derivati. Il fatto che altri theropodi di taglia medio-grande non abbiano un OR elevato come nei tyrannosauridi suggerisce che essi abbiano effettivamente potenziato la capacità di captare ed elaborare segnali olfattivi rispetto agli altri theropodi. I fautori dell’ipotesi che Tyrannosaurus fosse un saprofago hanno spesso citato un incremento dell’olfatto come sostegno alla loro ipotesi. Tuttavia, come detto prima, l’OR elevato è tipico di tutti i tyrannosauridi, non solo di Tyrannosaurus. Quindi, o si espande l’ipotesi saprofaga a tutti i tyrannosauridi, oppure è necessario cercare una diversa interpretazione dell’espansione dei bulbi olfattivi in questi theropodi.

Io ho una possibile spiegazione, adatta all’intero Tyrannosauridae, e che è confermata anche dalla condizione “normale” presente invece nel tyrannosauroide basale Dilong.

Chi ha letto attentamente i post della settimana arctometatarsale, ricorderà che uno dei possibili effetti positivi che comporta l’arctometatarso è la possibilità di poter espandere significativamente l’areale di foraggiamento, ovvero, la superficie di territorio che un animale può raggiungere e “sfruttare” a parità di tempo ed energie spese. Tuttavia, all’espansione del proprio areale di foraggiamento deve corrispondere anche una capacità di poter captare segnali provenienti da una zona più ampia rispetto a quella concessa ad un theropode privo di arctometatarso. In particolare, all’aumento dell’areale di foraggiamento raggiungibile dal tyrannosauridae deve corrispondere una capacità di captare segnali olfattivi provenienti da regioni più lontane rispetto alle capacità di un predatore con un areale più ristretto. Dilong conferma questa idea: a differenza dei suoi parenti tyrannosauridi, il suo piede non è arctometatarsale ed il suo olfatto è “nella norma”.

Il mix di olfatto più sviluppato e maggiore capacità cursoria data dall’arctometatarso permise ai tyrannosauridi di poter sfruttare e controllare, con lo stesso dispendio di tempo ed energie, aree molto più ampie di quelle captabili e raggiungibili da altri theropodi: questo indubbio vantaggio selettivo è probabilmente uno dei motivi della loro egemonia laurasiatica, ed un possibile motivo dell’assenza di altri theropodi giganti nelle aree popolate dai tyrannosauridi (a differenza di quanto accade in Gondwana, dove differenti linee di theropodi di grande taglia coesistettero con i vari “triumvirati”).

Bibliografia:

Zelenitsky D.K., Therrien F. & Kobayashi Y., 2009 - Olfactory acuity in theropods: palaeobiological and evolutionary implications. Proc. R. Soc. B. 276: 667-673.

4 commenti:

  1. Davvero molto interessante...Peccato non si possa ancora determinare quanto fosse effettivamente ampio il territorio di un Tirannosauro;certamente doveva essere molto ampio,considerando l'addizione "arctometatarso + olfatto sviluppatissimo",ma QUANTO ampio?


    Tu che ne pensi,Andrea?

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  2. Teoricamente sarebbe calcolabile, ma ci sono troppi fattori in gioco che non possiamo conoscere, come il tasso metabolico effettivo, il tasso riproduttivo, il tasso di mortalità, la produttività vegetale, la biomassa delle prede (a sua volta conoscibile dai tassi metabolici, riproduttivi, ecc..., delle prede), la superficie continentale occupata dalle popolazioni, ecc... Insomma, è molto difficile calcolarlo.

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  3. How did they derive the size of the olfactory bulb for Dilong, has it been CT-scanned then?

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  4. Yes, data for Dilong were based on CT scan slices of IVPP V14243.

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