10 marzo 2012

Il fallace (e fallico) mito dei 17 metri (con aggiunta)

Un mito tanto visceralmente inossidabile quanto empiricamente insostenibile (da Wikipedia)
Negli ambienti virtuali in cui si discute dei più grandi theropodi circola un mito vagamente fallico e penosamente molle, quello delle dimensioni massime del più grande theropode. Tyrannosaurus, Giganotosaurus e Spinosaurus (a volte Carcharodontosaurus) sono i principali contendenti di questa diatriba tutta interna alle teste di vari Homo sapiens maschi.
L'ossessione del "mio theropode è più grosso del tuo" potrebbe avere qualche fondamento freudiano, sicuramente ne ha pochi scientifici.
L'unico modo per stabilire dimensioni assolute per un theropode è avere uno scheletro adulto sufficientemente completo. Dei taxa menzionati sopra, solo Tyrannosaurus ha alcuni scheletri sufficientemente completi per poter stabilire in modo sufficientemente accurato le dimensioni. In ogni caso, non disponiamo mai di scheletri completi dalla punta del muso fino alla punta della coda. In ogni caso, non disponiamo mai di una popolazione sufficientemente ampia per ogni taxon per poter fare alcuna affermazione statisticamente valida. Questo ultimo punto è sovente usato come scusa per ammettere dimensioni superiori a quelle misurate, affermando che in campioni di popolazione così ridotti è improbabile che sia presente l'esemplare di dimensione massima. Tuttavia, mi domando, che utilità ha avere "l'esemplare massimo" di una specie? L'Homo sapiens più alto mai misurato era un individuo patologico morto a 22 anni ed alto alla morte 276 cm, ovvero, circa una volta e mezza l'altezza tipica di un maschio umano di 22 anni! Esemplari così aberranti sono rarissimi e non hanno alcun significato generale per capire la condizione umana. Pertanto, trovo ridicolo chi specula di esemplari colossali di theropodi giganti da scoprire come se fossero significativi aldilà delle loro dimensioni da Guinness.
Come detto sopra, solo in Tyrannosaurus è possibile avere dimensioni decentemente accurate della dimensione totale adulta. Il famoso "Sue" ha uno scheletro sufficientemente completo, che ci dà un valore per la lunghezza di circa 12.5 metri (Brochu 2003). L'unico scheletro articolato di Giganotosaurus è troppo frammentario per dare un valore delle dimensioni accurato, e come scrissi in passato, persino il singolo cranio è palesemente sovradimensionato. Così come non è vero che il cranio di Giganotosaurus è lungo 180 cm, così non è vero che l'animale superasse "Sue" in dimensioni: non ci sono prove. Idem, non esiste alcuno scheletro di Spinosaurus articolato. La serie di ossa dell'olotipo scoperta da Stromer (distrutta nel 1944) comprendeva una serie scarsa di vertebre di cui spesso è incerta la posizione lungo la colonna vertebrale e una mandibola. Stabilire le dimensioni totali di quell'animale è una mera speculazione, sopratutto alla luce del fatto che non esiste nessuna coda articolata e completa di Spinosauridae al mondo.
In tutti i casi in cui si parla di dimensioni totali e manca lo scheletro completo, si sta usando delle stime, e le stime sono molto pericolose. Io posso stimare un valore ignoto da qualsiasi parametro mi faccia comodo (lunghezza del cranio, del femore, della colonna dorsale, della gabbia toracica), ma si tratta sempre di assunzioni "cieche", prive di una verifica di controllo (se fosse possibile fare un controllo allora avremmo uno scheletro completo e quindi non avremmo bisogno di alcuna stima).
