05 gennaio 2014

Due Acrocanthosaurus vs Uno Spinozilla

In un post precedente, ho parlato del "paleoartismo" e di alcuni sintomi di questa pandemia diffusa online. Uno dei sintomi era il credere che una ricostruzione scheletrica sia una fonte di informazione scientifica alla pari di un testo scientifico. Ciò è ingenuo e molto scorretto. Una ricostruzione scheletrica (che, rimarco: è un'opera di illustrazione, quindi una produzione artistica) può avere un margine di errore anche significativo, e chi ritiene che questo margine di errore sia minore di altri metodi di inferenza (ad esempio, l'analisi di serie di misurazioni) è probabilmente ignorante sul significato del termine "margine di errore".
In questo post, mostrerò come l'uso ingenuo delle ricostruzioni scheletriche che non sia corredato da una corrispondente consultazione delle fonti bibliografiche può generare errori anche importanti nella stima delle caratteristiche di un dinosauro.
Ho parlato spesso delle stime sulle dimensioni adulte di Spinosaurus, dimensioni dedotte dai pochi resti noti, dimensioni dedotte in vari modi usando vari metodi, non tutti ugualmente ripetibili e controllabili nella procedura. A proposito di Spinosaurus, ho notato che molti di coloro che volevano "estrapolare" le dimensioni relative dell'esemplare milanese rispetto all'esemplare originario di Stromer erano ignoranti sulle dimensioni del dentale di questo ultimo: tale ignoranza probabilmente derivava dal fatto che essi traevano le dimensioni del dentale olotipico da non-specificate fonti online, invece di andare a consultare la fonte, cioè quello che scrive Stromer (il quale riporta la lunghezza massima dell'osso e la lunghezza massima del suo margine orale). 
Come è possibile stimare le dimensioni di un esemplare rispetto ad un altro, quando si sbaglia persino la dimensione originaria di questo ultimo? Questo esempio mostra come molti, online, parlino di argomenti senza avere consultato le fonti originali, quindi pontificano senza alcun cognizione di ciò che scrivono.
[Siccome ci sono ridicole immagini online di "crani lunghi 195 cm", basati su speculazioni del tutto infondate sulle proporzioni craniche di un theropode (e per giunta, falsificate anche solo basandoci sul cranio di Irritator!), è inutile perdere tempo dietro le farneticazioni dei fan di Spinozilla: è ovvio che questi soggetti hanno una religione da seguire, il Culto di Spinozilla l'Ipertrofico, ed io non voglio disquisire troppo contro le divinità di nessuno].
Il problema dell'uso grossolano delle ricostruzioni scheletriche non deriva solamente dall'ingenuità di chi prende quei disegni come se fossero "verità di fede", ma anche in un problema intrinseco in ogni ricostruzione scheletrica: il margine di errore nel riportare un'immagine bidimensionale - ed in scala ridotta - di grandi oggetti tridimensionali. A differenza del disegno in scala di una figura geometrica piana e "semplice", la riproduzione bidimensionale in scala di un oggetto complesso come un cranio di un grande theropode è soggetta ad errori praticamente impossibili da aggirare, sopratutto quando tale oggetto vuole essere associato ad una scala metrica. Questo esempio chiarirà di cosa parlo.
Questa è la ricostruzione scheletrica di un cranio completo ed articolato di Acrocanthosaurus atokensis, tratta da Currie e Carpenter (2000). Notate la presenza della scala metrica, che per il cranio equivale a 10 cm.
Basandoci sulla figura e sulla scala metrica riportata, prendiamo la lunghezza del margine ventrale di premascellare + mascellare, la lunghezza del margine dorsale del dentale, la lunghezza del cranio lungo la linea premascellare-quadrato, la lunghezza della mandibola lungo la linea dentale-articolare. I valori ottenuti sono: 842 mm, 537 mm, 1210 mm, 1157 mm.
Ecco una seconda ricostruzione di un cranio completo ed articolato di Acrocanthosaurus atokensis, da Eddy and Clarke (2011). Anche qui, abbiamo la scala metrica, 20 cm. 
Prendiamo anche qui le medesime misurazioni prese nel cranio precedente. In questo caso, risultano: 941 mm, 616 mm, 1416 mm, 1333 mm.
Confrontando le due serie di misurazioni, il secondo cranio risulta, per le rispettive ossa, lungo: 112%, 115%, 117%, 115% rispetto al primo cranio, con una media del 115%. 
Pertanto, in base alle due immagini ed alle scale metriche presenti, il secondo esemplare è significativamente più grande del primo, valore che, se fosse isometrico per le masse dei due animali, implica che il secondo ha una massa una volta e mezza il primo.
Fin qui, ho seguito l'iter classico di molti fan delle estrapolazioni dimensionali: ho preso una ricostruzione scheletrica ed ho stimato le dimensioni del secondo esemplare partendo dal primo. Il fatto che siano entrambi esemplari completi, e non poche ossa frammentarie, è una garanzia che questo risultato sia sicuramente valido e plausibile, sicuramente più robusto delle stime eseguite con le poche ossa di Spinosaurus.

