29 agosto 2016

La Leggenda del (ankylo)Santo Pescatore

L'esemplare di Liaoningosaurus con i (presunti) resti di pesce nella cavità toracice (da Ji et al. 2016).


 
La paleontologia è una disciplina complessa. Essa combina una mentalità biologica con un criterio geologico. Essa analizza oggetti geologici per dedurre informazioni biologiche. Spesso, durante l’indagine paleontologica, è necessario saltare con la mente dalla biologia alla geologia, prendere un concetto geologico, portarlo nell’ambito biologico, adattarlo e poi riportare il risultato nell’ambito geologico per valutare la sua coerenza col dato fossile. Non è facile ragionare paleontologicamente, e spesso, durante questo inevitabile salto triplo carpiato tra discipline, si può scivolare.
Non voglio apparire pretestuosamente polemico, ma penso che gli autori dello studio di cui vi parlo ora siano scivolati su un terreno eccessivamente inumidito da estrapolazioni biologiche.
Andiamo per gradi.
Liaonigosaurus paradoxus è un taxon di dinosauro ornithischio ankylosauro dal Cretacico Inferiore del Liaoning. L’olotipo è un esemplare articolato di piccole dimensioni, lungo circa mezzo metro. Il grado di ossificazione delle vertebre e le ridotte dimensioni suggeriscono che l’esemplare sia giovanile. Difatti, la grande maggioranza dei ricercatori considera questo esemplare immaturo. Quanto era grande Liaoningosaurus da adulto? Non è dato saperlo. Tuttavia, dato che i dinosauri nascono tutti da uova di ridotte dimensioni (relativamente alla taglia adulta), nulla vieta che l’adulto avesse le dimensioni di altri ankylosauri coevi (lunghi alcuni metri). Come molti altri dinosauri dai livelli fossiliferi della Formazione Yixian, l’olotipo di Liaoningosaurus è preservato in livelli lacustrini mescolati a ceneri vulcaniche. Eventi vulcanici improvvisi, come nubi ardenti e emissioni gassose, probabilmente provocavano morie catastrofiche negli animali di queste zone, che, qualora sepolti in condizioni opportune, potevano preservare parti dei tessuti molli: è plausibile quindi che la carcassa del Liaoningosaurus finì in acqua, si adagiò sul fondo e fu ricoperta da sedimento finissimo.
Fin qui, nulla di strano o inusuale rispetto a quanto scritto in passato per altri dinosauri da questa formazione (da Sinosauropteryx a Caudipteryx). 
Tuttavia, in uno studio pubblicato in questi giorni, Ji et al. (2016) propongono una delle ipotesi più radicali proposte in merito ad un dinosauro. Partendo da un nuovo esemplare riferito a Liaoningosaurus, gli autori sostengono che:
Liaoningosaurus era (1) un ankylosauro nano (quindi, che anche l’olotipo sia adulto) e (2) con caratteri giovanili (ovvero, pedomorfico), il quale (3) era adattato a vivere in acqua e che fosse (4) carnivoro, nutrendosi di piccoli rettili e pesci.
Ricapitolando, Ji et al. (2016) ritengono Liaoningosaurus un ankylosauro nano pedomorfico acquatico e carnivoro. Sì, un ornithischio carnivoro, nano ed acquatico. Piuttosto estrema come ipotesi.

Le prove?
Un nuovo esemplare di Liaoningosaurus mostrerebbe all’interno della gabbia toracica i resti di pesci. Gli autori ritengono che quei pesci non sia entrati nel corpo dell’ankylosauro dopo la morte e affondamento del cadavere, ma che furono catturati e ingeriti dall’ornithischio prima che esso morisse. Pertanto, questo, sempre secondo gli autori, sarebbe una prova di adattamenti alla vita acquatica e dieta carnivora in questo animale. Inoltre, gli autori sostengono, sulla base di numerosi altri esemplari riferibili a questo taxon, che tutti gli esemplari noti di Liaoningosaurus siano adulti, e che quindi la ridotta ossificazione dello scheletro sia una prova di adattamento alla vita acquatica, in analogia con quanto si osserva nello scheletro di molti rettili acquatici, che riducono le ossificazioni vertebrali.

Purtroppo, resto molto scettico: l’ipotesi di un ankylosauro nano pedomorfico acquatico e carnivoro basata solamente su un esemplare di Liaoningosaurus di ridotte dimensioni e con resti di pesce dentro la cavità toracica non è abbastanza robusta per essere creduta.

Infatti, esistono spiegazioni più convenzionali e plausibili per spiegare questo fossile.

