12 aprile 2011

Theropodi per tutte le dimensioni

Questo è il mio terzo contributo al Carnevale della Biodiversità.
A prima vista, un tema come quello delle dimensioni sarebbe il più ovvio e immediato da trattare in un blog incentrato sull’essenza stessa delle grandi dimensioni in Natura, ovvero i Dinosauri (sebbene qui si parli sopratutto di quelli carnivori o ex-carnivori vegetarianizzatisi, quindi non proprio dei più grandi tra i dinosauri, ovvero i sauropodi). Siccome non voglio deludere i miei lettori con un post relativamente scontato, e considerando che ho già affrontato il tema delle dimensioni che contano nei theropodi (qui), del perché anche oggi i dinosauri (uccelli) siano più grandi dei mammiferi (qui), e dell’evoluzione del gigantismo come espressione del bauplan di Theropoda (qui), distorcerò il senso del titolo a mio uso personale.
Il termine “dimensioni” indica sia le misure lineari di un corpo, ma anche gli assi fondamentali dello spazio tridimensionale. Ed è quindi sul secondo significato di “dimensioni” che voglio costruire questo post.
L’obiettivo del post è mostrarvi che è possibile distinguere i theropodi in due categorie spaziali sulla base delle caratteristiche muscolo-scheletriche. Queste due categorie sono:
Theropodi 2D: theropodi che si muovono fondamentalmente lungo due direzioni: lunghezza e largezza.
Theropodi 3D: theropodi che si muovono con uguale estensione lungo le tre dimensioni dello spazio: lunghezza, largezza e profondità.
Questa distinzione spaziale è identificabile nello scheletro (e nella muscolatura che lascia tracce nello scheletro) senza dover osservare direttamente questi animali dal vivo. Ovvero, esiste nello scheletro dei Theropodi un marcatore, chiamato “Modulo Locomotorio” che è una misura delle dimensioni spaziali attraversate dall’animale.
Un Modulo Locomotorio è un distretto muscolo-scheletrico che genera il movimento del corpo. La Teoria del Modulo Locomotorio afferma che il numero dei Moduli Locomotori dà una misura delle dimensioni spaziali attraversabili. Un theropode con un singolo modulo locomotorio si sposta prettamente nello spazio 2D. Un theropode con più di un modulo locomotorio si sposta in tutto lo spazio 3D.
Una precisazione: quando affermo che i theropodi 2D si muovono prettamente nello spazio bidimensionale affermo che essi si spostano esclusivamente sulla superficie irregolare curvilinea generata dal campo gravitazionale terrestre sulla superficie del pianeta. Di fatto, arrampicarsi su un albero non viola questa assunzione, dato che la superficie di un ramo è una parte della (irregolare, contorta e spesso frattale) superficie terrestre. Analogamente, un balzo non viola lo spazio 2D, dato che la breve traiettoria parabolica percorsa con un balzo è interna ai vincoli del campo gravitazionale terrestre.
Tornando allo scheletro, tutti i theropodi 2D si muovono sotto la propulsione del distretto muscolare caudofemorale, il sistema di muscoli che collegano il femore, la parte posteriore dell’ileo e la parte anteriore della coda. Quello è l’unico Modulo presente nella maggioranza dei theropodi mesozoici. Di fatto, questi animali si spostano solamente lungo la superficie terrestre.
Durante l’evoluzione dei paraviali, il sistema muscolare caudofemorale si è progressivamente ridotto. La coda si è accorciata, mentre i caudofemorali sono quasi atrofizzati nelle forme derivate. Nel frattempo, il sistema muscolare pettorale si è trasformato da mero sistema predatorio a sistema propulsivo capace di generare una spinta supplementare a quella del Primo Modulo (quello caudofemorale). Inoltre, con la riduzione del sistema caudofemorale, la gamba ha sviluppato un nuovo modulo, a livello del ginocchio. Svincolato dalla necessità di generare spinta propulsiva a terra, ora a carico del sistema del ginocchio, il sistema osseo della coda è diventato un terzo modulo locomotorio: la coda, accorciata e dotata di una mobilità slegata da quella del femore (ricordate, i caudofemorali si sono atrofizzati) si è associata al sistema di propulsione pettorale, agendo da timone durante lo spostamento nella terza dimensione, quella aerea. Con l’evoluzione di tre nuovi moduli locomotori (ala, ginocchio, coda), gli uccelli sono diventati i Theropodi 3D, capaci di spostarsi in tutte le direzioni dello spazio, svincolati dal campo gravitazionale.

