30 settembre 2014

Spinosaurus Revolution, Final Episode: Size and Style of the New Spinosaur

Post conclusivo della serie dedicata alle nuove scoperte relative a Spinosaurus.
Il nuovo esemplare riferito a Spinosaurus ha permesso non solo di rivalutare l'enigmatico "Spinosaurus B" ma anche di raffinare le controverse stime sulle dimensioni di questo dinosauro. Il nuovo esemplare include varie ossa confrontabili sia con l'olotipo di Baryonyx che con l'esemplare originario descritto da Stromer (1915). Le dimensioni delle ossa comparabili sono intermedie tra quelle degli altri due esemplari. In particolare, sia il quadrato che le vertebre presacrali indicano un animale con una dimensione lineare di circa 140% dell'olotipo di Baryonyx, e circa 85-90% dell'esemplare di Stromer. Ibrahim et al. (2014) stimano il nuovo esemplare in circa 11 metri di lunghezza, un valore che confermo anche io dalle mie stime. Questo risultato ci permette quindi di stimare l'esemplare di Stromer come lungo circa 12-13 metri (come sempre, pretendere valori più precisi in assenza di scheletri completi è ridicolo). Le dimensioni per il famoso rostro milanese sono più difficili da stimare, dato che nessuno degli esemplari citati prima ha ossa comparabili con il rostro MSNM V4047. Tuttavia, anche nelle più estreme stime che ipotizzano l'esemplare milanese come pari a 120% dell'esemplare olotipico (stima che è poco plausibile, considerando che l'overbite e la condizione chiaramente longirostrina per Spinosaurus generino sovrastime qualora sia assunta isometria tra le proporzioni dei vari esemplari: io considero più plausibile un valore attorno al 105-110%), è altamente improbabile che l'esemplare milanese appartenga ad un animale lungo più di 14-15 metri. Analogamente, le nuove proporzioni corporee, in particolare la conferma che il torace è allungato ma non particolarmente ampio e profondo, e le ridotte dimensioni degli arti posteriori rispetto a theropodi di dimensioni vertebrali comparabili, indicano che le stime di massa per Spinosaurus siano inferiori a quelle ipotizzate per altri grandi theropodi. Una stima di 6-7 tonnellate per i più grandi esemplari di Spinosaurus è quindi la più plausibile (Maganuco, pers. com.). Possiamo finalmente e definitivamente seppellire l'ipotetico "super-spinosauro" di 17-20 metri di lunghezza e dozzine di tonnellate che per un decennio ha imperversato la rete. Ovviamente, questo risultato non mi sorprende, e non dovrebbe stupire i lettori abituali di questo blog.

La conclusione del post (e della serie) è tuttavia dedicata alle scoperte più interessanti ed intriganti relative a Spinosaurus.
La prima è risultata dall'analisi non-invasiva del rostro milanese, tramite metodi di tomografia assiale computerizzata. L'interno del rostro presenta un complesso sistema di ramificazioni che sboccano nella fitta rete di forami presenti nella superficie esterna della rosetta premascellare. Questo network è riconducibile al tracciato del ramo mascellare del nervo trigemino, ed in analogia con quanto noto nei coccodrilli (e recentemente, nei plesiosauri) è interpretabile come un raffinato sistema sensoriale, di tipo tattile, funzionale in ambiente subaqueo. Questa scoperta conferma l'ipotesi che Spinosaurus immergesse abitualmente il rostro in acqua e che, indipendentemente dalla torbidità e luminosità delle acque, fosse in grado di captare informazioni relative all'ambiente circostante (prede, ostacoli).

Elaborazione delle scansioni interne del rostro milanese di Spinosaurus (c) Museo di Storia Naturale di Milano
Un'ulteriore conferma di un adattamento spinto all'ambiente acquatico (rispetto agli altri theropodi, compresi gli altri spinosauridi) è risultata dall'analisi istologica delle ossa del nuovo esemplare. Oltre a indicare che quell'animale aveva circa 15-19 anni al momento della morte, le sezioni trasversali delle ossa di questo esemplare di Spinosaurus mostrano una caratteristica unica nei theropodi mesozoici: la cavità interna delle ossa era estremamente ridotta. Il significato adattativo di questo fenomeno meriterà ulteriori studi, tuttavia, l'ipotesi più plausibile deducibile dai confronti con gli altri vertebrati (non solo dinosauri) è che la riduzione della cavitazione interna delle ossa sia un adattamento acquatico, in quanto conferisce una maggiore densità e stabilità allo scheletro quando immerso in acqua. Fenomeni analoghi sono difatti documentati in altre linee di vertebrati semi-acquatici, dai pinguini ai proto-cetacei, oltre che in numerosi cladi di rettili acquatici.

