Sfrondare Enantiornithes senza amputarlo

Una serie molto interessante di articoli sugli enantiorniti è in arrivo. In attesa di poterne parlare pubblicamente, ho potuto aggiornare significativamente le mie codifiche per Megamatrice. Il risultato è interessante, e mi serve come esempio per discutere un concetto importante sul modo con cui sono svolte le analisi filogenetiche dei fossili.

Uno dei problemi principali con le analisi di taxa fossili è come comportarsi con gli esemplari frammentari. Volendo semplificare, esistono due approcci generali alle analisi filogenetiche: il primo sostiene che è più cauto usare solamente i taxa relativamente completi, per costruire alberi relativamente robusti, basati sul confronto diretto degli esemplari meglio conservati. L'altro approccio invece sostiene che tutti i taxa filogeneticamente rilevanti (ovvero, che mostrano combinazioni uniche di caratteri) devono essere inclusi, indipendentemente dal loro grado di completezza. Non credo di stupire nessuno se dico che io seguo questo secondo approccio. Megamatrice infatti ha l'obiettivo di includere TUTTI i theropodi mesozoici in un'unica analisi.

La critica principale a questa strategia è che il risultato dell'immissione di taxa frammentari è la bassissima risoluzione del risultato. Tuttavia, a mio avviso, questo problema non giustifica la rimozione a priori di taxa che potrebbero essere dei tasselli chiave nella costruzione dell'albero. Infatti, che valore ha un risultato se è stato ottenuto omettendo pezzi importanti dal punto di vista filogenetico? Immaginate che si rimuova un fossile che, per quanto frammentario, è l'unica prova esistente del legame evolutivo tra due gruppi apparentemente distanti, o che dimostra, al contrario, che due gruppi apparentemente simili sono solo convergenti ma non realmente imparentati. (Il mio esempio preferito è Incisivosaurus, noto solo da un cranio, che però indebolisce sia l'ipotesi che therizinosauri e oviraptorosauri siano strettamente legati, sia l'ipotesi che gli oviraptorosauri siano aviali).

Le attuali tecnologiche informatiche permettono di aggirare in modo molto elegante il problema della bassa risoluzione. Nell'esempio, mostro una versione ridotta di Megamatrice focalizzata sugli aviali. Noterete che l'albero è molto ben definito ad eccezione di Enantiornithes (nodo rosso) che, a parte un paio di nodi, è totalmente privo di risoluzione al suo interno. Ciò dipende dalla presenza di molti fossili frammentari, inclusi nell'analisi. 

Dovremmo rinunciare a cercare le relazioni tra gli enantiorniti? Dovremmo togliere i fossili frammentari prima dell'analisi, con il rischio di creare analisi apparentemente robuste ma palesemente spurie?

Non è necessario: sia PAUP che TNT (i programmi che uso nei miei test) permettono di "sfrondare" l'albero a posteriori senza alterare il risultato, realizzando un compromesso tra i due modi di analizzare la filogenesi.

In pratica, è possibile visualizzare l'albero ottenuto rendendo "invisibili" quei taxa che, per via della loro frammentarietà, sono "instabili" e fluttano in più punti destabilizzando i nodi. Il ragionamento è simile a quello scelto nei centri storici delle città durante il restauro di alcuni monumenti importanti: dato che le impalcature per i restauri sono necessarie per la prosecusione del restauro (come i taxa instabili lo sono per la filogenesi) ma deturpano l'aspetto (dato che "destabilizzano" l'estetica), si opta per celarle alla vista con teli o immagini  artistiche*, senza però rimuoverle da dove sono. Questo compromesso permette quindi di includere tutti i taxa senza perdere la risoluzione tra quelli più stabili. Inoltre, TNT ha una opzione molto utile a questo proposito, perché oltre a "nascondere" i taxa instabili dall'albero, permette anche di segnare sull'albero "sfrondato" le varie posizioni alternative che questi assumerebbero se fossero reintrodotti.

Nel caso degli aviali, ecco il risultato sullo stesso albero mostrato prima, dopo lo sfrondamento di alcuni taxa instabili. 

Noterete che la risoluzione dentro Enantiornithes è molto migliorata. Inoltre, TNT ci permette di investigare le varie posizioni alternative degli instabili (sono segnati dalle varie lettere presenti in alcuni rami): ciò permette di focalizzare le ricerche per trovare nuovi dati utili a risolvere queste posizioni, perché ci indica i probabili parenti stretti di questi fossili importanti, sebbene frammentari.

*Quello delle impalcature e dei modi per celarle è solo un esempio: chiedo per favore di non aprire una polemica fuori luogo sull'effettivo risultato di simili strategie di restauro.