Per una trattazione più completa di questo tema, vi rimando a Gatesy e Dial (1996) e Gatesy e Middleton (1997).

Bibliografia:
Gatesy, S.M., Dial, K.P. (1996) Locomotor modules and the evolution of avian flight. Evolution 50: 331-340.
Gatesy, S.M., Middleton, K.M. (1997) Bipedalism, flight, and the evolution of theropod locomotor diversity. Journal of Vertebrate Palaeontology 17: 308-315.

5 commenti:

  1. http://www.terradaily.com/reports/Birds_Inherited_Strong_Sense_Of_Smell_From_Dinosaurs_999.html
    Andrea, non ho trovato altro modo di scriverti quindi ti scrivo qui. Dopo l'atto finale (si spera) della querelle sui tirannosauri predatori attivi o mangiatrwi di carogne questo lavoro parla di riconoscere le capacità olfattive tramite la modellazione del cervello. che grado di attendibilità ha e soprattutto potrebbe darci una mano a capire chi erano gli "avvoltoi del mesozoico" dato che una attività simile necessita di un grande fiuto?
    un saluto teropodico

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  2. Non ho ancora avuto modo di leggere l'articolo (per questo non ne ho ancora parlato sul blog). Si tratta di uno studio del team di Witmer. Anche se non dovremmo mai giudicare una ricerca a priori solamente in base al principio di autorità, dato che in generale le ricerche del gruppo di Witmer sono eccellenti, prevedo che anche questo sia un buon lavoro.
    Per quanto riguarda la questione "avvoltoi del mesozoico", io non sono così ottimista: la sola dimensione dei bulbi olfattori non dice automaticamente che il suo portatore è un saprofago.

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  3. Malgrado non sia un grande fan dell'attualismo mi riduco sempre a propagandarlo.
    Notando come moltissimi predatori attivi abbiano bulbi olfattivi molto grandi o un odorato sopraffino (si pensi solo a moltissime specie di squali e di canidi).
    Anzi tra i teropodi attuali vi sono saprofagi che cercano le carcasse con la vista (Grifoni e avvoltoi del vecchio mondo) ed altri che sommano la vista all'olfatto (Condor ed avvoltoi del nuovo modo).

    Inoltre in molti generi di mammiferi le specie nottorne (ma attive predatrici) tendono ad avere un olfatto più sviluppato di quelle diurne.

    Infine bisogna notare che all'interno dei medesimi generi, o tutt'al più a livello delle famiglie, con modificazioni minime nel bauplan, esistono specie di predatori, di saprofagi e (addirittura) di onnivori o di carnivori specializzati.
    Questo è molto evidente sopratutto negli Hyaenidae, dove troviamo due generi principalemente saprofagi (Iene brune e stirate, con il primo che mangia anche frutta e vegetali), uno principalmente cacciatre (Iene maculate) ed uno, apparentemente convergente con lo sciacallo, che invece è insettivoro (Protele crestato).
    Tutte le specie di iene hanno un olfatto sopraffino (e abitudini spesso notturne).

    Erodoto

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  4. Salve, sono Andrea di 15 anni e vengo da Avezzano, vorrei parlare con lei signor Cau ma non riesco a trovare un suo contatto facebook, o il suo indirizzo email. Dove posso contattarla?

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  5. Andrea, se hai domande sui theropodi puoi scrivere direttamente qui sul blog.
    Altrimenti puoi contattarmi all'indirizzo cauand@gmail.com

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