30 ottobre 2011

Pregiudizi grafici e la struttura di Theropoda

I nostri pregiudizi visivi sono spesso una fonte immeritevole di giudizi.
Da ormai 10 anni, io studio nel dettaglio la filogenesi del clade Theropoda. Il risultato di tale studio è l'assemblaggio di un'analisi filogenetica che descrive la distribuzione degli stati di (ad oggi) 1396 caratteri morfologici (in grande maggioranza osteologici, più una piccola percentuale relativi al tegumento e ad alcune caratteristiche riproduttive che hanno lasciato evidenze fossili) in 362 unità tassonomiche. Il prodotto dell'analisi svolta con opportuni algoritmi sull'insieme dei dati raccolti può essere visualizzato in vari modi. Il modo più diffuso è quello di una struttura ramificata, avente alle estremità di ogni ramo ciascuna unità tassonomica. Il modo con cui assemblare il grafico ramificato è arbitrario. In genere, si imposta la visualizzazione affinché i rami più speciosi (ricchi di unità tassonomiche) siano posti sempre sulla stessa direzione di "crescita" del grafico. Seguendo questa procedura, il risultato è una forma che, in assenza di vincoli particolari, cresce e si espande in una direzione. Dato che tale direzione è imposta a priori dal programma grafico sarebbe sciocco vedere nell'asimmetria del grafico la manifestazione di un qualche fenomeno reale che "plasma" la distribuzione cladogenetica delle unità tassonomiche. Perciò, dato che attualmente il numero di coelurosauri è maggiore di quello di altri sottocladi di Neotetanurae, Tetanurae, Averostra e Neotheropoda, Coelurosauria risulta graficamente derivato. Ma ciò, ed è bene ricordarlo, è puramente un arbitrio di porre i cladi più speciosi lungo una stessa direzione ad ogni dicotomia.
Analogamente, la stessa speciosità genera un numero di sinapomorfie supportanti i sottocladi di Coelurosauria che supera le sinapomorfie nel resto di Theropoda. Ma ciò non implica che, "nella realtà del Mesozoico", i coelurosauri fossero "più derivati" degli altri cladi.
La nozione di "derivato", che in modo un po' subdolo richiama al vecchio concetto lineare di "evoluto", è quindi un attributo estrinseco dei taxa che noi applichiamo in relazione alle nostre scelte iconografiche.

13 commenti:

  1. proprio in questi giorni ragionavo sul concetto di "evoluto".
    dal mio punto di vista significa che ha accumulato un tot di differenze rispetto all'antenato da cui si parte con il confronto (un imenottero è più evoluto di un collembolo perchè ha accumulato più differenze rispetto all'antenato ocmune).
    vedo però che in gergo è ormai desueto l'uso della parola "evoluto" e si preferisce "derivato".
    ma allora si dovrebbe dire "la teoria della derivazione" e non "la teoria dell'evoluzione", giusto?
    secondo me un atteggiamento che deve cambiare è che non si può eliminare di colpo parole ormai sedimentate e sostituirle, altrimenti si costringe il pubblico ad essere aggiornato esattamente come lo specialista, creando incomunicabilità. perchè non si riabilita la vecchia parola semplicemente precisando che il nuovo significato è ridimensionato?
    confettura e marmellata hanno subito questo processo evolutivo, ora significano due cose molto diverse da quello che significavano in origine, ma i due termini sono rimasti gli stessi. è più parsimonioso e crea meno problemi, poichè ci sarà sempre qualcuno che usa la vecchia parola.
    pensa alla scuola: si dovrebbe dire scuola dell'infanzia, scuola primaria di primo grado e scuola primaria di secondo grado. e invece tutti continuiamo a dire asilo, elementari e medie, tutte parole che non esistono più.
    per quanto riguarda gli alberi evolutivi, come ho già detto, saranno sempre fonte di fraintendimento poichè non esiste alcuna geometria in questi concetti, e noi, essendo animali visivi, vediamo concetti impliciti dietro ogni forma, vediamo un sopra e un sotto, vediamo un davanti e un dietro, un più e un meno.
    molte volte i grafici seguono regole di spazio, seguono regole geometriche che nulla hanno a che fare con la teoria astratta che rappresentano. forse una dicitura sotto ogni tipo di grafico aiuterebbe a evitare fraintendimenti.
    sicuramente sarò frainteso.

