01 novembre 2012

Al posto giusto al momento sbagliato

Bistahieversor, il più grande dei tyrannosauridi, vissuto al tempo dell'estinzione che segna il confine tra Cretacico e Ucronico

Come tutti sapete, 75 milioni di anni fa, un corpo celeste del diametro dell'ordine dei km, forse un asteroide, entrò il collisione con la Terra, nella regione attualmente rappresentata dallo Yucatan messicano. Gli esiti di quell'evento catastrofico sono ampiamenti noti. Molte linee evolutive di dinosauri, ad esempio, i sauropodi, i therizinosauridi e gli ankylosauridi, si estinsero completamente, mentre i paraviani e gli ornithopodi, pur subendo un significativo tasso di estinzione, persistettero, per poi radiare intensamente con la famosa esplosione adattativa del Cenozoico, preludio delle faune attuali. Molti si chiedono spesso come sarebbe il mondo oggi, se quell'impatto non si fosse verificato. Forse, oggi, al posto delle mandrie di tavoni e apodanti, avremmo le savane popolate da titanosauri e abelisauri.
Se qualcosa non quadra in quello che avete letto, non preoccupatevi, è tutto previsto.
Che l'estinzione di massa della fine del Cretacico sia avvenuta, è un fatto. Tuttavia, non è chiaro se e come i fattori contingenti che concorsero all'estinzione si possano considerare come "inevitabili" (ovvero, se l'estinzione fu l'inevitabile conseguenza di fattori globali pregressi accumulatisi nel Cretacico) o se fu un "accidente" (in particolare, di origine extra-terrestre). Anche se la seconda posizione pare essere quella maggiormente sostenuta dai dati geologici, il nesso causale tra il famoso impatto dello Yucatan e la crisi biologica è più incerto. La maggioranza degli studi sull'estinzione della fine del Cretacico si è focalizzata sulle evidenze e sulle cause dirette dell'estinzione, mentre pochi studi hanno valutato se il contesto abbia influito sull'estinzione causata dall'impatto. Per "contesto" intendo il momento contingente in cui avvenne l'impatto. Dato che un impatto con un bolide extraterrestre è un fattore indipendente rispetto alle dinamiche ecologiche che poi andrà a devastare (nel senso che un corpo celeste si muove - e collide - secondo le leggi della fisica astronomica, slegate dalle dinamiche ecosistemiche terrestri), è lecito chiedersi se tale evento, oltre che catastrofico, fu anche sfortunato (almeno, dal punto di vista di chi lo subì). Per esempio, è possibile che lo stesso identico evento (impatto di un corpo celeste, del diametro di circa 10 km, con la Terra) se fosse avvenuto in un momento differente del Mesozoico avrebbe avuto effetti differenti, forse meno devastanti per la biosfera che li subì. 
Da questa domanda nasce lo studio di Mitchell et al. (2012): se l'evento come quello che produsse l'estinzione del Maastrichtiano terminale fosse avvenuto nel Campaniano terminale (circa 8-10 milioni di anni prima), avrebbe avuto gli stessi effetti? Dato che l'evento astronomico è assunto come invariante, l'esito dell'impatto sarebbe quindi legato alle differenti condizioni ecologiche del Campaniano rispetto al Maastrichtiano. Gli autori si sono concentrati sul Nordamerica, del quale la documentazione sulle strutture ecologiche del Cretacico Superiore è la migliore disponibile, ed hanno simulato gli effetti di eventi catastrofici perturbativi (come può esserlo un impatto con un bolide) sulla struttura degli ecosistemi Campaniani e Maastrichtiani al fine di determinare se la "risposta" degli ecosistemi fu simile o differente, ed in che modo. Le simulazioni sono delle necessarie semplificazioni delle effettive relazioni ecologiche esistenti, e si sono focalizzate sulle relazioni trofiche di tutta la comunità indagata (ovvero, su chi consuma cosa): esse quindi non si sono limitate ai soli dinosauri, ma hanno incluso tutti gli organismi, analizzati dal punto di vista del loro "ruolo ecologico". In particolare, le simulazioni hanno esaminato come le singole estinzioni delle specie avrebbero a loro volta influito sulla sopravvivenza delle specie legate ecologicamente con le prime, in base ad un meccanismo "a domino" in cui la caduta di una specie indebolisce quelle che dalla prima specie traevano sostentamento.
Esempio delle relazioni trofiche tra i vari membri di un ecosistema

Il risultato delle simulazioni mostra che gli ecosistemi nordamericani maastrichtiani erano sensibilimente più "fragili", ovvero, più facilmente perturbabili negativamente (ovvero, soggetti ad estinzioni) rispetto a quelli campaniani. Ciò potrebbe essere legato, almeno per i dinosauri, al fatto che le faune del Nordamerica di 65 milioni di anni fa appaiono più ampie geograficamente ma meno diversificate delle analoghe campaniane, contraddistinte da un maggiore regionalismo e da una maggiore diversità (la quale, potenzialmente, permette una maggiore possibilità di risposta ad eventi perturbativi). 
Questo risultato indicherebbe quindi che, al netto del risultato della simulazione ristretto al Nordamerica, se lo stesso impatto della fine del Maastrichtiano fosse avvenuto 10 milioni di anni prima, probabilmente avrebbe incontrato ecosistemi più "resistenti", e che quindi l'esito dell'estinzione sarebbe stato meno drammatico di quello che effettivamente fu.