Ad esempio, si usa a volte il cranio come stima della dimensioni totali. Tuttavia, anche in questi casi è raro avere crani completi. Ad esempio, non esistono crani completi di Spinosauridae (l'olotipo di Irritator è chiaramente giovanile e quindi ha proporzioni sicuramente diverse dall'adulto, a meno che non accadesse la situazione improbabile che gli spinosauri fossero diversi da tutti gli altri vertebrati).
Anche disponendo di un cranio adulto completo, nessuno garantisce che le proporzioni tra cranio e corpo siano costanti in tutti i gruppi. Nei megalosauroidi come Dubreuillosaurus il cranio è circa 3 volte l'altezza dello stesso cranio a livello dell'occipite. In Tyrannosaurus tale valore è meno di 2.5: ciò significa che un megalosauroide ha in proporzione un cranio più allungato di un tyrannosauride. Se stimassimo le dimensioni di un megalosauroide assumendo che fosse proporzionato come un tyrannosauride, otterremmo sicuramente una dimensione totale più grande di quella che otterremmo sapendo che la testa è relativamente più allungata rispetto all'occipite. Spinosaurus ha un rostro molto basso e allungato, e ciò indica che avesse un cranio più simile a un megalosauride che a un tyrannosauride (conclusione confermata anche filogeneticamente), e che quindi stimare le dimensioni di uno spinosauro assumendo un rapporto testa/corpo come un tyrannosauride o un allosauride produce dimensioni più grandi di quelle stimate tenendo in conto l'allungamento relativo del cranio. Tutti questi fattori sono sicuramente responsabili del fantomatico valore più volte riportato tra i media di 17 metri per Spinosaurus.
Sono altamente dubbioso che un qualsiasi grande theropode possa misurare 17 metri di lunghezza, quando sappiamo che lo scheletro più completo di un Tyrannosaurus maturo non arriva a 13 metri e le stime per lo spinosauro si basano su un muso parziale chiaramente allungato in lunghezza ma relativamente basso di altezza. Per farvi capire il senso delle mie parole, immaginiamo di voler stimare le dimensioni di Austroraptor partendo dalle proporzioni in Velociraptor, di cui abbiamo uno scheletro completo. In Velociraptor il mascellare è circa 1/19 della lunghezza del corpo (Novas et al. 2009 Tabella 1). Usando questa stima per Austroraptor, che ha il mascellare lungo 39 cm, otteniamo una lunghezza totale di quasi 7.5 metri, un valore che nessuno riterrebbe credibile per quel theropode, le cui dimensioni generali di vertebre e femore sono più coerenti con un animale di al massimo 5 metri in lunghezza. Non a caso, Austroraptor ha un muso allungato "da spinosauride". Parlando di Austroraptor e Velociraptor appare subito evidente l'assurdità di queste stime per eccesso, eppure è lo stesso tipo di ragionamente fatto con Spinosaurus per stimare che fosse lungo 17 metri. Non esiste uno straccio di evidenza scientifica che Spinosaurus adulto fosse lungo 17 metri, né più né meno che fosse lungo un ben più sensato 13 metri.
Concludendo, allo stato attuale delle conoscenze ritengo qualsiasi stima di dimensioni totali per un grande theropode che sia superiore a 13 metri come fantascienza, o contorta deformazione di qualche pulsione freudiana. Se non avete uno scheletro completo per affermare qualcosa che non vada oltre vaghe affermazioni tipo "comparabile a qualcun altro con uno scheletro molto completo", è bene tacere.

