24 febbraio 2009

Un Misterioso Rettile Gigante

Questo post si propone di ricostruire un grande rettile mesozoico, che è rimasto un enigma per molti decenni. Non citerò subito la fonte da cui ho tratto le sue caratteristiche, così che possiate usare la vostra intelligenza per ricostruirlo, senza preconcetti o indizi fuorvianti.

A prima vista, quando lo scoprii in letteratura, pensai immediatamente che fosse un theropode, per quanto strano e bizzarro. Ma ora, onestamente, penso che potrei essermi sbagliato: in fondo, il mio occhio “theropodologico” ha la tendenza a vedere theropodi dovunque, e potrebbe trascurare inconsciamente altre ipotesi...

I resti più completi di questo animale furono rinvenuti circa un secolo fa, ma da allora non è stato possibile aumentare le informazioni riguardanti la sua anatomia ed ecologia. Nondimeno, dalle ossa rinvenute, è possibile ricostruire con sufficiente dettaglio il suo aspetto.

Si può ragionevolmente ricostruire uno scheletro sulla base di pochi resti frammentari? Per fare ciò, esistono due impostazioni principali: la prima, detta “inferenza filogenetica”, si basa sulla posizione filogenetica dell’animale per dedurre, sulla base di comparazioni con i parenti più prossimi, le caratteristiche andate perdute; la seconda, detta “analogia funzionale”, determina le caratteristiche anatomiche perdute basandosi su equivalenti ecologici e funzionali dell’animale, indipendentemente dal grado di parentela. Il buon senso ci dice di applicare contemporaneamente entrambi i metodi, integrandoli a vicenda. Ma mettiamo il caso che, come in questo caso, l’inferenza filogenetica sia incerta, se non addirittura impraticabile. In fondo, le ricostruzioni filogenetiche sono solo ipotesi, spesso basate su dati scarsi o parziali. Io stesso, come ho detto prima, non so con certezza se è un theropode. Al contrario, le condizioni ecologiche hanno la capacità di modellare in maniera molto simile animali privi di parentela, e pertanto, una volta individuate, ci danno ottimi indizi sull’anatomia di un animale, persino nei casi in cui è molto frammentario. Per una volta, quindi, voglio lasciare da parte le procedure filogenetiche, e basarmi solo sull’ecologia, sui dati ambientali e funzionali, per ricostruire l’enigmatico rettile.

Partiamo dai dati paleoambientali: lo scheletro proviene da una piana deltaica, la grande distesa pianeggiante costellata di lagune e solcata dai meandri di un grande fiume che si getta sul mare. Pesci e coccodrilli abbondano in questi strati. Si tratta quindi di un ambiente semi-acquatico.

Cosa ci dice l’anatomia dei pochi resti rinvenuti?

L’animale ha lunghi denti conici, di sezione circolare, privi di denticoli. Le mascelle sono espanse nella zona rostrale, a formare una struttura simile alla spatola di alcuni uccelli piscivori, ma, sopratutto, molto simile al muso di alcuni coccodrilli acquatici, come i gaviali attuali o i dyrosauri del Cretacico-Paleogene. Il rostro è molto allungato. Come nel caso dei coccodrilli, il palato osseo secondario è molto allungato, segno che le narici interne erano molto approfondite. A parte questi scarsi resti del cranio, sono note alcune vertebre. Non esiste un consenso unanime su quale zona della colonna vertebrale debbano essere collocate. Esse sono molto mobili, come deducibile dalle articolazioni semisferiche tra i centri adiacenti. Si presume quindi che l’animale avesse una marcata mobilità vertebrale. Un altro aspetto notevole di questo animale è dato dai processi neurali, lunghissimi. Essi ricordano le apofisi tipiche della coda degli animali nuotatori, e potrebbero indicare l’esistenza di una pinna. ben sviluppata. Non si conoscono gli arti, quindi non sappiamo se esso ne fosse munito, né se fossero sviluppati o regrediti. Le dimensioni dell’animale indicano una taglia superiore alle due tonnellate.