Uniti alle già note evidenze (quali l'arretramento della narice esterna, lo sviluppo del palato secondario, la forma e ornamentazione della dentatura, i risultati delle analisi isotopiche sulle ossa degli spinosauridi, ed i resti di pasto) queste nuove scoperte confermano e rafforzano l'ipotesi che Spinosaurus non fosse soltanto l'ennesimo grande theropode con qualche bizzarra caratteristica aberrante, ma piuttosto la forma di adattamento acquatico più spinta nei theropodi non-aviali.

22 commenti:

  1. I don't know what Maganuco used to estimate the mass, but I assume the lengths were not measured over the curvature of the spine.

    -SD

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    1. They produced a 3D model, thus a volumetric value.
      Is it relevant to discuss between length along the spine curvature vs overall length in such a fragmentary animal? As I've said several time: any discussion on lengths more precise than rough values at the meter scale is just plain ridicolous.

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  2. Mi intraga molto la struttura dei nervi nel rostro. Volevo sapere se dalle CT si era riuscito a ricostruire una sorta di endocast del sistema nervoso. La rete neurovascolare segnata in arancione è legata solo al ramo del trigemino o non si sa? perchè una cosa simile è presente per esempio nei dipnoi e in alcuni placodermi, ma la rete è formata non solo da vari piccoli nervi che escono dal trigemino (e dal facciale), ma anche dai bulbi nasali e dai nervi terminali, in una rete di nervetti sensoriali. Sarebbe interessante sapere se questo adattamento, che anche nei dipnoi è in parte legato a "scovare" nella sabbia o comunque in sedimenti/acqua torbida, eventuali prede. Sai qualcosa (io sono ignorante in materia), di come sia la nervazione facciale degli orsi? mi pare che anche loro siano predatori più o meno semi acquatici, giusto?

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  3. Credo che le tue domande troveranno risposta nella monografia in preparazione.
    Purtroppo non mi intendo di orsi.

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  4. Non credo che gli orsi si possano definire semi acquatici. Possono nuotare ok o stare in mezzo ad un fiume a cacciare i salmoni, ma non penso che queste caratteristiche siano sufficienti per definirli semi acquatici. Per me sono più semi acquatici i pinguini, coccodrilli e alcuni boidi come le anaconde per es. Interessante il paragone con i dipnoi, che se non erro sono ben più antichi di spinosaurus.
    Alessandro (Bologna)

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    1. Dicevo dell'orso incuriosito anche dal fatto che il più grande predatore attuale terrestre, l'orso bianco, sia anch'esso molto legato all'acqua...è un ottimo nuotatore e caccia anche in acqua, oltre che sulla terraferma. alla fine tra i grandi mammiferi terrestri gli ursidi sono quelli che hanno più rapporti con l'acqua per quanto riguarda la predazione

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    2. Si, i dipnoi sono molto più antichi dei theropodi, però a livello di nervi cranici e sistema sensoriale i dinosauri, gli orsi, i coccodrilli, sono più o meno pesci terrestri di grandi dimensioni. a livello del sistema nervoso non ci sono grandi differenze. però è interessante che di solito specifici adattamenti ecologici siano legati a modificazioni standard del sistema nervoso. per quello mi incuriosiva la similitudine con i dipnoi

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  5. So probably 14-15 meters in length is the physical maximum for theropods.
    By the way the size of Dal Sasso et. al. specimen is comparable to Tyrannosaurus UCMP 137538 interesting;)

    Szymon Górnicki

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    1. The issue with UCMP 137538 is that it could simply belong to an animal with a phalanx morphologically dissimilar to other known Tyrannosaurus specimens. It really isn't the giant tyrannosaur it's put out to be by forums.

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  6. Finalmente! Ora abbiamo la risposta alla domanda più importante della storia di Theropoda. Il T-REX vincerebbe lo scontro contro lo SPINOZAURO!!! Bisogna festeggiare! :)
    Tornando seri, sai quanto hanno fatto lungo il modello dello scheletro dello spinosauro della mostra?
    Luca.