    Troco

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  2. Troco, più che essere frainteso, hai frainteso. E come te, tutti quelli che polemizzano sull'uso di derivato.
    Derivato NON è un sinonimo di evoluto.
    Derivato significa posizionato in un nodo dell'albero distante dalla base. Ciò non ha alcun legame con "evoluto", che, da Darwin, significa che ha accumulato molte modifiche rispetto all'antenato.
    Sono due concetti diversi, che si applicano a cose diverse.
    Ad esempio, Spinosaurus è un tetanuro basale (basale = NON derivato), perché sta in un nodo di Tetanurae prossimo alla base rispetto alla totalità di Tetanurae. Tuttavia, pur essendo basale, è molto evoluto, dato che ha cranio, arti e colonna vertebrale molto modificati rispetto alla condizione primitiva di Tetanurae.
    Idem, Carnotaurus è un theropode basale E molto evoluto. Tyrannosaurus è un coelurosauro basale E molto evoluto.
    Archaeopteryx è un theropode derivato E un paraviale basale... ecc...
    Il problema di molti di quelli che criticano la terminologia filogenetica... è che non sanno o non capiscono il significato dei termini, quindi fraintendono, oppure continuano a valutarli in base ai loro concetti più o meno grossolani derivati dalla letteratura divulgativa, e finiscono con fare polemiche inestistenti.
    Non è un attacco contro te, che siamo amici, è che approfitto del caso per notare un classico scontro tra "tecnici" e "profani".

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  3. Aggiungo,
    in questo antico post avevo spiegato i termini:

    http://theropoda.blogspot.com/2008/07/piccolo-dizionario-filogenetico.html

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  4. sisi infatti mica mi offendo, anzi il mio scopo è proprio portare alla luce il difficile dialogo tra tecnici e profani !

    però una cosa ancora non l'ho capita:
    carnotaurus e spinosaurus sono molto evoluti e poco derivati.
    ho l'impressione che sta cosa dei nodi e delle derivazioni sia frutto di una quantità piccola di fossili, cioè come fa spinosaurus ad essere molto evoluto?
    di colpo gli si è allungato il muso? dove sono i generi intermendi? semplicemente non sono ancora stati trovati.
    oppure tu dici che anche se li si trova essi non formano nodi e quindi non contano come derivazione? ma come sappiamo che non formano nodi, finchè non troviamo i generi che si dipartono dai nodi?
    oppure intendi che muso lungo non è un carattere che può portarea derivazione ma solo evoluzione?
    non ho ben capito...

    T

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  5. Troco, hai colto il senso del post.
    Il numero dei nodi è una funzione del numero delle specie incluse nell'analisi. Infatti, il numero dei nodi sarà sempre minore del numero delle specie.
    La linea Spinosaurus ha tanti caratteri perché, probabilmente, comprende caratteri comparsi in una lunga serie di specie, specie che noi non abbiamo ancora scoperto.
    Se per ipotesi scoprissimo 1000 nuovi theropodi che colmano tutte le fasi evolutive dai megalosauridi basali a Spinosaurus, allora Spinosauridae sarebbe un clade derivato (nel grafico).
    Va precisato che in Theropoda esiste anche un'altro criterio, sempre arbitrario ma utile per molti discorsi, di definire "derivati" i theropid prossimi agli uccelli e "basali" quelli lontani. E' ovviamente una scelta di comodo... se 65 milioni di anni fa si fossero estinti anche gli uccelli e sopravvissuti gli abelisauridi, "derivato" significherebbe "vicino agli abelisauridi".

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  6. oh, finalmente ho capito.
    è uno di quei concetti "relativi" come le moli in chimica, quei concetti "di comodo", utili all'analisi e alla pratica.

    eheh, ho l'impressione che anche la cladistica un giorno verrà allo scoperto in questo senso...:)

    Troco

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  7. Ma perchè? Le moli sono "di comodo", ma la Chimica è una realtà. Allo stesso modo, "derivato" è di comodo, la ma Sistematica Filogenetica ("cladistica" nasce come dispregiativo) è una realtà, almeno per chi è evoluzionista darwiniano come me.