Primo: l’esemplare è di ridotte dimensioni, tipico tratto da esemplare immaturo: ciò spiega automaticamente la ridotta ossificazione dello scheletro, un tipico tratto giovanile.

Secondo: l’abbondanza di esemplari di ridotte dimensioni è compatibile con le dinamiche di popolazione che conosciamo nei dinosauri mesozoici, dove i giovani abbondano mentre gli adulti sono rari. L’abbondanza di esemplari giovanili nella Formazione Yixian, inoltre, è tipica dei giacimenti ad elevata conservazione.

Terzo: il fossile si formò sul fondo di un bacino lacustre: ciò spiega automaticamente perché l’animale è rinvenuto in ambiente acquatico. Ma ciò non implica che in vita Liaoningosaurus fosse abitualmente in acqua. Altrimenti, dovremmo concludere che anche Confuciusornis, Sapeornis, Microraptor e tutti i dinosauri piumati conosciuto erano acquatici per il solo fatto di essere fossilizzati in contesti acquatici. Regola generale in paleontologia: l’ambiente deposizionale dove si forma un fossile non sempre rappresenta l’ambiente originario dell’animale, ma solo quello dove maggiore è la probabilità che fossilizzi e persista per milioni di anni come traccia.

Quarto: la presenza di pesci dentro la cavità toracica dell’animale, per giunta distribuiti piuttosto a caso all’interno del corpo del Liaoningosaurus, è spiegabile considerando che i pesci sono spesso animali saprofagi e che possono convergere in gran numero per spolpare un cadavere. Avete presente i pesci piranha? A decine si avventano sopra e dentro un cadavere di animale sommerso e lo ripuliscono rapidamente in poche ore. Pertanto, se un evento vulcanico, come una pioggia di cenere o emissioni velenose, fosse avvenuta su un lago mentre al suo interno un banco di pesci stava spolpando una carcassa, non mi sorprenderei se milioni di anni dopo alcuni di quei pesci siano fossilizzati dentro il corpo che stavano spolpando. Gli autori notano che uno dei pesci è fossilizzato anteriormente al femore, quindi all’esterno della gabbia toracica, e che ciò è poco coerente con la loro ipotesi: questo è, invece, tranquillamente spiegato dal mio scenario “saprofago” (alcuni pesci banchettavano all’esterno del corpo, altri penetrarono la carcassa), mentre risulta molto difficile da conciliare con l’idea che i pesci fossero dentro lo stomaco dell’ankylosauro ed uno soltanto, per qualche strano motivo non spiegato, fu espulso dal corpo dell’animale.

In ogni caso, lo scenario alternativo che propongo è molto meno estremo e bizzarro dell’ipotizzare il primo caso di ornitischio carnivoro, ed anche primo ornithischio acquatico, ed anche primo ornithischio nano pedomorfico. Curioso che gli autori citino l’esistenza di “alcune centinaia” di esemplari di Liaoningosaurus attualmente scoperti da questi livelli, ma non si domandino come mai solo uno su qualche centinaio abbia conservato resti della fantomatica dieta piscivora. Se davvero questo dinosauro era acquatico e piscivoro, ci aspetteremmo di trovare tracce del pasto in almeno una significativa percentuale di esemplari, non in uno solamente su qualche centinaio.

Concludendo, l’ipotesi dell’ankylosauro nano pedomorfico acquatico e carnivoro è troppo ardita per essere credibile in base al solo esemplare citato, specialmente quando esso può essere spiegato ricorrendo a cause già note in paleontologia: l’esemplare è immaturo, quindi piccolo e non-ossificato, è conservato come carcassa trascinata sul fondo, quindi lo troviamo in acqua per questioni tafonomiche e non ecologiche, e la presenza di pesci può indicare che essi erano saprofagi della carcassa e non resti del pasto.

Bibliografia:
Ji QiangWu XiaochunCheng YennienTen FangfangWang XuriJi Yannan. 2016. Fish hunting ankylosaurs (Dinosauria, Ornithischia) from the Cretaceous of China. Journal of Geology 40:183-190.

17 commenti:

  1. Paper title sounds like April Fools Day joke!

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    1. that's true :)
      Emiliano

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  2. Actually Lurdusaurus might be semi-aquatic.

    But yes, I do think a lot of the "arguments" for a semi-aqquatic Liaoningosaurus are based off ignorance on turtle evolution. The turtle shell appearently evolved in a terrestrial fossorial context, for example

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  3. Hai provato a chiedere maggiori spiegazioni agli autori dell'articolo?

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    1. No. Tieni presente che se non sono scritte nell'articolo è come se non le avessero.