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  7. Il fatto che il nuovo esemplare sia relativamente piccolo e giovane rispetto all'olotipo e a MSNM V 4047 non è in qualche modo una stranezza? Credevo che all'età di 15-19 anni i teropodi, anche quelli giganti, fossero generalmente vicini al pieno sviluppo.

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  8. Bhè, dipende, ho due gatti di un anno e mezzo, il maschio è due volte e mezzo la femmina. Ovvero ho un gatto maschio di taglia particolarmente grande e una gatta di taglia particolarmente piccola.
    Insomma gli animali non sono pezzi industriali, le dimensioni dipendono dai geni, dall'alimentazione e da tanti altri fattori.

    Valerio

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  9. Valerio ha espresso bene il concetto. In ogni caso, il nuovo esemplare non è né piccolo né giovane. Non considero un animale di 11 metri a prossimo all'arrestro della crescita "piccolo e giovane". Rientra perfettamente in quanto sappiamo di altri grandi theropodi.

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    1. Ma infatti dicevo piccolo e giovane solo in relazione agli altri esemplari, è chiaro che pure questo è un bestione bello grosso. Grazie per la precisazione sulla vicinanza del nuovo esemplare all'arresto della crescita, leggere sull'articolo la stima di 15 metri per Spinosaurus adulto mi aveva fatto pensare che questo qui avrebbe potuto crescere ancora di qualche altro metro e tonnellata.

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  10. La maggior parte della gente pensa che le massime stime per le dimensioni dei teropodi e dei dinosauri in generale siano valori assoluti, leggono un Tyrannosaurus rex è lungo 13m e pensano che tutti i tirannosauri siano lunghi 13m, lo Spinosaurus aegyptiacus 14-15m e tutti raggiungano i 14-15m... io sono alto 176cm e un mio amico 210cm, chissa se tra milioni di anni, quando i rettiliani troveranno i nostri fossili penseranno che siamo due specie distinte e pubblicheranno sulle loro riviste scientifiche "Mattia, move over Riccardo...

    Riccardo

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    1. Mio fratello è 14 cm più alto di me. Io sono 20 cm più alto di mia madre. Fate un po' voi i conti sul numero di specie rappresentate.

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    2. Immagina se dovessero trovare un fossile di Robert Pershing Wadlow che era alto 272cm quante speculazioni, quante mostre e quanti "fanta-documentari" potrebbero realizzare :)... !apparte gli scherzi, rimanendo in campo teropodi io ho una voliera con molti teropodi specialmente della specie Serinus canaria, meglio noti come canarini e ci sono alcuni della stessa covata che sono quasi il doppio dei fratelli

      Riccardo

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  11. Chiedo scusa se vado o.o.t. ma, stimolato dalla ricostruzione fortemente acquatica di Spinosaurus, mi sono ricordato una tua ipotesi sul fatto che una serie di caratteri di Majungasaurus indicassero adattamenti anfibi di quest'ultimo rspetto agli altri abelisauri. Hai poi sviluppato ulteriormente quell'ipotesi o l'hai pubblicata? Ciao e grazie.

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    1. No, era un'ipotesi buona per il blog, ma non per questo meritevole di ulteriori sviluppi.

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    2. Da quando ho letto le nuove scoperte sullo Spinosaurus è stata una delle prime cose che mi era venuta in mente, ma poi rileggendo i tuoi post a riguardo ho notato che secondo la tua ipotesi quello del Majungasaurus era un presunto stile di vita anfibio molto differente da quello di Spinosaurus, ad esempio ricordo che hai scritto di ritenere poco probabili ipotesi come la caccia subacquea e altre caratteristiche che potrebbero venire in mente pensando alla vita anfibia

      Riccardo

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  12. Did you read what Switek had to say? The actual fleshy nostrils themselves might have been located at the tip of the snout (sort of like the situation with Sauropod nostrils).

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  13. According to what is known in extant reptiles, the fleshy nostril have to be located at the anterior end of the narial fossa, which in extant taxa is usually formed by the premaxilla: nevertheless in Spinosaurus that fossa is NOT on premaxilla, as the latter is completely excluded from the narial border. A short and shallow fossa surrorunds the bony nostrils and is formed by the maxilla: this the fleshy nostril was posteriorly placed on snout and just slightly anterior to the border of the bony narial openings.

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