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  8. Come mai dici che Cladistica è un dispregiativo?
    Simone

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  9. "Cladistica" non è il vero nome di quello che molti chiamano "cladistica". Il vero nome è "Sistematica Filogenetica".
    La parola "cladistica" nacque come dispregiativo, e fu coniato da un paleontologo "vecchia scuola" contrario alla teorie e pratica della sistematica filogenetica.
    Poi il nome si è conservato e diffuso, ma molti non sanno che nacque come dispregiativo.

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  10. Gabriele Panizza31/10/11 19:54

    Salve a tutti. Stavolta non mi lancio in improbabili speculazioni eco etologiche su specie del mesozoico (anche se, a mia parziale discolpa, sta il fatto che non ho mai sopportato l'immagine dei due "boxeur" sul ring, spesso attribuita a quel commovente fossile - dinosauri combattenti). Chiusa questa parentesi, da semplice appassionato, riguardo alla cladistica di gruppi persi nel tempo profondo, e ai presupposti (e significati) culturali e metodologici che descrivono le relazioni tra i gruppi, vorrei dire proprio che l'ambito relativo all'origine degli uccelli e ai rami evolutivi dei teropodi sembra fatto apposta per ricordarci, appunto, che le schematizzazioni devono tenere conto di ampi vuoti tassonomici e della necessità di mantenere un vigile spirito critico quando parliamo di "incasellare" specie di un mondo scomparso milioni di anni fa. Proprio sull'origine degli uccelli, credo sia assodato ormai che si tratti di un intricato percorso evolutivo in cui a più riprese appaiono dinosauri piumati, che non necessariamente portano al ramo evolutivo degli uccelli moderni. Quindi chi deriva da chi, e quali caratteri sono da considerare primitivi, e quali derivati in un preciso momento? E quel nuovo carattere particolare giustifica l'attribuzione di un taxa a una nuova specie? come stabilire se sussitono a un certo punto nuove relazioni filogenetiche che giustificano l'esistenza di una specie prima assente? Mi sembra esemplare il caso di Archaeopterix, considerato "Anello mancante", "primo uccello", il cui taxa fossile conosciuto in apparenza più prossimo in termini evolutivi, da quel che so, è Rahonavis, che però appartiene al tardo cretaceo - un bel paradosso! Ma poi, e chiedo a voi, Archaeopterix è sicuro fosse una specie sola? Insomma, per dirla con Henry Gee, alla fine Archaeopterix è "solo un altro dinosauro con le penne" nell'intricato cespuglio evolutivo che ha portato, alla fine, all'origine degli uccelli moderni - Qui sta il bello della ricerca paleontologica, uno spiraglio su un meraviglioso mondo scomparso. Grazie a tutti, magari mi intrometterò ancora

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  11. Non per smontare il commento di Gabriele, ma l'analisi filogenetica colloca molto bene i vari gruppi di theropodi piumati, e le zone instabili son poche. Rahonavis può essere anche un Unenlagiino, in tal caso la sua posizione tardo cretacica non è tanto bizzarra.
    Onestamente c'è molta più incertezza tra i tetanuri basali e i primi theropodi.

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  12. Gabriele Panizza31/10/11 20:55

    Grazie mille - , mi affascina sempre il significato "filosofico" dell'analisi filogenetica (e dell'evoluzionismo), che obbliga all'abbandono dei preconcetti, quando il metodo è davvero scientifico. Continuo a documentarmi, quindi hai qualche lavoro sulla filogenesi dei theropodi piumati (anche in inglese) da consigliare per una lettura da semplice appassionato?

    Ho già detto che questo blog è eccezionale, e lo ridico
    Grazie ancora

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  13. Gabriele, non c'è ancora molto a livello divulgativo, ed il motivo è che la divulgazione arriva di solito un decennio dopo la fase delle scoperte e degli studi. Siccome siamo nel pieno di quella fase, l'attuale divulgazione è indietro di un decennio...

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