07 aprile 2012

Kem Kem Wars - Episode VI: Return of Kemkemia. Prologue

Uno dei Comandamenti di questo blog afferma che le specie di dinosauro fossili (e in generale, ogni specie fossile) non sono "organismi" nel senso profondo che possiamo dare agli esseri viventi che osserviamo nel mondo attuale. Un leone esiste indipendentemente dal fatto che esista il taxon Panthera leo. Esiste nella savana africana e indiana, esiste negli zoo, esiste fisicamente e biologicamente come popolazioni e individui, come relazioni ecologiche ed etologiche, come nascite e morti. Panthera leo è solo il termine con cui ci riferiamo scientificamente al leone, ma il secondo esiste oggettivamente prima e oltre il primo. Non è così per una specie fossile. Una specie fossile è una interpretazione, un'ipotesi paleobiologica, che noi creiamo per spiegare delle evidenze geologiche, degli oggetti chiamati fossili. I fossili esistono oggettivamente, le specie paleontologiche no. La diatriba sulla separazione di Torosaurus da Triceratops è probabilmente l'esempio recente più famoso di questa somma verità paleontologica che vi ho appena menzionato. Noi non sappiamo se Torosaurus "esistesse" come specie o genere. Noi abbiamo dei fossili, delle rocce a forma di ossa, ai quali diamo dei nomi, ma non è immediato stabilire se tale nome coincida con "qualcosa" nel passato analogo biologicamente al nostro leone di sopra. Forse, Torosaurus è solo un modo di essere della "cosa" chiamata Triceratops, oppure è (fu) una realtà biologica distinta: la risposta dipende solo dalla capacità che avranno i paleontologi di discriminare i dati empirici dei fossili. Pertanto, "Torosaurus" non esiste con lo stesso grado di profondità che diamo al leone, ma piuttosto come quella che diamo al "bosone di Higgs", ovvero, è un modello interpretativo di evidenze indirette, ma sulla cui validità in quanto "entità del mondo" si discute ancora. La probabilità che una specie fossile sia qualcosa di "reale", che corrisponda a qualcosa di biologico esistito nel passato, è direttamente proporzionale alla quantità di dati disponibili. Tyrannosaurus rex ha una probabilità di essere esistito nel passato come specie "reale" maggiore di Torosaurus, perché abbiamo decine di esemplari di Tyrannosaurus, a vari stadi ontogenetici, mentre Torosaurus non ha, almeno per ora e per quanto ne so, la stessa robustezza empirica. Vedremo se in futuro nuovi dati aiuteranno a risolvere la questione. Ciò che conta, per questo post è che abbiate afferrato il concetto che "specie fossile" = "ipotesi la cui probabilità è proporzionale alla quantità di dati a sostegno".
Il taxon fossile Kemkemia auditorei (Cau e Maganuco 2009) si basa su un singolo osso, una vertebra caudale distale. Già questo fatto indica che la probabilità che Kemkemia rappresenti "qualcosa" di esistito nel passato è molto più debole di quella di Tyrannosaurus. Io e Simone Maganuco istituimmo Kemkemia, che aldilà della specie in sé è una ipotesi ben definita formulabile come: l'esemplare rappresenta una vertebra caudale di un tipo di theropode finora sconosciuto, al quale, appunto, si da il nome "Kemkemia". Le motivazioni stavano nella bizzarra combinazione di caratteri presenti nell'esemplare, che indicava una sua chiara distinzione da altri theropodi. Sebbene l'ipotesi paresse corretta nella logica, io non ero soddisfatto. 
Alla fine del 2010, discussi con Simone sulla necessità di rivalutare Kemkemia, ovvero, di estendere la comparazione ben oltre i gruppi che avevamo valutato come potenziali candidati per l'attribuzione del fossile. Forse, non avevamo incluso tutte le possibilità. Il ragionamento che mi spingeva era il seguente: la diversità della caudale di Kemkemia dagli altri theropodi, così tanto marcata, potrebbe indicare che, di fatto, essa non sia attribuibile a Theropoda, bensì ad un altro gruppo, non considerato nell'articolo del 2009? Dopo tutto, è unusuale che un singolo osso appartenente ad un gruppo sia così tanto aberrante rispetto agli altri membri del gruppo. In assenza di altre evidenze, non si può negare a priori che tale aberranza sia indicativa di una NON-appartenenza al gruppo. In pratica, la domanda che spingeva una rivalutazione era: esistono altri vertebrati fossili, oltre ai theropodi, che presentano una combinazione di caratteri come quella presente in Kemkemia?
All'inizio del 2011 avevo raccolto una serie di prove sufficienti che stavano demolendo l'ipotesi che Kemkemia fosse un theropode. Un altro gruppo di vertebrati mostrava una probabilità almeno pari a quella di Theropoda, se non superiore, che esso fosse il vero "proprietario" dell'esemplare.
Nell'aprile del 2011, ricevetti una email da due giovani paleontologi argentini, Federico Agnolin e Gabriel Lio. Nella loro email, essi dichiaravano di avere buone ragioni per rivalutare Kemkemia come appartenente ad un altro gruppo, distinto da Theropoda, e chiedevano cosa ne pensassimo, io e Simone, di questa ipotesi. Il gruppo al quale Federico e Gabriel attribuivano Kemkemia era lo stesso del quale stavo accumulando sempre più prove a favore di una rivalutazione di Kemkemia. Federico e Gabriel erano giunti, indipendentemente da noi, alla medesima nuova interpretazione. A meno che entrambi non fossimo vittime di un abbaglio, la convergenza indipendente verso la medesima idea doveva indicare che si era imboccata la strada giusta.
Concordi sulla nuova interpretazione, io e Simone ci unimmo a Federico e Gabriel per scrivere un articolo nel quale avremmo mostrato che Kemkemia non fosse un theropode, bensì appartenesse ad un altro gruppo. Di fatto, un articolo nel quale dimostravamo che nel 2009 ci eravamo sbagliati*.
A quale gruppo attribuire l'esemplare, e con quanta probabilità questa nuova ipotesi spiega le caratteristiche della vertebra caudale olotipo di Kemkemia auditorei?
Sarà il tema di un prossimo post.

