25 settembre 2009

Le sfolgoranti piume di _Anchiornis_ e la Distruzione del "Paradosso Temporale"

La soggettività è un mondo nel quale i nostri sogni si realizzano, e tutto ciò che desideriamo ed amiamo accade e si perpetua. Purtroppo, la realtà oggettiva è cieca e sorda alle nostre soggettività, e non si altera nonostante i nostri impegni, meriti o aspirazioni. Essa è straordinariamente bella e fredda, e merita di essere amata in quanto tale, aldilà delle nostre vane illusioni, dei nostri brevi impulsi emotivi. Vista con l'occhio della mente, freddamente, ma non distaccatamente, essa sarà sempre fonte di emozione.
Occasionalmente, la fredda realtà oggettiva ci restituisce piccoli gioielli che sembrano la realizzazione dei nostri desideri.
Vi ricordate Anchiornis? L'olotipo (l'esemplare che istituì la specie) manca di testa e non presenta tegumento. Tuttavia, se le nostre ipotesi filogenetiche sono corrette, dovremmo attenderci un corpo piumato ed un cranio simile ad altri paraviani basali, come Archaeopteryx o i troodontidi. I dettagli di questi aspetti ignoti, ovviamente, cambierebbero a seconda dell'ipotesi filetica che sosteniamo, la quale è tanto più robusta quanti più sono i dati in nostro possesso. Da oggi, abbiamo una mole aggiuntiva di dati su questo paraviano-chiave, prossimo all'origine degli uccelli: Hu et al. (2009) descrivono un nuovo esemplare di Anchiornis, molto più conservato dell'olotipo, in quanto presenta il cranio completo e buona parte dello scheletro ad eccezione della metà distale della coda. Inoltre è visibile buona parte del piumaggio, il quale presenta la medesima distribuzione generale osservata in Microraptor: l'intero corpo piumato, un vistoso ciuffo di penne sul cranio, lunghe penne remiganti sull'arto anteriore e le bizzarre penne metatarsali sul piede. Queste differiscono da quelle di Microraptor nella forma e nel grado di simmetria, ma sono nondimeno omologhe nella distribuzione. Aspetto interessante, anche le falangi del piede, ad eccezione degli unguali, hanno corte piume. Il cranio ricorda quello dei troodonti basali, come Mei, e ciò induce gli autori a collocare Anchiornis nei deinonychosauri troodondidi, e non alla base degli aviali come sostenuto in precedenza. Anche Megamatrice avvalora uno status deinonychosauro, anche se non colloca Anchiornis nei troodontidi, ma più basalmente. In entrambi i casi, le implicazioni filogenetiche di questo risultato sono chiare: le ampie penne metatarsali viste nei microraptori sono probabilmente un attributo di tutti i paraviani basali (o almeno, secondo me, dei deinonychosauri: non a caso, l'anno scorso, io le disegnai su un unenlagiino, come potete vedere in fondo alla barra laterale), e tale disposizione di piumaggio precede l'origine degli uccelli. Tuttavia, il fatto che la forma delle ali piumose non sia simile a quella di Microraptor ed il fatto che Anchiornis (come Pedopenna) non abbia un vessillo aereodinamico nelle penne metatarsali ci induce a non vedere nel volo la prima causa adattativa di queste bizzarre strutture tegumentarie.
Tutto ciò quindi suggerisce che queste penne fossero presenti in altri deinonychosauri, anche se non si sono preservate.
Infine, a rendere questa scoperta ancora più piacevole, il nuovo fossile è collocabile con precisione lungo la colonna temporale: esso è risalente all'inizio del Giurassico Superiore, ovvero, è almeno 10 milioni di anni più antico di Archaeopteryx! Ciò demolisce definitivamente l'ottusa obiezione BAND chiamata "paradosso temporale" la quale sosteneva grossolanamente che gli uccelli non avrebbero potuto derivare dai maniraptori dato che nessuno di questi era vissuto prima di Archaeopteryx. Ora abbiamo deinonychosauri più antichi di Archaeopteryx, quindi nessuno può più sollevare un'obiezione che, comunque, era già fallimentare da principio.

Bibliografia:
Hu D., Hou L., Zhang L. & Xu X., 2009 - A pre-Archaeopteryx troodontid theropod from China with long feathers on the metatarsus. Nature 461: 640-643.

9 commenti:

  1. I just caught this at SVP, Andrea! My mind was blown! Beautiful fossil, right? I didn't realize it had been published yet, either. Do you...have an electronic copy, sir? :-)

    Also, if Anchiornis really is a troodontid (and I have no reason to think it's not), that means metatarsal feathers must be plesiomorphic for Paraves, right?

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  2. This morning I've downloaded a free .pdf copy from Nature.com.
    I wait for the supplementary info before saying it's a troodontid: based only on the new data in the paper (and without the supplementary info - that seems will be published next week-) my analysis places it as a basal deinonychosaur outside the dromaeosaur-troodontid node...
    I remark that the basal topology of Paraves is controversial: although my latest analysis supports the hypothesis that elongate metatarsal feathers evolved only in deinonychosaurs, that result could change after new dara are added.

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  3. Una grande dimostrazione di come la scienza possa fare ipotesi che prevedono la realtà. (e un brutto giorno per Band....o forse un buon girono per cambiare idea, visto che tra scienziati ci dovrebbe essere dibattito, non rivalità e guerra).