AGGIUNTA
Ecco come, in modo semiserio, si può fare con pochi conti una stima del tutto plausibile per Spinosaurus.
Il rostro nei megalosauroidi è circa 2/3 del cranio. Quindi, dal rostro di Spinosaurus milanese, lungo un metro, si ricava un cranio di 1.5 m.
Nei taxa piscivori con rostri allungati, come unenlagiini e longipterygidi, il cranio è 1.2-1.3 volte il femore. Assumendo che le dimensioni della testa si riducano con l'aumento delle dimensioni corporee, assumiamo che il valore minore (1.2) sia la stima migliore per Spinosaurus. Quindi, il femore è 1/1.2 volte il cranio, ovvero 1.25 metri. In generale, nei grandi theropodi il corpo è lungo 10 volte il femore. Perciò, Spinosaurus era lungo 12.5 metri.
Questa stima vale esattamente come quella di 17 metri... non significa affatto che sia "corretta", sebbene sia più plausibile dell'altra.


Bibliografia: 
Brochu, C.R. (2003). Osteology of Tyrannosaurus rex: insights from a nearly complete skeleton and high-resolution computed tomographic analysis of the skull. Society of Vertebrate Paleontology Memoirs 7: 1–138.
Novas, Fernando E.; Diego Pol, Juan I. Canale, Juan D. Porfiri and Jorge O. Calvo. 2009. A bizarre Cretaceous theropod dinosaur from Patagonia and the evolution of Gondwanan dromaeosaurids. Proceedings of the Royal Society B (The Royal Society) 276 (1659): 1101–7.

27 commenti:

  1. Le dimensioni contano?

    http://www.youtube.com/watch?v=nrNRH1szgFQ
    (Monty Python Archaeology today, sub ita)

    Valerio

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    1. Non a caso quelli sono archeologi, non paleontologi.

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  2. Oltre all'analogia freudiana mi permetto di sottolineare la volontà di "svecchiare" il primato mitologico e novecentesco di Tyrannosaurus. Ovviamente non inserendo una mentalità scientifica e razionale, piuttosto aggiungendo sensazionalisticamente nuovi fantomatici primati. E così troviamo la rete cosparsa di Tyrannosaurus saprofagi, o ancora meglio, voraci divoratori obbligati di omogeneizzati alla frutta, crani di Spinosaurus lunghi 3 metri, Giganotosaurus alti 8 metri... e la cosa non cambia uscendo dai teropodi. L'ultimo giochetto è quello della pressione del morso "millemila kg a centimetro quadrato", come fosse una misurazione scontata ed ovvia, quasi banale.
    D'altronde basti pensare al fatto che in sostituzione di documentari come "Lost Worlds, Vanished Lives" oggi abbiamo Dinosaur Revolution con sauropodi idioti che si fanno di funghetti allucinogeni (non scherzo, è una scena della suddetta fiction, spacciata per ricostruzione scientifica).

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  3. Quindi Andrea anche le stime che te stesso hai proposto tempo fa per Spinosaurus (circa 14.4 mt. se non erro) sono da considerarsi poco probabili ?

    Marco

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  4. Erano anche esse stime, fatte con la logica delle stime, sicuramente meno estreme di 17 metri, ma sempre stime.

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  5. Noi esseri umani diamo troppa importanza alle dimensioni, quasi come se rendessero una cosa migliore di un'altra. A tutto questo aggiungo che il Tyrannosaurus per via dell'eccessiva popolarità è sempre stato soggetto a questo genere di notizie (mi ricordo ancora quello che avevo letto sul giornale dopo la scoperta di Dilong, dicevano che il Tyrannosaurus fosse un animale lento e incapace di cacciare). Il voler "creare" un predatore per forza più grande sembra più un modo per fare notizia che scienza, quasi come se si volesse diffamare una super-star. In oltre su un bellissimo libro di erpetologia (Parker-Bellairs, Gli anfibi e i rettili, 1975 Garzanti) si diceva che le stime fatte sul cranio dei coccodrilli spesso portavano a valori errati (nel senso che un cranio di un coccodrillo di 5 metri poteva essere attribuito a un esemplare di 7 metri).
    Simone

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  6. Ciao Andrea anche a me in generale non convincono molto le stime basate sull'estrapolazione a partire da pochi dati, però in questo caso non mi trovo daccordo sul fatto che i 17m per Spinosaurus sia un mito virtuale montato dalla rete. Questo perchè ho visto che in reltà questa misura si colloca esattamente in mezzo al range di numeri (16-18m) dati nella prestigiosa pubblicazione scientifica di Dal Sasso e Maganuco su Spinosaurus. Per cui non mi sembra ci sia nessun mito, e su questo non credo si possa criticare la rete. Io parlo da appassionato quindi penso che per gente come me una pubblicazione scritta, accettata e revisionata dalla comuntità scientifica e non ancora confutata in maniera scritta è giusto che rappresenti ancora una validissima referenza bibliografica da cui attingere la dimensione di Spinosaurus.