* [Certe persone non sanno ammettere o accettare di aver sbagliato, e spesso preferiscono inventare giustificazioni improbabili, o adossare su altri la causa del proprio errore. Tra i miei tanti difetti per fortuna non è incluso l'ottusità arrogante o l'assenza di umiltà verso i propri limiti. Nel 2009 avevo sbagliato interpretazione. Punto. Anche rimarcare che, con così pochi dati a disposizione (un solo osso), la probabilità di sbagliare era molto alta, non cambia la sostanza dell'errore. Negarlo sarebbe infantile e irrazionale. Inoltre, la consapevolezza della nuova interpretazione, molto più probabile della precedente, mi inebriava: perché la verità - quella oggettiva - rende liberi e vale più della propria vanagloria].

Bibliografia:
Cau A. & Maganuco, S. 2009 – A new theropod dinosaur, represented by a single unusual caudal vertebra, from the Kem Kem Beds (Cretaceous) of Morocco. Atti Soc. it. Sci. nat. Museo civ. Stor. nat. Milano, 150 (II): 239-257.

12 commenti:

  1. in attesa di sapere che cosa sia Kemkemia, vorrei commentare l'interessante prologo sulla realtà delle specie fossili. Io ritengo che lo status delle specie fossili non sia qualitativamente diverso da quello delle specie attuali. Il leone, che vedo con i miei occhi, ovviamente "esiste" e rappresenta un qualche taxon (inteso come entità biologica e non tassonomica); attribuire quell'organismo/taxon (il leone) alla specie P. leo è un'ipotesi: basandomi su una qualche definizione di specie (ad esempio quella biologica di Mayr) ipotizzo che esso sia una specie distinta da altre simili (tigre, leopardo, etc.). Anche un osso fossile (limitiamoci ai vertebrati) è un'entità biologica reale (anche se non più "viva"...); non esiste nessun processo abiologico in grado di produrre "un osso", che pertanto è senza ombra di dubbio il resto di un organismo (un tempo) vivente (per inciso, un osso fossile non è una roccia a forma di osso, ma un osso impregnato e permineralizzato in vario grado ed eventualmente deformato). Un osso fossile dunque rappresenta il resto tangibile di un organismo "reale", il quale necessariamente appartiene a qualche taxon (anche se non più vivente); attribuire tale taxon (rappresentato dall'osso fossile) ad una precisa specie (intesa come categoria tassonomica), nuova o vecchia che sia è un'ipotesi ne più ne meno di quanto lo sia chiamare il leone P. leo.

