17 giugno 2010

Test su "Magnoviraptorosauria"

Nel precedente post ho parlato delle accattivanti similitudini craniche tra Oviraptorosauri, Scansoriopterygidi e Sapeornithidi. La conclusione basata sulla distribuzione dei caratteri e sulle effettive omologie dei dettagli che costituiscono nella realtà oggetti grossolani come "crani corti con denti rostrali prominenti" ci inducono a scartare l'ipotesi che questi tre cladi formino un'entità monofiletica che escluda gli altri maniraptori.
Ma, esattamente, QUANTO è improbabile questa ipotesi? Se risultasse che questo clade fosse solo pochi steps più lungo della teoria standard, allora si potrebbe ragionevolmente accettare che, forse, nuove scoperte potrebbero effettivamente confermare la sua validità. Al contrario, se questa ipotesi (che chiamerò "Magnoviraptorosauria") risultasse molti steps più lunga della versione standard, allora si può con molta tranquillità scartarla, dato che è altamente improbabile che nuovi taxa possano accorciare un grosso divario di parsimonia.
Ho quindi elaborato un test con Megamatrice, in cui ho incluso 75 taxa, principalmente aviali, tra cui i sapeornithidi, oltre agli scansoriopterygidi, alcuni deinonychosauri rappresentativi, tre oviraptorosauri basali e Sinosauropteryx, Haplocheirus e Falcarius come outgroups.

L'analisi senza alcuna imposizione produce un albero di 2096 steps, nel quale Sapeornithidae è un gruppo basale di aviali, Scansoriopterygidae è sister-group del clade contenente deinonychosauri e aviali, mentre Oviraptorosauria è esterno a tale gruppo. Nel complesso, questo risultato è in linea con l'ipotesi standard e non avvalora Magnoviraptorosauria.
Se impongo l'esistenza di Magnoviraptorosauria, si ottiene un albero di 2122 steps, nel quale Magnoviraptorosauria è formato da Sapeornithidae + (Scansoriopterygidae + Oviraptorosauria), e si colloca in Avialae appena più derivato di Archaeopteryx. Per quanto accattivante, questo modello è di ben 26 steps più lungo della versione standard, quindi è altamente improbabile che descriva la reale storia di questi maniraptori.

4 commenti:

  1. Quanto "pesa" uno steps?

    Quando ho iniziato a seguire questo blog ho assunto, direi come principio, che essendo tu un professionista ed io un "misero" profano, sulle analisi cladistiche o filogenetiche che dir si voglia mi sarei fidato.
    è una scelta giusta, non mi sono ricreduto nessuno può essere un tuttologo o pretendere di avere megamatrice in testa. Però man mano che seguivo il Blog la curiosità scientifica ha preso il sopravvento, quindi vorrei capire quanto sia importante una differenza di uno o di 26 steps.
    Ovvero due ipotesi la cui differenza sia di, mettiamo, 3 o 4 steps sono praticamente di uguale validità, vista l'estrema incompletezza della documentazione fossile, oppure già una è favorita? Quando scatta la "certezza"che un'ipotesi è più stabile dell'altra? a 10 steps, a 20, a 30?
    Scusa la mia ignoranza, ti seguo anche per imparare, (e purtroppo anche dimenticare qualcosa che ho imparato, la paleontologia resta un hobby per me)

    Ovviamente non mi riferisco al caso preso in esame, se c'è una cosa in cui è facile aspettarsi convergenze evolutive è proprio nelle stutture preposte alla nutrizione, come il muso. Le possibilità alimentari di un ecosistema non sono infinite, quindi anche le soluzioni biomeccaniche sono condizionate. Ma questo lo sai meglio di me.

    Erodoto

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  2. Uno step non ha un "peso" (esiste il termine "weight" nella analisi, ma non credo che tu ti riferisca a quello) assoluto, perché è un evento di trasformazione evolutiva relativo all'ipotesi scelta per quella particolare analisi.
    Uno step è un passaggio da una condizione ad un'altra all'interno dello stesso carattere.
    Non esiste un valore fisso e assoluto per dire se e quando un'ipotesi diventa valida: la quantità di steps serve solo a misurare quanto due ipotesi alternative siano più o meno parsimoniose. Se differiscono di 2-3 steps, sono quasi intercambiabili (e per stabilire la migliore tra le due, le confronteremo su altri parametri, come la paleogeografia o la stratigrafia), ma se differiscono di 20 steps, una è chiaramente migliore dell'altra.
    Molti fraintendono il significato di parsimonia proprio perché non comprendono il senso degli steps. Uno step non è un evento reale della storia evolutiva preistorica, ma è un'ipotesi interna all'insieme di dati di quello specifico set di dati.
    Sento spesso i critici della cladistica che dicono che "la natura non è parsimoniosa" e che quindi la cladistica è un'utopia. Il fatto è che un'analisi filogenetica non misura "la natura", bensì misura quanto un gruppo di ipotesi in conflitto tra loro si adattano ad un insieme di dati, a sua volta raccolti per descrivere un fenomeno evolutivo.
    Un'analisi filogenetica misura quanti steps occorrono per descrivere una determinata ipotesi, e sceglie quella che, in quel particolare insieme di taxa e caratteri, richiede il minor numero di steps per spiegare le caratteristiche osservate nei fossili.
    La parsimonia è sempre da valutare a partire dallo stesso insieme di dati. Non avrebbe senso dire che l'analisi di Holtz 1994 è più parsimoniosa di quella di Sereno 1994, dato che le due analisi hanno un diverso insieme di taxa e di caratteri. Quello che possiamo dire è se una data ipotesi X è più parsiomoniosa in Holtz 1994 invece che in Sereno 1994 (o viceversa).
    Se cambi la matrice (ovvero, i taxa e i caratteri usati) puoi benissimo ottenere che Magnoviraptorosauria è più parsimoniosa della ipotesi standard. Ovviamente, in quel caso bisognerà vedere se e quanto quella matrice descrive tutti i dati (ad esempio, se usa tutti i taxa noti, se usa tutto lo scheletro o solo il cranio, ecc...). Megamatrice si propone di usare tutti i taxa di theropodi mesozoici e tutti i caratteri possibili, in modo che possa confrontare all'interno del suo insieme di dati tutte le possibili ipotesi alternative proposte senza correre nel rischio di essere "costruita apposta" per ottenere ipotesi preferite.

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  3. Curiously, when you enforce Magnoviraptorosauria the topology of Deinonychosauria becomes much more resolved and agrees better with my personal (unscientific) expectations.

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  4. The weak resolution of Deinonychosauria in this test is the effect of the poor taxonomic sampling. The original data matrix includes all deinonychosaurs and is more resolved.

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