14 luglio 2009

Kemkemia auditorei (Cau & Maganuco, 2009) - Terza Parte: Cos’è una specie fossile?


Prima di affrontare il tema della possibile ricostruzione filogenetica e anatomica di Kemkemia (nei limiti di ciò che possiamo scientificamente dedurre dai resti noti), credo che sia molto importante discutere di una questione che sicuramente alcuni di voi si saranno posti*. Ovvero, è “lecito” basare una specie su una singola vertebra della coda? Non appare qualcosa di eccessivo? Per rispondere a questa domanda, alla quale in parte ho già risposto nei due precedenti post, è necessario capire cosa sia una specie paleontologica. Dopo di ciò, sarà chiaro stabilire se MSNM V6408 ha tutti i requisiti per essere l’esemplare di riferimento della specie Kemkemia auditorei.

In biologia, una specie è definita come l’insieme di tutti gli organismi che possono incrociarsi tra loro e generare una prole vitale ed essa stessa in grado di riprodursi. Per questo asini e cavalli non appartengono alla stessa specie, mentre Fox terrier e Mastini napoletani sì (ovviamente, trascuriamo per ora i limiti meccanici delle possibilità dell’atto sessuale tra cani di mole molto diversa o le eventuali complicanza di gestazione). Come avrete sicuramente intuito, questa ineccepibile definizione teorica è valida in biologia ma totalmente inutile in paleontologia: anche ammesso di disporre di ampie popolazioni di individui fossilizzati, non abbiamo alcun modo di testarne la reciproca fecondità. In paleontologia, quindi, si definiscono le specie in base ad un criterio morfologico: le specie, che sarebbe più corretto chiamare “morfo-specie”, sono l’insieme degli individui che presentano una combinazione univoca di caratteri morfologici, spesso, ma non necessariamente, esclusivi di quel gruppo di individui. Tale combinazione è detta “diagnosi della specie”. In pratica, una specie fossile è una diagnosi morfologica, una lista singolare e non ripetuta altrove di caratteristiche. Pertanto, dato che una specie è definita dalla sua diagnosi, la quantità di individui noti od il loro grado di completezza e preservazione è di per sé secondario per la validità della specie: quello che conta è la validità della diagnosi, che permette a tutti i portatori di tali caratteri di essere attribuiti alla specie basata su tale serie unica di caratteristiche. Esistono decine di esemplari molto ben conservati di Allosaurus fragilis, mentre conosciamo un solo esemplare di Afrovenator abakensis: eppure, entrambe le specie hanno la medesima validità, in quanto basate su diagnosi riconosciute valide.

Qualcuno potrebbe però obiettare che, a differenza di Kemkemia auditorei, Afrovenator abakensis, per quanto basato su un solo individuo frammentario, è nondimeno sufficientemente completo per essere riconosciuto come membro di una specie, mentre Kemkemia auditorei non sarebbe così, in quanto è noto solo da un osso della coda. Tuttavia, faccio notare che buona parte delle ossa note di Afrovenator abakensis non ci dicono nulla sul valore della sua specie particolare, dato che presentano solo caratteristiche condivise con altre specie di theropodi. In effetti, la diagnosi della specie Afrovenator abakensis è la seguente lista di solo 3 caratteri (fonte Theropod Database): terza cervicale con spina neurale bassa e rettangolare; carpale semilunato molto piatto; ampia mensola del primo metacarpale che articola col secondo. Per contro, la diagnosi di Kemkemia auditorei è basata su ben 6 caratteri: canale neurale ipertrofico; prezigapofisi estremamente ridotte; spina neurale molto robusta; basse fosse laterali nella parte distale della spina neurale; tetto della spina neurale concavo; fusione delle postzigapofisi che avviene lungo la coda prima della scomparsa della spina neurale. Come vedete, la diagnosi di Kemkemia auditorei è ben più lunga di quella di Afrovenator abakensis, sebbene l’esemplare di riferimento sia molto meno completo!

Se pensate che abbia scelto un caso limite, come quello di Afrovenator, vi sbagliate: buona parte delle specie fossili di theropodi è basata su diagnosi non particolarmente lunghe, con non più di 5-6 caratteri-chiave. Ad esempio, citando alcuni tra i theropodi più famosi: Tyrannosaurus rex è diagnosticato da 4 caratteri; Allosaurus fragilis da 2 caratteri; Carcharodontosaurus saharicus da 5 caratteri (fonte Theropod Database). Sono tutti basati su meno caratteri di Kemkemia auditorei!

Quindi, gli unici veri rischi per la validità di Kemkemia auditorei non derivano dalla sua frammentarietà attuale (che comunque potrà solo diminuire, nel caso si rinvengano nuovi resti) ma da due fenomeni tipici della ricerca paleontologica che colpiscono tutte le specie, indipendentemente dal grado di completezza:

1. La sinonimia, ovvero, la scoperta che i resti di Kemkemia appartengono ad una specie già istituita. Infatti, è possibile che la vertebra appartenga alla coda di una specie di theropode già nota, ma della quale non si conosceva ancora la coda. Di questo parlerò in un futuro post.