C'è però un piccolo dettaglio che forse a qualcuno è sfuggito.
Quale esemplare è il primo, quello illustrato da Currie e Carpenter (2000)? Andiamo a leggere il testo: NCSM (North Carolina State Museum) 14345, un esemplare quasi completo. 
Quale esemplare è il secondo, quello illustrato da Eddy e Clarke (2011)? Andiamo a leggere il testo: NCSM (North Carolina State Museum) 14345, un esemplare quasi completo. 

NCSM 14345 vs NCSM 14345

Le due immagini sono il medesimo esemplare! Lo stesso cranio!
Ma come? Ma le dimensioni differenti? Le scale metriche? I due crani risultano due animali differenti! Un esemplare non può essere più grande di sé stesso! La Scala Metrica non mente! La Ricostruone Scheletrica è Fonte di Verità! La Verità non genera contraddizioni!
Forse una delle due ricostruzioni è scorretta... ma almeno una deve essere corretta! Una scala metrica sarà corretta! Il Dogma dell'Infallibilità della Scala può essere stato profanato una volta, ma una delle due scale è Giusta! Deve essere giusta!
In entrambe le immagini, la scala metrica è errata, e non permette di ricavare le dimensioni effettive dell'esemplare: di conseguenza, in entrambi i casi, otteniamo delle misure errate.  
Infatti, se consultiamo entrambi i testi, sia Currie e Carpenter (2000) che Eddy e Clarke (2011) riportano la medesima misurazione del cranio (premascellare-quadrato): "129 cm (Currie e Carpenter 2000)" e "129.0 cm (Eddy e Clarke 2011)". Ovvero, la prima figura sottostima il cranio al 93% della lunghezza reale, la seconda sovrastima la lunghezza al 110% della lunghezza reale, un margine di errore piuttosto grossolano, se consideriamo che abbiamo un cranio completo ed articolato!

Conclusione: le ricostruzioni scheletriche hanno sempre dei margini di errore, esattamente come altri metodi di stima. Ciò vale persino per esemplari completi ed articolati: provate ad immaginare il margine di errore su esemplari frammentari! Le scale metriche incluse nelle ricostruzioni scheletriche non hanno un valore di "verità" assoluto, dato che, qualunque sia l'accuratezza nel riportare la scala metrica, si tratta sempre di un'immagine bidimensionale di un oggetto tridimensionale, quindi una figura soggetta a deformazione prospettica, che altera sempre la significatività di una mera comparazione lineare, specialmente in oggetti con uno spessore lungo il piano "perduto", quello perpendicolare all'immagine. 
Le misure valide sono solamente quelle riportate nel testo, ottenute dagli autori misurando direttamente l'esemplare reale.


Bibliografia:
Currie, Philip J.; Carpenter, Kenneth. (2000). A new specimen of Acrocanthosaurus atokensis (Theropoda, Dinosauria) from the Lower Cretaceous Antlers Formation (Lower Cretaceous, Aptian) of Oklahoma, USA. Geodiversitas 22 (2): 207–246.
Eddy, Drew R.; Clarke, Julia A. (2011). New Information on the Cranial Anatomy of Acrocanthosaurus atokensis and Its Implications for the Phylogeny of Allosauroidea (Dinosauria: Theropoda). PLoS ONE 6 (3): e17932.

4 commenti:

  1. coherentsheaf5/1/14 13:36

    The problem here is not only from using skeletal reconstructions per se. It much more stems from the fact that scalebars are hard to scale properly. When trying to make comparisons between skeletal reconstructions, better go by known bone dimensions, not by scalebars. Even then, there are of course limitations with the precision of this method, as dimensions of small cranial bones will be proportionally more variable than eg long bone dimensions. If one uses skeletal reconstructions for size comparison, careful methodology is paramount.

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  2. E la fan-battaglia su dinosauri squamati vs dinosauri piumati come procede?

    K.

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  3. Luigi3355/1/14 19:24

    A proposito di crani extra large, Andrea, qual è la tua opinione sull'esemplare illustrato in figura 6 dell'articolo di Mateus, Walen e Antunes "The large theropod fauna of the Lourinha formation... and its similarity to the Morrison Formation...", che gli autori attribuiscono a Torvosaurus tanneri?

    Anche qui, a voler ragionare solo sulla ricostruzione, sembrerebbe di aver a che fare con un vero gigante...

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    Risposte
    1. L'esemplare è un singolo mascellare lungo 63 cm. In generale, il cranio di questi theropodi è poco più del doppio della lunghezza del mascellare, quindi risulterebbe un cranio di circa 120-130 cm. Rientra tranquillamente nelle dimensioni dei grandi theropodi, senza richiedere chissà quale stima superlativa.
      Nello studio di Mateus et al. che citi, si stima un cranio di 158 cm facendo riferimento al cranio ricostruito da Britt (1991). Tuttavia, in Britt (1991) il mascellare, lungo 47 cm, è incompleto, quindi non ha senso fare un confronto diretto con il mascellare portoghese. Difatti, se si prende come riferimento la silhouette nera del cranio di Torvosaurus nella stessa immagine che hai citato, risulta che da un mascellare di 63 cm risulta un cranio di 115-125 cm, e non di 158 cm.

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