25 giugno 2011

Scipionyx - More than meets the eye. Episodio 4: Un Dinosauro in Carne e Ossa!

  Fotografia in luce ultravioletta dell'olotipo di Scipionyx. Le ossa appatono bruno-rossastre, le parti molli in giallo-oro. La macchia blu-indaco sopra il gomito rappresenta un'area ricca in ferro di probabile origine ematica. Roberto Appiani, © Soprintendenza per i Beni Archeologici di Salerno, Avellino, Benevento e Caserta.
Se Scipionyx fosse solo uno scheletro, non avrebbe un particolare significato, a parte per noi italiani e per gli studiosi di esemplari giovanili di dinosauro. Ma Scipionyx non è solo uno scheletro: esso è anche tessuti molli fossilizzati. Qui, occorre chiarire: alcuni autori, in passato, hanno affermato che gli organi in Scipionyx siano presenti sotto forma di tracce o impronte. NO! Gli organi presenti nello scheletro sono conservati come strutture tridimensionali mineralizzate. Infatti, sebbene dalla foto possa apparire come un fossile bidimensionale schiacciato contro la lastra, in realtà esso è conservato tridimensionalmente, sia nelle ossa che nelle parti molli. Grazie ad analisi con il SEM (microscopio elettronico a scansione) Dal Sasso e Maganuco (2011) hanno potuto osservare i dettagli microscopici delle parti molli e determinarne la composizone chimica. Le analisi hanno mostrato che gli organi sono conservati fino alla scala cellulare e subcellulare, con un livello di dettaglio incredibile.
La lista delle parti molli conservate (almeno in parte) è molto lunga:
  1. Vasi sanguigni all'interno delle ossa.
  2. Frammenti del periosteo (lo strato superficiale delle ossa in vita).
  3. Legamenti tra le vertebre.
  4. Cartilagini articolari tra le vertebre.
  5. Cartilagini articolari tra le ossa degli arti.
  6. Tracce di muscoli e connettivi nel collo.
  7. Parte dei dischi della trachea.
  8. Posizione di esofago e stomaco (non fossilizzati) deducibile sulla base dei resti allogeni (non appartenenti al corpo del theropode) contenuti nel corpo (oggetto del prossimo post).
  9. Frammenti di muscoli tra le vertebre dorsali.
  10. Fegato (e forse cuore e milza) sotto forma di una macchia ricca di ossidi di ferro di probabile origine ematica.
  11. L'intero intestino, distinguibile nelle varie parti: duodeno, digiuno, ileo e retto. L'intestino conserva le pieghe delle tonaca esterna.
  12. Vasi sanguigni intestinali.
  13. Tracce del muscolo puboischiofemorale.
  14. Buona parte dei muscoli caudofemorali.
  15. I setti del muscolo ileo-ischiocaudale.
  16. Connettivi ipoassiali delle coda. 
  17. Gli astucci cornei degli unguali della mano.
Mappa delle parti molli prsenti nell'olotipo di Scipionyx. Marco Auditore, © Museo di Storia Naturale di Milano.
Un aspetto curioso del fossile è che esso, a differenza dei fossili dal Cretacico Inferiore della Cina, non conserva alcuna traccia della pelle (e delle eventuali strutture tegumentarie). All'opposto, i fossili cinesi hanno conservato la pelle, ma nessuna traccia degli organi interni. Tale differenza risiede nelle differenti condizioni chimico-ambientali in cui gli animali si fossilizzarono (il fondo di bacini lacustri anossici ricoperti da ceneri vulcaniche in Cina, il fondo di una laguna anossica nel caso di Scipionyx).
Come dicevo prima, il dettaglio ultrastruttrale è talmente elevato che al microscopio elettronico è stato possibile identificare la serie di sarcomeri che costituiscono la miofibra. Ovvero, il muscolo ha conservato per 110 milioni di anni la sua struttura a scala micrometrica!
Tutto ciò dimostra che Scipionyx è in assoluto il dinosauro mesozoico meglio conservato al mondo.

Nel prossimo post parlerò di alcuni resti presenti all'interno del corpo di Scipionyx che non appartengono al corpo di Scipionyx.

Bibliografia:
Dal Sasso C. and Maganuco S. 2011. Scipionyx samniticus (Theropoda: Compsognathidae) from the Lower Cretaceous of Italy. Osteology, ontogenetic assessment, phylogeny, soft tissue anatomy, taphonomy, and palaeobiology. Memorie della Società Italiana di Scienze Naturali e del Museo Civico di Storia Naturale di Milano XXXVII-1: 1-281.

3 commenti:

  1. Scusa se mi permetto di lamentarmi, vista la grazia dei tuoi post, ma vorrei saperne molto di più.

    In particolare questa è la prima autopsia di un teropode fossile, comparato agli uccelli viventi (e magari anche ai coccodrilli) ci saranno sicuramente delle novità, delle stranezze, delle conferme.
    Ad esempio avevo sentito sulla stampa generalista che l'intestino era insolitamente corto.

    Inoltre vedo che ci sono molti muscoli, che quindi suppongo ci possano insegnare tantissimo, sopratutto se inseriti, appunto, in un contesto comparativo. Del Sasso e Maganucco non l'hanno fatto?
    (questa non è una cirtica, 300 pagine di monografia dimostrano un lungo ed accurato lavoro, la scienza è un collettivo, loro anche solo descrivendo potrebbero aver dato il materiale necessario ad un collega cinese o americano per completare una rivoluzionaria ricerca...)

    So che non ami particolarmente la biomeccanica, ma questo fossile cambia tutto proprio per le ricerche di biomeccanica, non più basate su stime alla carlona.
    Ora sappiamo addirittura quanto era grande una vena di un _Scipionix samniticus_ al millesimo di millimetro, e non grazie a stime ma a misurazioni accurate.
    L'elenco che tu fai delle parti conservate è interessante, ma, se non viene utilizzato comparativisticamente, mi sembra un po' sterile.
    Qualcuno l'ha studiato in modo comparativo oppure no?

    Valerio

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  2. Come ho scritto nel primo post di questa serie, non è mia intenzione sostituirmi a Cristiano e Simone nel diffondere i risultati delle loro ricerche. Questi post si limitano a menzionare gli argomenti trattati, ma per conoscerli l'unico modo è leggere la monografia. Su questo sono irremovibile: il mio blog non vampirizza il lavoro degli altri, ma si limita a farne conoscere l'esistenza per chi è interessato (non a caso, c'è la citazione bibliografia in fondo).
    Ad ogni modo, le stime biomeccaniche sono "alla carlona" solo per te. E poi, data la sua conservazione, Scipionyx non dà informazioni biomeccaniche: chiariamo subito che non è la stele di Rosetta della paleontologia.
    Infine, la tua ultima domanda è una contraddizione: nel momento in cui gli autori identificano la fonte di resti di muscoli o legamenti, lo fanno per via comparativa.

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  3. Comprendo l'esigenza di non vampirizzare le ricerche altrui, forse ancora ancora più forte del solito visto che sei amico di uno dei due autori.
    In ogni caso avevo già espresso la mia intenzione di procurarmi una copia della ricerca ;), intendevo prenotarla ieri, ma la libreria Cortina era chiusa...

    (p.s. ma si può ordinare tramite libreria specialistica, oppure bisogna comprarla direttamente a Milano?)

    Certo leggere qualche spoiler in italiano avrebbe avuto tutto un altro sapore, e sarebbe servito a molta gente che invece non ha intenzione di andare direttamente alle fonti.

    Valerio

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