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    1. Sì, la stima di 17 metri compare in Dals Sasso et al. 2005, e Simone Maganuco sa quanto io non fossi daccordo su tale stima.
      Tuttavia, e qui si torna al mito, quasi tutti di quell'articolo ricordano una piccola frasetta marginale in fondo nel testo (quella sui 17 metri) e nessuno si ricorda della lunga, dettagliata, ricca ed estremamente corposa descrizione e comparazione dell'esemplare. Anche tu non hai fatto a meno di citarla nel tuo commento.
      Il fatto che sia citata in un articolo scientifico non ne fa "verità": quanti di quelli che citano Dal Sasso et al. (2005) come fonte della stima sui 17 metri poi citano anche Therrien e Henderson (2007) che falsifica la misura di 17 metri? Nessuno: il valore esorbitante fa rumore, la sua smentita no.

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    2. Non ho molte nozioni per poter apprezzare a pieno la monografia di Dal Sasso! però sicuramente mi è sembrata molto ben fatta, anche considerando che ci stanno molte foto. Appunto per questo non credo sia stato sbagliato dare alto peso alla loro stima (anche da parte dei media); d'altra parte se gli autori non ne erano ragionevolmente sicuri potevano anche evitare la frase marginale, non credo fosse obbligatorio dare per forza una stima nella monografia.
      Per lo studio di Therrien e Henderson in effetti l'avevo visto però mi è sembrato che abbia ricevuto più critiche e nel complesso risulti meno attendibile

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    3. Ivan, spiacente, ma le cose non sono andate come dici. Therrien e Henderson (2007) non ha ricevuto critiche né tanto meno è meno attendibile di Dal Sasso et al. (2005), anzi. è più probabile il contrario, dato che il primo ha usato un campione di 13 scheletri molto completi, mentre il secondo ha solo ricostruito lo scheletro di una specie per la quale non esiste ad oggi uno scheletro completo partendo da pochi resti isolati di individui distinti in base a una serie di assunti che, per quanto plausibili, non sono verificabili.
      Ripeto, la stima di 17 metri è eccessivamente alta e non supportata da i pochi resti noti di Spinosaurus, ed il fatto che sia pubblicata su uno studio in una rivista importante come JVP (per giunta con i primi autori che sono due amici, quindi non lo dico con leggerezza) non è sufficiente a renderla valida. Dagli stessi resti io ho ricavato un animale di 14 metri, quindi è evidente che non esiste un solo modo di stabilire le dimensioni dalle stesse ossa, e quindi non c'è motivo per dire che 17 metri è meglio di un valore più basso. Anzi siccome per ora non esiste nessun fossile di theropode che senza dubbio dimostri 17 metri di lunghezza, è più cauto e saggio mantenersi sul range di dimensioni note per gli altri theropodi.

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    4. Sulla tua conclusione sono molto daccordo. Però i due studi citati sono entrambi delle estrapolazioni; è vero che Therrien e Henderson usano 13 scheletri e il metodo sarebbe ottimo se usato solo per interpolare (ovvero stimare animali simili a quelli campionati, quindi perlopiù tirannosauridi) ma loro estrapolano dalle formule la lunghezza e il peso di un animale morfologicamente abbastanza diverso. Infatti pubblicano una stima di 20 tonnellate per Spinosaurus, che mi sembra a occhio e croce ben più "fenomenale" dei famosi 17m. Questo peso tuttavia non è diventato un mito come i 17m, ma aveva tutte le potenzialità per esserlo, in quanto presente in uno studio scientifico pubblicato recentemente. Qui torno alla piccola critica che avevo mosso al tuo post: secondo me a volte sono proprio i paleontologi stessi a creare miti (consapevolmente o non) e i media prendono atto. Mi vengono in mente a parte il cranio di Giganotosaurus, anche Carpenter (2006) che crea Amphicoelias fragillimus di 59m (tra l'altro semplicemente allungando Diplodocus, e tu in un gran bel post hai mostrato gli errori anche grossolani se mi posso permettere che stanno dietro questa stima), il famoso titanosauro indiano stimato a 240tonnellate (più della balena blu) oppure Utahraptor da 11m (Britt et al. 2001) o anche il recente Mamenchisaurus da 75tonn di Paul. Sembra quasi che a volte gli stessi esperti si fanno prendere la mano dai metodi di stima e non testano poi il numero trovato (è sensato? è fisicamente accettabile?). Se si ottengono animali molto sovradimensionati rispetto ai precedenti massimi allora è probabile che il metodo di calcolo contenga errori e concordo con te che è meglio mantenersi prudenti.