2. L’obsolescenza, ovvero, si scopra che la diagnosi di Kemkemia non definisce solamente una specie singola, ma un insieme di specie imparentate.

Tuttavia, fino al giorno in cui non avremo prove a favore di queste due opzioni, Kemkemia auditorei resta una specie paleontologica pienamente valida.


*Un collega mi ha avvertito: "Sono sicuro che riceverete delle critiche per aver istituito una specie da resti così frammentari, ma noto che tali obiezioni giungono sopratutto da persone che non lavorano con i dettagli dell'anatomia".


Bibliografia:

Cau A. & Maganuco S., 2009 - A new theropod dinosaur, represented by a single unusual caudal vertebra, from the Kem Kem Beds (Cretaceous) of Morocco. Atti della Società Italiana di Scienze Naturali e del Museo Civico di Storia Naturale di Milano, 150(II): 239-257.

3 commenti:

  1. Ragionamento scientifico molto chiaro ed avvincente, è bello vedere la scienza all'opera.

    A prima vista sono rimasto sorpreso che animali che hanno lasciato uno scheletro fossile praticamente completo sono distinguibili da così pochi caratteri diagnostici; poi ho pensato che di Allosauridi, quasi uguali ad Allosaurus, ne esistono (quasi) a legione....

    Quando Linneo dava il nome di un amico o di un collega ad una specie nuova pensava di avergli reglata "l'immortalità" (tassonomica).

    Quindi auguri al nuovo Higlander (cladistico) Auditore.

    C'è solo un involontaria ironia della vita in tutto questo; ad un paleo artista è stata attribuita una specie che oggi (e forse anche in futuro) non può essere disegnata perchè non sappiamo nulla del suo aspetto esteriore.

    Erodoto

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  2. volevo fare una domanda riguarda alle morfo specie ( domanda tratta dai miei recenti studi di conservazione della natura e biodiversità):

    mettiamo il caso che noi abbbiamo una specie di uccello con becco intermedio: esso è sfavorito dall'ambiente e l'evoluzione lo porterà ad evolversi in popolazioni con solo becco grande o piccolo ( perchè vi sono semi grandi e piccoli)

    perciò si originano due specie differenti e distinte e esisteranno due situazioni chiare ma vi saranno situazioni nel passato che non si possono attribuire a nessuna delle due specie attuali.

    In ecologia queste situazione creano specie dette incipieti, di difficile tassonomia..ed esiste un dibattito tra chi vuole considerare 3 specie ( splitters) e chi combatte per una specie unica (lumpers)...

    in paleontologia come ci si comporta in questo caso? quanto una carateristica morfologica incide sull'attribuzione a specie diverse? perchè in questo caso se noi troviamo due uccelli così diremmo che sono differenti anche se nel passato è esistita una specie intermedia.. in paleontologia si usa dividere in tre specie in cui una è l'ancestor delle altre due?

    (P.S. forse sto creando un problema nella mia testa che in realtà non esiste..speriamo di no)

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  3. La tua domanda include più questioni.

    Il fenomeno evolutivo che descrivi tu è plausibile ma teorico: nell'atto pratico (sopratutto in paleontologia dei vertebrati dove il record fossile è molto discontinuo) noi ci troviamo di fronte ad una situazione diametralmente opposta, ovvero, abbiamo degli esemplari e dobbiamo stabilire cosa siano dal punto di vista tassonomico, senza sapere a priori il processo evolutivo che le ha generate.
    Ovvero, ammettiamo di avere 5 esemplari fossili: l'uccello col becco intermedio (A), quello col becco molto corto (B), quello col becco molto lungo (C), quello col becco un po' lungo (D) e quello col becco un po' corto (E). Noi, a questo punto, non sappiamo ancora come siano legati evolutivamente. Quindi, dobbiamo fare un'analisi filogenetica per stabilire le loro relazioni. In base a quello che sappiamo, l'analisi filogenetica dirà che B e E sono imparentati tra loro e che C e D sono imparentati tra loro (perché, se non erro, abbiamo assunto che A sia la condizione primitiva). Cosa sono queste linee? Razze? Specie? Generi? A questo punto, entra in gioco il fattore che Holtz chiama "genericometro" e che ho discusso qui: http://theropoda.blogspot.com/2009/04/saurophaganax-il-genericometro-di-holtz.html.
    Il genericometro non è altro che la differente filosofia personale che ogni studioso ha nella dicotomia "splitters-lumpers", ed è puramente soggettiva. Io personalmente in questo caso sarei uno splitter, perché se abbiamo riconosciuto una differenza morfologica tra morfotipo "lungo" e "corto" ed entrambi paiono derivare da "medio", allora non ho motivo per non sottolineare questa differenziazione chiamando i morfotipi come specie differenti. Ripeto, siamo in paleontologia, quindi non ha senso chiedersi se queste specie siano formate da individui interfecondi.
    Ovviamente, se le tre morfologie sono differenti solamente per la lunghezza del becco, potrebbero essere solamente differenze di sottospecie... ma qui è necessario avere davanti il caso reale per discutere in modo sensato se sono razze o specie.

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