    Marco

    RispondiElimina
    Risposte
    1. C'è una differenza sostanziale: tutti gli individui attuali possono essere collocati in una specie (anche un pezzo di osso solo, facendo analisi del DNA), mentre quello non si può fare con i fossili. Un pezzo di osso che ha solo caratteristiche di Theropoda e nessuna specifica di gruppi come generi o specie, non appartiene a nessuna specie. Non è vero che si può sempre collocare un fossile in una specie. Di fatto, un fossile apparteneva ad un individuo, ma quell'individuo non necessariamente appartiene ad una specie. Le cose con gli animali di oggi sono molto più facili da fare.

      Elimina
    2. Aggiungo, sbagli a dire che un fossile non è una roccia a forma di osso. Invece è proprio così, è una roccia formatasi assumendo la forma di un qualcosa che ora non esiste più, l'osso. Non è un osso, né più né meno che una statua non è una persona.
      Comunque, stai travisando il senso del post: io parlo di una specie la cui esistenza è vincolata alla nostra conoscenza. I leoni non sono vincolati alla nostra conoscenza. Essi esistono a prescindere. Non così avviene con le specie fossili (bada bene, le specie fossili, non i singoli fossili, come scritto anche nel post).

      Elimina
    3. "...un fossile apparteneva ad un individuo, ma quell'individuo non necessariamente appartiene ad una specie."
      Sono d'accordo che il livello tassonomico (specie, genere, etc.) che si può raggiungere nell'identificare un resto fossile dipende dai caratteri diagnostici che esso mostra (o che sappiamo distinguere): quindi non è sempre possibile attribuire un dato reperto ad una particolare specie (categoria tassonomica); questo però non significa che il fossile non appartiene a nessuna specie (taxon): semplicemente non siamo in grado di dire quale (se una specie già descritta oppure nuova). Tale grado di incertezza si verifica anche nel caso di resti frammentari di organismi attuali (il dna non è sempre presente e/o conservato in modo appropriato per un confronto).
      Fossile vs roccia: cosa intendi per roccia? un osso fossile ha subito per definizione un progressivo processo di impregnazione da parte di minerali presenti nel sedimento che si aggiungono a quelli presenti originariamente (apatite). a questi si possono aggiungere fenomeni di ricristallizzazione. Tuttavia nella maggiorparte dei casi, la composizione e la struttura (anche microscopica) della parte mineralizzata dell'osso (l'apatite appunto) si conserva. nel caso di reperti relativamente recenti (cenozoici) è infatti possibile condurre analisi isotopiche che rivelano aspetti della dieta dell'organismo e climatiche dell'ambiente di vita.

      M.

      Elimina
    4. Tu confondi quello che deduciamo dalla teoria (l'appartenenza ad una specie presunta) dalla pratica (identificare il membro di una specie definita).
      Un osso è un tessuto organico formato da cellule viventi o comunque non decomposte attraversato da flusso sanguigno. Un fossile è una roccia aventa la forma derivante da processi di fossiliazzazione di materiale organico o attività organica. Le due cose sono molto diverse e bisogna mantenerle tali. Inoltre, esistono fossili che non derivano da sostituzione progressiva, ma sono solo impronte o riempimenti di cavità. Un'orma fossile non è un piede, nonostante che il secondo generi l'orma nel fango che, per processi geologici, è lo stampo base dell'orma fossile.
      Non confondere le due cose, è un errore ed un modo fuorviante di valutare la paleontologia.

      Elimina
  2. E' così azzardato istituire una specie con così pochi dati a disposizione? Sarebbe stato più corretto lasciare il reperto in nomenclatura aperta "es. Amniota indet." in attesa di maggiori dati o ricerche bibliografiche più esaustive? Mi pare che i paleontologi del passato istituissero entità tassonomiche quasi ad ogni reperto ritrovato, specie e generi che finivano inevitabilmente per cadere in sinonimia con altre... è questo in realtà un meccanismo evolutivo della paleontologia o solo un approccio naif nei confronti di questa? Comunque riconoscere l'errore è segno di maturità intellettuale, dopotutto sbagliando si impara. Attendiamo di sapere a che bestia (presunta) apparteneva questo ossicino (un coccodrillo?).

    Hulk

    RispondiElimina
    Risposte
    1. Se i dati sono sufficienti, non c'è motivo per non istituire una nuova specie. Tuttavia, il rischio è che si sia interpretato male il contesto nel quale la specie istituita ha senso di esistere. Non è un atteggiamento naïve, forse solo azzardato, ma sempre motivato dai dati a disposizione. Non si istituisce una specie dal niente, ma sempre da motivazioni supportate da evidenze. Se un fossile non ha alcun carattere diagnostico oltre Amniota, non si crea una specie. Kemkemia risultava essere diagnostico come theropode, perché nel 2009 Theropoda risultava la migliore collocazione nel quale includerlo. Come spiegherò nel prossimo post, le somiglianze tra theropodi e altro gruppo, per le vertebre caudali distali, ha inciso sulla interpretazione scorretta, e la scarsa conoscenza delle vertebre caudali nell'altro gruppo ha reso ardua identificarli come alternativa plausibile. In ogni caso, ho imparato molto da questa esperienza, e questo vale più dell'errore.