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    5. Ivan, tutti i miti paleontologici nascono da ipotesi paleontologiche, sennò non sono miti paleontologici ma miti extrascientifici (come il Mostro di Lock Ness, che è un qualcosa di cryptozoologico legato alla paleontologia ma non è stato creato da un paleontologo).
      Le ipotesi bizzarre o estreme nascono in paleontologia perché spesso ci si trova di fronte fossili estremi e difficili da comprendere. Ma non era quello il tema del mio post. Il tema era la frequenza e persistenza tra le persone appassionate di certi miti legati a dimensioni colossali per i theropodi, nonostante che nella letteratura paleontologica tali ipotesi sono minoritarie e marginali.

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  7. I never thought it was the skull material that gave estimates of the overall size of Spinosaurus (I could be wrong) nor was it thus for Giganotosaurus. The size of the skull of Giganotosaurus is a separate issue and it seems the ones who harp on about it the most are always the ones who wish to debunk it. Basal megalosaurs and derived Spinosaurs are two different things. Baryonyx and Suchomimus do not appear to have particularly long skulls, they are just shallow and narrow.

    You can't expect people to forget about the 'dinosaur arms race' (my term, not really important) when even respected scientists promote their latest discoveries by talking up the size of the animals. People have their favourites and will always try and make them sound more interesting than than the others, even if they do use stupid/redundant methods. Perhaps promoting what is interesting about the animals within their respective habitats is better than suggesting people have a phallic fixation whenever they take the bait every time a paper is published.

    Paul W.

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    1. Paul, in an ideal world, my posts about enantiornithines would receive tens of comments and this clearly polemic size-related post none ;-)
      As I wrote in other posts, it's my personal opinion that most people (both scientists and non-scientists) have a size-obsession about dinosaurs.
      At the same time, everyone is free to be obsessed by whatever he wants.
      Giganotosaurus was involved in the size debate because a second specimen was claimed to be 10% bigger than the holotype, although the former based on a dentary fragment and the holotype skull size itself a overestimates reconstruction. So, most people mention Giganotosaurus on the basis of a double wrong estimation. How many of those talking about Giganotosaurus size ever checked the literature (two paper, not impossible to do: one from Nature, easy to scan from every university, the other from Gaia and free from internet).

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  8. A prescindere dalla lunghezza, guardando questo disegno:

    http://www.nationalgeographic.it/images/2011/09/06/103801659-627e33bd-3e08-42e2-b783-2af23344f15e.jpg

    non ti pare si sia "inventato" un po' troppo di questo animale? Voglio dire, non avendo quasi nulla del suo scheletro, perchè dare queste proporzioni? Sembra quasi che l'abbiano "stirato" appositamente per farlo rientrare in quella fantomatica lunghezza. Per carità, lo spinosauro poteva anche avere quelle proporzioni, nulla da togliere al bravissimo disegnatore e alla consulenza scientifica, però (da inesperto) trovo soprattutto il torace (e la coda) troppo allungato.

    http://i44.tinypic.com/10em3c6.jpg

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    1. Anonimo, se non ti firmi puoi anche evitare di commentare.

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  9. Sorry, sono Hulkolagus.

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    1. Hulkolagus, chi ha realizzato il disegno (Bonadonna supervisionato da Maganuco) aveva i suoi giustificati motivi.

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  10. Comunque in mancanza/scarsezza di dati quantitativi inequivocabili ogni stima (ponderata o meno) attribuita alla lunghezza media di questa specie è fallace. Una cosa è certa, la gara a chi lo ha 'più grande', più 'strano' o più 'piccolo' affascina il grande pubblico e credo anche buona parte degli addetti ai lavori.