    Ormai sono convinto che le piume remiganti siano un exaptations, magari nata per selezione sessuale.

    Qui però vorrei farti una domanda un po' fuori tema, oltre alle piume i dinosauri avevano un bel po' di tegumenti diversi, (il tuo post su "ipotizare scientificamente la pelle di -Despletosaurus-" le presenta in maniera esauriente).
    Ma quando hanno abbandonato la pelle "solo squame" o squame e osteodermi? Non potrebbe essere una condizione ancestrale esterna a dinosauria, e risalire a Ornithodira.

    Insomma Pterosauria dovrebbe essere "pelosa", anche se ci sono dubbi su cosa sia quel pelo sin da quando fu trovato -Sordes pilosus-. (e tutto lascia ipotizzare che fosse a sangue caldo).

    Abbiamo ormai collezioni intere di Teropodi con penne, piume, fuzz, protopenne, scaglie, osteodermi (pochi) e quant'altro, insomma il loro derma era molto, come dire, "figlio di un bauplan flessibile".

    Sembra che anche qualche ornitischio heterodontosauridae e psittacosauridae abbia delle strutture dermiche "non convenzionali", cioè qualcosa che ricorda delle piume sulla coda ed altrove, fermo restando che molti ornitischi hanno (mi verrebe da dire anche) osteodermi e scaglie.

    Tutti i teropodi viventi sono per lo più piumati, con piccole zone squamose o nude.

    Questa scoperta di -Anchiornis- conferma che potevamo prevedere che prima o poi avremmo trovato un troodontide basale nel giurassico medio-superiore (anche se non credo che sperassimo di trovarlo fossilizzato con penne e piume). Allo stesso modo non possiamo suppore che se trovassimo tegumento fossile di -Coelophysis- o anche di -Herrerasauro-, -Eoraptor-, -Scleromochulus- e -Lagosuchus- non sarebbe formato di sole scaglie? Protopime o paleoprotopime (brutto neologismo) nel triassico?

    Già fantastico su animali con "pelurie" bizzarre e sangue caldo che sfrecciano tra curotarsi scagliosi? E non sono Mammaliaformes!

    Erodoto

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  4. Ho esposto nel dettaglio la mia idea su questo tema in un post:
    http://theropoda.blogspot.com/2009/03/lipotesi-del-gdsp-ovvero-tianyulong.html

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  5. Grazie,
    mi sa che avevo perso il post... inoltre era seguito da una bella discussione.

    Buona domenica.

    Erodoto.

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  6. WOW! Certe scoperte continuano ad andare ben oltre le mie aspettative....
    Una domanda ce l'avrei, però: è più probabile che quest'abbondante piumaggio sulle zampe posteriori abbia avuto un'origine comune e poi sia stato "esattato" per altri scopi dai discendenti - ad esempio, per Microraptor per planare -, oppure si è sviluppato indipendentemente in più linee con "finalità" differenti fin dal principio?

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  7. Uno dei principali problemi dalla paleontologia evolutiva è quello di stabilire se e quando è comparsa una funzione che riconosciamo in una struttura. Il metodo migliore per stabilire ciò è mappare la distribuzione nella filogenesi di "indizi" della funzione. Ad esempio, la funzione aereodinamica nelle penne è "marcata" dalla forma asimmetrica del vessilo della penna: questo tratto è presente nelle ali di _Archaeopteryx_ e _Microraptor_(penne metatarsali comprese) ma assente in _Pedopenna_, _Anchiornis_ e _Caudipteryx_. Dato che in base alle attuali filogenesi risulta che _Caudipteryx_ è basale a tutti gli altri taxa citati, e dato che _Anchiornis_ e _Pedopenna_ sono probabilmente più vicini a _Microraptor_ rispetto a _Archaeopteryx_, è probabile che la funzione aereodinamica si sia evoluta indipendentemente nei due taxa. Questo dice solo che la funzione aereodinamica non è probabilmente la causa adattativa originaria delle penne metatarsali. Quale fu allora? Ci fu effettivamente? Come hanno notato altri, e io concordo, esiste la possibilità che il carattere sia comparso per selezione sessuale: esso è chiaramente vistoso e apparentemente dispensioso, tipici attributi dei caratteri sessuali.

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  8. Grazie mille per la spiegazione... Chiarissima. :D

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  9. Anche io penso ad un evoluzione delle lunghe penne delle ali (e delle zampe)per selezione sessuale.

    Non riesco a fare a meno di pensare ai rituali di corteggiamento degli uccelli del paradiso.

    Anche oggi le penne non servono solo per volare, si usano per nuotare, fare da coperta per il capo, proteggere i pulcini, arieggiare il nido, sembrare più grossi e minacciosi ecc. Penne= volo è una semplificazione eccessiva, il volo è solo una possibilità, di eccezionale successo evolutivo.

    Inoltre i biplani hanno una maggiore portanza, ma offrono una magggiore resistenza all'aria, e quindi non possono raggiungere una grande velocità, le bizzarre doppie ali di -Microraptor- sono un probabile vicolo ceco dell'evoluzione.

    Può darsi però (pura speculazione) che i geni che "gestivano" lo sviluppo delle penne si siano sviluppati contemporaneamente sia per le zampe anteriori che per quelle posteriori, e che quindi ci sia voluto del tempo per scollegare lo sviluppo delle penne dell'ala dalla zampa.

    Erodoto

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