Qual’era l’aspetto di questo animale?

Basandosi sui dati noti, che ho esposto sopra, questo rettile aveva muso e denti da coccodrillo, vertebre molto mobili, e processi neurali che indicano l’esistenza di una pinna. Esso viveva in ambienti semiacquatici, simili a quelli dei coccodrilli attuali.

Dubito che questo animale fosse un theropode. Esso ricorda molto un rettile semiacquatico, come un coccodrillo, o un choristodero, forse un varanoide. Dentatura, forma del rostro e anatomia delle vertebre sono compatibili con i dati ambientali, e suggeriscono un potente nuotatore, predatore di animali acquatici.

Pertanto, in base alle informazioni integrate sulla base dell’analogia ecologice e funzionale, ecco la ricostruzione che propongo:

Questo rettile è un animale simile ad un coccodrillo: ha un lungo muso armato di denti conici, occhi e narici probabilmente dorsali ed elevati, collo corto, dorso e coda molto mobili, capace di movimenti sinuosi, i quali imprimevano una potente spinta natatoria, accentuata dalla forma a pinna della regione caudale. Gli arti probabilmente erano molto corti, simili a quelli dei coccodrilli, forse sostituiti da pinne, come nel caso dei mosasauri. Questo rettile era un predatore piscivoro, e, in base alla stima della sua massa ed alla probabile riduzione degli arti, era prevalentemente acquatico, poco adatto a spostarsi sulla terraferma.

Ah, dimenticavo, quello scheletro ha un nome: è stato battezzato Spinosaurus aegyptiacus, da E. Stromer.

Ovviamente, dopo tutto il ragionamento che abbiamo fatto, pensare di ricostruirlo come un bipede di terraferma, munito di collo e arti anteriori robusti, potenti arti posteriori parasagittali e piede tridattilo, ovvero, ricostruirlo come un theropode prossimo a Baryonyx seguendo la logica dell’inferenza filogenetica, sarebbe un’ipotesi molto meno probabile, oltre che puramente speculativa. La filogenesi, è risaputo, è solo una mania di fanatici del computer, una forzatura di moda che non tiene conto della vera essenza dell’evoluzione... (spero si legga il sarcasmo).

7 commenti:

  1. Ieri mi hanno regalato un puzzle.
    Problema: nel sacchetto c'erano solo un terzo dei pezzi, e la scatola(quella che mostra il risultato finale)non era inclusa nel pacco regalo.
    Ho iniziato a mettere insieme i pochi pezzi compatibili, spesso senza nemmeno essere sicuro che fossero davvero complementari; da ciò che ne è risultato, ho azzardato un'ipotesi di cosa fosse raffigurato nella stampa finale... Non è stato affatto facile, però io sono uno che fa puzzle da una vita, ed ormai ho una certa esperienza.
    Da quello che ho messo insieme del regalo, ho concluso che si tratta di un puzzle raffigurante un cigno verde che cavalca un cavallo senza sella, sullo sfondo di un parcheggio sotterraneo affollato da scoiattoli volanti e gnu, il tutto parzialmente allagato da budino alla vaniglia.
    Ho dedotto pure che il puzzle è stato acquistato il venticinque gennaio duemilanove, alle tredici e ventidue, ritirato con la mano destra, trasportato in un sacchetto in plastica giallo e conservato in un armadio in ciliegio fino al giorno del passaggio nelle mie mani.
    Tutto questo è stato possibile dedurlo dall'analisi dei pezzi che mi sono stati regalati, dalla loro associazione in quello che io ritengo essere il giusto abbinamento, sulla base delle mie esperienze precedenti vissute nei molti anni di pratica d'acquisto e montaggio di puzzle.

    Spesso fare il paleontologo non è poi tanto diverso dal montare un puzzle...(spero si legga il sarcasmo)

    ps: è bello vedere che ogni tanto qualcuno produce dubbi, invece che certezze...


