30 dicembre 2013

Tyrannosaurus era più intelligente di Carcharodontosaurus?

Filogenesi di calchi endocranici archosauriani. Modificato da varie fonti.
L'intelligenza è come la bellezza: tutti la conoscono, nessuno sa definirla.
L'intelligenza è una caratteristica che attribuiamo ad alcuni esseri viventi. Già questa prima definizione, che spero nessuno contesterà per quanto grossolana e indefinita, è già utilissima per un paleontologo. In quanto proprietà di un essere vivente, l'intelligenza non è presente in un essere estinto. Un fossile non è intelligente, quindi non ha molto senso perdere tempo a discutere se un fossile sia più o meno intelligente. In assenza di dinosauri mesozoici vivi e reattivi, coi quali interagire, non è possibile fare alcuna affermazione sensata sulla loro "intelligenza", qualunque sia la definizione di intelligenza che preferiate.
Quello che invece possiamo fare è studiare le tracce dell'organo in cui - si presume - l'intelligenza sia "generata", il cervello (ma è bene fare una precisazione anche qui, e sarà di chiusura al post). Ciò probabilmente non fornisce molte informazioni sull'intelligenza (il cervello svolge molte altre funzioni, oltre al "produrre intelletto"), ma sicuramente ci da informazioni utili per capire i dinosauri. I cervelli non fossilizzano, quindi non è possibile analizzare direttamente la morfologia, istologia e fisiologia dei cervelli mesozoici. Quello che fossilizza è la serie di ossa del cranio che contengono il cervello. Qui occorre fare una importante precisazione: il cervello è racchiuso all'interno di un insieme di ossa, ma queste ossa non sono in diretto contatto con il cervello. Un sistema più o meno voluminoso di tessuti protettivi si frappone tra il cervello (o, meglio, il sistema nervoso centrale) e le ossa che formano la "custodia" del sistema nervoso centrale. Negli uccelli, questi tessuti sono relativamente sottili, e di conseguenza la cavità endocranica è occupata in larga parte dal sistema nervoso centrale. Nella maggioranza dei rettili, invece, i tessuti di ricoprimento del sistema nervoso centrale sono molto più sviluppati, e possono occupare circa metà del volume della cavità endocranica. Questo significa che se misuriamo il volume della cavità endocranica di un uccello abbiamo una stima molto buona del volume del sistema nervoso centrale, mentre se misuriamo il volume endocranico di un coccodrillo quel valore comprende in misura quasi eguale il sistema nervoso centrale vero e proprio e i tessuti non-cerebrali che lo avvolgono. Questa differenza di "espansione" del cervello dentro la cavità endocranica lascia delle tracce caratteristiche sulle superfici interne delle ossa che formano il neurocranio. Negli uccelli (ed anche nella grande maggioranza dei mammiferi), la superficie interna presenta la traccia dei vasi sanguigni che irrorano il tessuto cerebrale; inoltre, i differenti "compartimenti" del sistema nervoso centrale lasciano delle tracce evidenti dei loro confini reciproci: di conseguenza, è possibile ricostruire non solo il volume del sistema nervoso centrale di un uccello partendo dalla forma della cavità endocranica, ma anche le differenti regionalizzazioni (come il telencefalo, il mesencefalo, ecc...). In un rettile non-aviano, invece, le superfici interne della cavità endocranica non sono solcate dal tracciato dei vasi sanguigni, per via della presenza significativa dei tessuti "protettivi", e quindi l'impronta sulle ossa non permette di delimitare in modo netto i vari "settori" del sistema nervoso. Queste differenze nelle ossa, quindi, permettono di stabilire se un dinosauro mesozoico avesse un sistema nervoso centrale più simile nella morfologia ed espansione a quello di un uccello o se fosse più simile in queste caratteristiche ad un rettile non-aviano.
In Dinosauria, le cavità endocraniche lasciano tracce evidenti di vasi sanguigni ed una discreta traccia delle regioni del sistema nervoso centrale in due cladi: Pachycephalosauria e Maniraptoriformes (inclusi, come ho scritto prima, gli uccelli). Tutti gli altri cladi, invece, sono più "rettiliani" nella morfologia generale del sistema nervoso centrale. Questo significa che non è possibile stabilire il volume effettivo del sistema nervoso centrale di un dinosauro non-pachycephalosauro e non-maniraptoriforme direttamente misurando la cavità endocranica: come ho scritto prima, tale misura, difatti, sovrastimerebbe il volume effettivo del sistema nervoso.