Bibliografia:
Jonathan S. Mitchell, Peter D. Roopnarine, and Kenneth D. Angielczyk (2012) Late Cretaceous restructuring of terrestrial communities facilitated the end-Cretaceous mass extinction in North America. Proceedings of the National Academy of Sciences (advance online publication) doi: 10.1073/pnas.1202196109

12 commenti:

  1. Dubbio: coma al solito si usa il nord-america per fare considerazioni globali, non sappiamo nulla delle faune africane del Campano o del Mastrichtiano. Mentre abbiamo qualche indizio che in Europa le faune di tetrapodi terresti si diversificassero di più nel Maastrichtiano.

    (ps gli autori includono nell'analisi anche gli ecosistemi marini?)

    Certezza: il bolide che colpì lo Yucatan 65 milioni d'anni fa circa non fu il più grande a colpire il mondo nel mesozoico, anzi molti bolidi di grosse dimensioni ci hanno colpito più volte senza generare alcuna estinzione.

    Il modello geologico prevede che quell'impatto fu "brutto e cattivo" per velocità, inclinazione, e sopratutto perché colpì rocce di origine marina, liberando enormi quantià di "schiefezze" in atmosfera (sia come effetto serra, sia come piogge acide, sia come polveri per un momentaneo buoi a mezzo giorno).

    Inoltre potrebbe essere una concausa, dopo tutto in quei milioni di anni erano in corso le eruzioni dei tappi del Deccan (sovente questi episodi di vulcanismo durante il Mesozoico avevano rareffato le faune di dinosauri), cosa non valida 10 milioni di anni prima.

    Sono di corsa (causa tesi) e non approfondirò, però non mi dispiacerebbe vedere una serie di post sulle estinzioni di massa durante il Mesozoico in questo blog, è un argomento che hai un po' trascurato...

    Valerio

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  2. Valerio, rileggi bene il mio post, oppure, se sei di fretta, leggi il titolo dell'articolo che ne è tema (in bibliografia) e vedrai che buona parte delle tue obiezioni sono fuori luogo.

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  3. Il 75 milioni di anni fà nel primo rigo è voluto o un errore di battitura?

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    1. Dal post: "Se qualcosa non quadra in quello che avete letto, non preoccupatevi, è tutto previsto."

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    2. Come pensavo...ma sai, Errare Humanum Est Perseverare Ovest.
      Cheers

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  4. Immagino che anche i vegetali abbiano subito danni dall'evento descritto in questo post. Sono stati fatti studi in proposito?

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    1. Le mie competenze paleobotaniche sono piuttosto ridotte, comunque ricordo che appena sopra il limite K-Pg si registra un picco delle spore di felce rispetto ai pollini delle piante di alto fusto: ciò ricorda le fasi di ripopolamento di una regione devastata da eventi catastrofici, dove le prime piante a ripopolare un'area sono appunto le felci, che inizialmente dominano la flora, mentre le piante di alto fusto richiedono più tempo per tornare all'abbondanza precedente l'evento.

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  5. Indication of Global Deforestation at the Cretaceous-Tertiary Boundary by New Zealand Fern Spike
    Vivi Vajda, J. Ian Raine, Christopher J. Hollis
    Science, New Series, Vol. 294, No. 5547 (Nov. 23, 2001), pp. 1700-1702

    G.

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  6. Grazie. Thank you. Ho trovato l'articolo e lo leggerò

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    1. Figurati, lieta d'esser stata d'aiuto.

      G.

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    2. Grazie per la segnalazione, G.

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  7. coelophyis4/11/12 18:09

    aligator made it its the only dinosaurs group that made it. a crocsauropod dinosaurs. badit and some bandit scientist have turn science into joke cliaming to care about dinosaurs but defameing modern wons into extinction many modern crocs are indanger with there fantasy bird link which is not support by science but the crocodile link is. paraviani and therizinosauridi are bird not dinosaurs abelisauri i do not think they live in savanna or less they have water swamp or lake all were simi aquatic and have lifestyle like a asian water monitor they have reduce claws or none at all and a croc tail a aquatic feature . ok scientist give it up so you miss identified dinosaurs as new type reptile but its a prehistoric aligator and its embarrassing this is not the first time happen with prehistoric animal give it up ego is not a science its has turn science into laughing stock. dinosaurs never died its a fact supported by scientific evidence.

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