      Elimina
    2. Interessante! Dunque il reperto appartiene ad un "nuovo" gruppo istituito dopo il 2009? Oppure più semplicemente le vertebre caudali di questo gruppo prima del 2009 erano sconosciute/poco conosciute?

      Hulk

      Elimina
    3. Hulk, la seconda: il gruppo non è nuovo, è poco noto/studiato nelle vertebre caudali.

      Elimina
  3. Un'impronta fossile (od un calco) ed un osso fossile sono due cose ben diverse, e non a caso mi sono riferito solo a quest'ultimo. Ed è proprio per questa differenza che preferisco considerare un osso fossile non una roccia, ma appunto un osso fossilizzato(!) sarà una questione di terminologia....
    permettimi un'ultima puntualizzazione sulla questione del significato delle specie fossili, motivo per cui ho scritto il mio primo commento. all'inizio del tuo post affermi che le specie fossili non sono "organismi" allo stregua degli esseri attuali e che un leone esiste a prescindere dalla validità della specie P.leo. Come ho scritto, non credo che esista questa differenza sostanziale tra fossile e attuale, quanto piuttosto si tratti di distinguere tra il concetto di specie come taxon da quello di categoria sistematica. Il leone, come entità biologica reale e concreta (=taxon), e la categoria di livello specifico P. leo (=categoria sistematica) sono due cose concettualmente distinte (è stato E. Mayr ad aver fatto questa distinzione tanto tempo fa ). Ad esempio, quella che noi oggi consideriamo una singola specie potrebbe rivelarsi in futuro un insieme di più specie (africana ed asiatica): il leone che vedo al safari rimane sempre lui, ma il significato di P. leo cambia. Comune è anche il caso contrario, quello cioè di specie (attuali) affini ritenute per lungo tempo distinte per poi essere incluse nella stessa specie sulla base di evidenze molecolari. Per gli organismi estinti succede la stessa cosa, solo che abbiamo a disposizione molti meno caratteri e non possiamo osservare l'organismo in vita. Un taxon fossile è reale quanto lo sono i fossili che lo rappresentano. La categoria tassonomica che lo rappresenta è invece un'ipotesi, come lo è l'istituzione di qualsiasi specie attuale.
    Scrivo tutto questo, non per voler imporre la mia idea o criticare la tua, quanto per discutere con te di questo interessante argomento.

    Marco

    RispondiElimina
    Risposte
    1. Concordo su quello che scrivi, ma non è quello di cui sto parlando. Il mio esempio su Torosaurus cerca appunto di chiarire di cosa parlo. Se tu oggi ti aggiri per la savana e vedi un grosso felino con criniera, puoi dissentire sulla specie a cui attribuirlo (P. leo, P. leo sp., P. sp., nuovo felide, ecc...) ma non discuti se quella creatura "ESISTE". Con creature fossili invece, quando basate su resti frammentari, può accadere. C'è chi parla di Nanotyrannus come se fosse qualcosa che esiste, mentre per altri non esiste un animale chiamato Nanotyrannus. Esistono documentari dove si vede un animale in computer grafica che cammina, respira e "vive", chiamato Nanotyrannus, ma non c'è accordo unanime se quell'immagine rappresenti una realtà. Eppure, molti la vedono con lo stesso grado di fiducia con cui si osserva un leone nella savana. Il mio discorso parla della leggerezza/immediatezza con cui moltissimi, anche paleontologi, considerano la "realtà" delle specie fossili, paragonabile a quella con cui ci approcciamo alle specie viventi. Ciò è ingenuo e sovente fuorviante. Questo è il tema del post. Il resto sono sottigliezze tassonomiche, che conosco e comprendo, ma non sono il tema del post.

      Elimina
  4. Stat rosa pristina nomine, nomina nuda tenemus.

    RispondiElimina

ATTENZIONE:
- COMMENTI OFFENSIVI, VOLGARI O SPAM SARANNO ELIMINATI. -
- I COMMENTI ANONIMI O PRIVI DI FIRMA SARANNO ELIMINATI. -