    Hulkolagus

    PS: la ricostruzione dello spinosauro fatta per 'dinosauri in carne ed ossa' quanto è lunga?

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  11. Credo che il modello di DCO siua lungo 16 metri, ma dovrei chiedere a Simone (Maganuco).

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  12. E' bello vedere un Blog così, complimenti.

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  13. A tal proposito, le dimensioni in questa immagine http://i.imgur.com/ptswN.png quanto sono corrette?

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    1. L'esemplare più grande ("Epanterias" a cui ho dedicato un post in passato) è basato su 4 ossa (vertebre e coracoide), quindi quella ricostruzione è persino meno valida di Spinosaurus.

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    2. Anche se trovo il dibattito sulle dimensioni un po' stucchevole, e sono consapevole che le stime estrapolate da poche ossa valgono quello che valgono, pensavo che "Epanterias" significasse che esistevano _Allosaurus fragilis_ di grossa taglia, le cui dimensioni, però, fossero facilmente stimabili.

      Ovvero che la variabilità di dimensioni interna al genere Allosaurus (che devono comprendere tanto l'equivalente del pigmeo quanto l'equivalente del "giocatore di basket"), oppure la relativa rarità di conservazione degli scheletri dei dinosauri pienamente maturi, oppure la variabilità temporale/ecologica di dimensioni del genere Allosaurus (simile a quella dei coyote, che oggi sono molto più piccoli che nell'ultima glaciazione, modificando le loro dimensioni in base alle prede disponibili) rendesse difficile trovare degli Allosauri sui 12 metri di lunghezza o giù di lì.
      Però che in questo caso le stime fossero facili, ovvero _Allosaurus fragilis_ lo conosciamo bene (eccezionalmente bene rispetto alla media di come conosciamo i dinosauri, anche se ovviamente malissimo confrontato ad un qualsiasi animale vivente). Quindi se troviamo una vertebra, la compariamo a tutti gli scheletri ragionevolmente completi di Allosauri noti, avremmo un risultato non ambiguo: le proporzioni tra le ossa note e quelle ingote di questo esemplare dovrebbero rimanere grossomodo le stesse di un esemplare completo, e questo ci permetterebbe di calcolare con una buona approssimazione le dimensioni dell'esemplare noto come "Epanterias".

      Ovvero quell'esemplare frammentario era lungo 12 metri, anche se era eccezionale proprio come erano eccezionali Gheorghe Mureşan o Kareem Abdul-Jabbar (per gli appassionati di Basket) o André the Giant (per gli appassionati di film fantasy che erano bambini negli anni '80, memorabile ne "La storia fantastica").

      Ovviamente tutto il ragionamento si incarta se si scopre che Epanterias è un genere valido, magari nemmeno prossimo ad Allosaurus.

      (p.s. tenetevi i tirannosauri e i megalosauri, ma lasciatemi i ceratosauridi e gli allosauridi, che mi piacciono di più)

      Valerio

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    3. Come scrissi nel suo post, "Epanterias" è nomen dubium, non ha autapomorfie e non esiste alcun motivo per attribuirlo a Allosaurus più che ad altri taxa. Perciò, tutto il tuo discorso non ha alcuna validità.
      Inoltre, il fatto che la specie di mammifero di taglia media e cosmopolita e iper-generalista Homo sapiens abbia una grande variabilità morfologica interna non significa nulla per Allosaurus o altri taxa.

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  14. Ogni volta che sento/leggo questo tipo di discussioni mi vengono 2 domande in mente : Perchè nessuno prende mai in considerazione il povero Deinocheirus ??? Cos'è , 2 braccia lunghe 2,5 mt. armate di artigli di 25 cm. l'uno fanno meno impressione di una fila di denti acuminati ??? Che senso ha determinare quale sia il teropode più grande e grosso di sempre ??? Sembra una specie di paranoia umana , proprio non capisco . In generale l'unica cosa da dire in questi casi è che sono tre teropodi di taglia paragonabile , uno molto massiccio (Tyrannosaurus) , l'altro molto allungato (Spinosaurus) e l'ultimo del tutto incerto , forse una via di mezzo , o sbaglio ???

    Marco

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