    IMALATIDIMENTE
    www.imalatidimente.wordpress.com
    www.myspace.com/imalatidimente

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  2. Lo spirito del post era quello...
    Non-lo-so per certo.

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  3. Mmmm andrea, scusa se chiedo questo... ma questo vuol dire che lo spinosaurus non è un teropode come abbiam sempre pensato? O_o

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  4. Caro Big Al,
    Spinosaurus è un theropode molto simile a Baryonyx, un probabile tetanuro basale piscivoro di grande taglia, vissuto a metà del Cretacico: nessuno mette in dubbio queste ipotesi.

    Questo post era una provocazione, e l'ho concluso con una parentesi proprio per sottolineare che c'era del sarcasmo nelle mie parole. L'intento del post era smontare la (il-)logica di quelli che credono che si possa ricostruire un fossile senza prendere in considerazione la sua filogenesi, e che pensano che basti l'ecologia teorica e la comparazione funzionale per "capire" un animale estinto.
    Per capire un fossile occorre applicare TUTTE le discipline in nostro possesso, dall'ecologia alla cladistica, senza pregiudizi verso certi ambiti: chi denigra la cladistica fa della cattiva paleontologia, amputata del suo nucleo fondamentale, cioè l'evoluzionismo. In paleontologia, nulla è comprensibile se non è inquadrabile evolutivamente, e ciò, per i vertebrati fossili, è possibile solo in un contesto filogenetico.
    Il mio blog da sempre sostiene e difende una visione completa della paleontologia, che usa tutti i metodi a disposizione per ricostruire il passato.

    Questo post era una parodia del modo di (s)ragionare di alcuni, che sembrano avere bisogno di ostentare un ingiustificato disprezzo per uno dei pilastri della paleontologia.
    Mi sforzo di capire le loro presunte motivazioni, ma non ne trovo alcuna base scientifica nelle loro posizioni... per questo ho voluto scrivere questa "parodia", ispirata dal loro modo di fare polemica pretestuosa e futile verso ambiti della paleontologia che, probabilmente, essi nemmeno conoscono, né, purtroppo, vogliono veramente conoscere perché troppo chiusi concettualmente per aprire gli occhi al progresso della scienza.

    Spero che qualcuno di loro smetta di fare il paladino della propria ignoranza e si interessi maggiormante alla vera scienza, leggendo e studiando i dinosauri da tutti i punti di vista, invece di trascinare polemiche fasulle contro i paleontologi seri e le loro metodologie.

    Utopia? Forse...

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  5. AH, grazie delle spiegazione andrea, è il secondo granchio che prendo stasera! XD
    Effettivamente un po' mi era passato per la mente che fosse uno scherzo, ma mi era venuto in mente che una volta avevi detto che 1 taxa non teropode sarebbe stato "riaccolto" tra i teropodi e che altri 2 sarebbero invece stati espulsi dai teropodi e messi da qualche altra parte. Pensavo che spinosaurus fosse uno di quei 2 teropodi di cui parlavi... XD
    Grazie per il chiarimento :)
    Ottimo post comunque, che mostra ancora 1 volta come la filogenia sia molto utile per ricostruire i dati mancanti di un organismo, altrimenti come avevi detto tu una volta, chi ci assicura che therizinosaurus non fosse carnivoro, o che megaraptor non fosse un erbivoro come i terizinosauroidi? Gli animali son sistemi integrati (come avevi detto in un altro post), e a loro volta essi son parte integrante di sistemi più grandi, i taxon appunto, che stanno in piedi grazie alla cladistica. VOglio dire, gli animali son come i pezzi di 1 puzzle, bisogna vedere la forma delle fessure dei pezzi più vicini al pezzo che stiamo cercando per capire la forma del pezzo che stiamo cercando
    Un'ultima cosa per favore andrea... mi son sempre chiesto 1 cosa, non ho mai trovato risposta, e penso che questo sia il posto giusto: come si fa a determinare se certe caratteristiche son frutto di convergenza evolutiva o di inferenza filogenetica? Intendo, per esempio come hanno fatto a capire che torvosaurus fosse un megalosauride con convergenze con i tirannosauridi piuttosto che un tirannosauride con convergenze con i megalosauridi?