Per stabilire una misura plausibile di quanto dobbiamo "sottrarre" dal volume endocranico per avere una misura affidabile del cervello nei dinosauri non-pachycephalosauri e non-maniraptoriformi, possiamo prendere come riferimento i rettili moderni. Come menzionato prima, i rettili non-aviani mostrano una quota di tessuto di protezione del sistema nervoso centrale che oscilla attorno al 50% del volume endocranico, quindi è ragionevole usare questo valore anche per determinare il volume cerebrale dai volumi endocranici nei non-maniraptoriformi e non-pachycephalosauri.
Tornando al discorso sull'intelligenza "deducibile" dal cervello. Anche se è indubbio che l'intelligenza sia "prodotta" dal cervello, l'intelligenza non è una entità astratta, né un parametro misurabile in modo univoco. L'intelligenza è infatti il risultato della combinazione di più fattori, sia interni (cervello, organi sensoriali, organi locomotori) che esterni (ambiente, relazioni intraspecifiche e interspecifiche) all'individuo. Inoltre, l'intelligenza, per quanto sicuramente "specie-specifica" (specie differenti hanno "intelligenze" qualitativamente differenti, non sempre comparabili), è innanzitutto "individuo-specifica". Animali adattati ad ambienti ricchi di stimoli, con complesse interazioni sociali e interspecifiche, con un un sistema nervoso adatto a quelle condizioni, manifestano (ognuno in modo individuale) una peculiare intelligenza. La maggioranza di questi fattori non è ricavabile dalla forma della cavità endocranica, e nemmeno dalla semplice osservazione delle ossa fossilizzate. Per questo, "l'intelligenza di un fossile" è una affermazione priva di senso. Senza un animale vivente col quale interagire, noi non possiamo fare alcuna affermazione sulla sua intelligenza. E badate bene, questo non implica avere libertà creativa e immaginare chissà quali intelligenze o comportamenti "esotici". In assenza di indizi sulla presenza di "prestazioni intellettive" particolari, non abbiamo alcun modo di affermare alcunché sull'intelligenza di un dinosauro. Il buon senso ci dice che l'intelligenza, come ogni altro attributo naturale, è il risultato dell'evoluzione, quindi ha una matrice filogenetica, e che si è plasmata in risposta a particolari condizioni ambientali. La matrice filogenetica ci dice che i dinosauri erano, sul piano fisiologico e morfologico, simili ai rettili moderni e agli uccelli, con varie sfumature e mix di condizioni tipiche dei due gradi morfologici. Questo ci dice che, come "background evolutivo", l'intelligenza dei dinosauri deve essere inserita nell'alveo che conosciamo dell'intelligenza dei loro parenti prossimi morfologicamente simili: rettili (in particolare, coccodrilli) e uccelli (in particolare, i grandi uccelli non volatori). Ma non c'è modo di andare molto oltre queste robuste fondamenta evoluzionistiche. Speculazioni aldilà di questo alveo scientificamente consolidato sono prive di fondamento, così come è infondato qualsiasi tentativo di discriminare nel dettaglio tra dinosauri differenti sulla base di mere comparazioni osteologiche.
Per questo, la domanda nel titolo del post è priva di senso.

2 commenti:

  1. Ciao Andrea,
    scusa il disturbo, ma volevo farti una domanda, che non c'entra con l'articolo (e forse è anche un po' nabba)..
    Con che software "disegni" i cladogrammi solitamente? Usi un semplice programma di grafica o qualcosa di più specifico?

    Grazie in anticipo, Marco

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    Risposte
    1. Il cladogramma in questo post è semplicemente un lavoro con Photoshop.
      Nella maggioranza dei casi, invece, i programmi filogenetici che uso generano in automatico i cladogrammi risultati, in vari formati che poi adatto alle mie esigenze in Photoshop.

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