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  4. Its age will be easy enough to know once histological studies are performed. If all the other specimens are small as is claimed, it WOULD be odd to have hundreds of juveniles but no mature specimens. We don't find that to be the case for other Mesozoic dinosaurs known from so many specimens.

    What do you say in response to the author's arguments that "Most of those fishes are incomplete and almost all of them display an unclear body outline, which should have been obscured by digesting acid during food processing in the stomach (Fig.2d). Besides,there is a section of a reptile's tail on the posterolateral side of the ribcage (Figs.2a,b)." ? I'm not saying they're right, but you have to address all the arguments.

    Finally, I wouldn't be surprised if ankylosaurs scavenged or even ate convenient live prey, since many living 'herbivores' will do that. But Liaoningosaurus has such tiny hands and feet compared to even semiaquatic carnivores that I doubt it could maneuver through water well enough to regularly catch fish. Even compared to the smallest-footed aquatic reptiles I know (placodonts), it was very outmatched (e.g. Placodus inexpectatus in Jiang et al., 2008), and these were herbivores/molluskivores. Sure some living turtles are aquatic ambush predators, but they have low metabolisms, long necks to reach the surface, highly flexible cervical articulations for a quick strike, etc. that ankylosaurs lack. So regardless of whether Liaoningosaurus was a dwarf or carnivorous/omnivorous, I agree with you that it was unlikely to be a regular predator of fish.

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    1. First, are all those specimens really members of Liaoningosaurus? What if Liaoningosaurus is just an ontogymorph for any juvenile ankylosaur? If this were correct, de facto any large-bodied ankylosaur is excluded a priori by Liaoningosaurus. This should be addressed.
      Yes, the reptile tail. It is just at the level of the ribcage outline. It is not inside the ribcage. Perhaps, it was a deposited over the ankylosaur body. Not a compelling evidence.
      As I have stated elsewhere, I have no problems in ornithischians as scavengers, but this paper claims something more radical.

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    2. As far as I know, we have no large Yixian ankylosaurs reported. So that remains weird no matter how many ankylosaur species were actually present. Of course we'd all love confirmation of the taxonomic assignment and some actual useful description and statistical analysis of any of the Jehol taxa represented by hundreds of specimens. But until then, the reported statistics are at least unexpected, and would require ad hoc explanations (e.g. no one's mentioned the big Jehol ankylosaurs, only the juveniles went near the lakes...).

      For the reptile tail, I agree with you. And the unclear fish outlines could have just been taphonomy. It's not like we have studies of fish degradation with and without digestion.

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    3. It is my opinion that preservation among Yixian Fm. taxa is biased by some size selection. Where are the sauropods? Thus, absence of large ornithischians may be taphonomically-related.

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    4. Dongbeititan, c.f. Euhelopus teeth (Barrett and Wang, 2007)... There's also Bolong, Jinzhousaurus, Yutyrannus, Zhao and Xu's (2008) carnosaur... There probably is a taphonomic bias towards small dinosaurs in the Yixian Formation, but we don't have hundreds of juvenile sauropods or iguanodonts, so the apparent condition of having hundreds of small ankylosaurs and zero large ones is still unexpected.

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  5. "If all the other specimens are small as is claimed, it WOULD be odd to have hundreds of juveniles but no mature specimens. We don't find that to be the case for other Mesozoic dinosaurs known from so many specimens"

    To be honest I had a similar thought - on all other arguments I couldn't say nothing because they are more technical ones while this seems to be most a logical one.
    Apologize for my english

    Emiliano

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  6. Una piccola domanda relativa all'articolo "Il canyon, la carrucola e lo spinosauro": se le varie modificazioni morfologiche di Spinosaurus sono dovute all'aumento di taglia e alla dieta, un animale come Irritator, filogeneticamente vicino a Spinosaurus ma di taglia minore, presenterebbe un'anatomia più vicina a quella dei Baryonychinae, nonostante la posizione filogenetica?

    - Pietro

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    1. Si può commentare nel post relativo, non qui.
      PS: Irritator è basato su un esemplare immaturo.

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  7. Secondo il mio parere ci sarebbe dovuto essere pure una modificazione della mandibola-mascella e di tutto l'apparato dentale se proprio hanno scritto "Dieta piscivora".

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    1. Ah andrea, una domanda: non vorrei darti fretta ma...l'articolo riguardante hulsanpes quando uscirà? Devi ancora ultimare la ricerca?

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    2. Ogni cosa a suo tempo.

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  8. https://www.youtube.com/watch?v=Cr52MRGBoas
    Ora scusatemi, ma devo andare a suicidarmi.

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