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  6. Prima di rispondere, una precisazione: credo che la tua domanda "se certe caratteristiche son frutto di convergenza evolutiva o di inferenza filogenetica?" debba essere detta così:"se certe caratteristiche sono frutto di convergenza evolutiva o di discendenza comune". L'inferenza filogenetica è la ricostruizione delle caratteristiche non preservate sulla base della filogenesi, mentre tu nella domanda mi chiedi la determinazione delle parentele.
    Tornando alla tua domanda, il metodo è il seguente:
    Si fa un test, per vedere quale delle due ipotesi è una migliore descrizione dei fenomeni. In questo caso, la domanda è: "Torvosaurus è un megalosauride o un tyrannosauride?". Si prendono tutti i dati pro e contro entrambe le ipotesi, e si valuta il numero totale di eventi evolutivi necessari a descrivere le due ipotesi. In questo caso, l'ipotesi megalosauride per Torvosaurus è molto più semplice di quella tyrannosauridae. Con il programma che uso io è possibile proprio fare test come questi, e misurare quanto una delle due ipotesi è più semplice dell'altra. Ad esempio, se Torvosaurus fosse un tyrannosauridae, noi dovremmo ammettere che esso abbia "perso" molti caratteri tipici dei tyrannosauridi e dei coelurosauri, ma assenti in Torvosaurus, ad esempio, la finestra mascellare, l'ampia fossa antorbitale, la forma e posizione di molte inserzioni muscolari nel femore, nell'ileo e nell'ischio. Allo stesso tempo, dovremmo anche sommare tutti quei caratteri "megalosauri" assenti in tutti i tyrannosauridi: la forma del mascellare, la riduzione del ramo anteriore del lacrimale, la sezione trasversale del postorbitale, la forma delle vertebre, la forma del pube, le laminazioni delle vertebre caudali, ecc... Ovvero, ipotizzare che Torvosaurus sia un tyrannosauridae richiederebbe un numero di eventi evolutivi molto maggiore che se esso fosse un megalosauridae. Inoltre, sarebbe molto strano che un tyrannosauridae perdesse molti tratti dei tyrannosauri e dei coelurosauri e contemporaneamente aquississe così tanti caratteri tipici solo dei megalosauri. L'ipotesi più probabile è quindi che esso non sia un tyrannosauridae, ma un megalosauridae. Non so se ho reso il concetto: uno può anche ipotizzare che Torvosaurus sia un tyrannosauridae, ma allora deve fornire una spiegazione del perché un tyrannosauride dovrebbe perdere così tanti caratteri della sua famiglia e acquistare così tanti caratteri dei megalosauri: è più ovvio pensare che esso NON è un tyrannosauridae, ma, semplicemente, un megalosauro con (molto pochi, ti assicuro) tratti che ricordano alcuni i tyrannosauri.
    Così si ricostruisce la filogenesi. A volte le ipotesi sono chiare (ad esempio come nel caso che hai proposto tu), altre volte invece è molto complesso, e più alternative sembrano essere ugualmente probabili (ad esempio, è accaduto ciò con i troodonti negli anni '90, prima che scoprissimo Sinovenator e Mei, che hanno spostao l'ago della bilancia a favore di un'ipotesi e reso le altre molto più deboli): in quei casi ci affidiamo al calcolo elettronico e alla ricerca di nuovi dati per trovare la spiegazione migliore.

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  7. Grazie anche di questa risposta andrea. Hai ragione, a parita di fattori la spiegazione più semplice è quella corretta (o almeno la più corretta). E dato che torvosaurus megalosauride è più semplice di torvosauus tirannosauride, la 1° ipotesi è qualla giusta
    Spero di far altre belle conversazioni con te

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