22 agosto 2017

Serikornis, per gli amici: Silky!

Il mio calco di Silky si gode il sole d'Agosto

I regali più belli sono quelli inaspettati.
I regali inaspettati più belli sono - ovviamente - dei theropodi.
Il 31 agosto del 2015 ricevetti un bellissimo regalo inaspettato. Era il mio ultimo giorno dei 3 mesi passati presso l'Istituto Reale delle Science Naturali di Bruxelles, dove avevo svolto ricerche paleontologiche assieme a Pascal Godefroit, col quale avevo già studiato Aurornis, ed il suo studente di dottorato, Ulysse Lefevre. Il regalo che ricevetti da parte di Pascal e gli amici di Bruxelles era un calco in vetroresina, estremamente accurato, colorato esattamente come l'originale, di uno dei fossili che avevo studiato in quei tre mesi. Il calco, e l'animale dal quale è stata tratta la forma per il calco, ha da allora un soprannome: Silky, letteralmente, “il setoso” (o anche “vellutato”, ma io preferisco “setoso”).
Dopo 2 anni di studio, preparazione, revisione e contro-revisione, l'articolo che descrive Silky è finalmente pubblicato (Lefevre et al. 2017). Il nostro caro Silkino è elevato ad olotipo di un nuovo taxon paraviano dal Giurassico Medio-Superiore della Cina, che abbiamo battezzato Serikornis sungei. La parola “serikornis” significa letteralmente “uccello setoso”, quindi è più o meno la traduzione scientifica di "Silky".

 
L'olotipo di Serikornis è uno scheletro squisitamente conservato, praticamente completo ed articolato, e che conserva l'intera distribuzione del piumaggio corporeo sotto forma di un alone verde-nerastro che circonda l'intero scheletro.
A sinistra, foto dell'esemplare (da Lefevre et al. 2017). Al centro, diagramma delle ossa preservate. A destra, foto (un poco sgranata) del mio calco personale. Notare che l'esemplare è stato sezionato a livello di omero e femore per campionamenti istologici: il mio calco fu realizzato dall'esemplare prima che le sezioni istologiche fossero praticate: esso mostra quindi lo scheletro integro.
Morfologicamente, Serikornis è simile ad Anchiornis e Aurornis, ma si distingue da entrambi per una serie di caratteri che noi riteniamo non essere mera variabilità intraspecifica, bensì distintivi delle diverse specie. In particolare, Serikornis (come Aurornis) non mostra i caratteri diagnostici di Anchiornis a livello di dentatura, cinto pettorale e pelvico. I 4 denti mascellari più rostrali sono significativamente più ampi di quelli posteriori (condizione opposta in Anchiornis) e persino più robusti che in Aurornis (che non mostra differenza marcate nelle dimensioni tra i denti mascellari).
Differenze craniche tra Serikornis e Aurornis.

Il coracoide di Serikornis è privo della ornamentazione diagnostica di Anchiornis ma si distingue per avere il tubercolo coracoideo allungato a formare una cresta. La lama preacetabolare  postacetabolare dell'ileo è più corta e squadrata rispetto ad Anchiornis ma meno robusta e quadrangolare di Aurornis. L'ischio di Serikornis non mostra la forma peculiare che contraddistingue Aurornis, e presenta un processo stretto ed uncinato, posto all'estremità distale dell'ischio, che è proiettato dorsalmente: siccome questo processo è in ambo gli ischi (in quello destro preservato come impronta), non è un artefatto.

Differenze postcraniali tra Serikornis e gli altri anchiornithidi.

Nonostante lo scheleto sia compresso su un piano (come tutti i fossili da questi livelli giurassici cinesi) abbiamo utilizzato una nuova tecnica di micro scansione chiamata "luminografia" per identificare le cavità pneumatiche nelle vertebre: le cervicali presentano un sistema di piccole cavità pneumatiche ("camelle"), condizione derivata condivisa da molti altri theropodi. L'uso della micro ct scan è una nuova tecnica che promette di rivelare dettagli altresì invisibili in questo tipo di fossili. Ne parlerò ancora in futuro.
Filogeneticamente, Serikornis risulta strettamente imparentato con Anchiornis, Aurornis ed Eosinopteryx (ed altri taxa non ancora pubblicati... non chiedetemi dettagli!) in un clade prossimo alla base di Paraves. Quando inviammo l'articolo in revisione, evitammo di dare un nome a tale clade, che di recente è stato battezzato da altri colleghi col nome di Anchiornithinae. Io preferisco usare il termine Anchiornithidae (ma i nomi sono dettagli secondari: quello che conta è che la maggioranza degli autori concorda che questi paraviani giurassici cinesi formino un clade). La filogenesi utilizzata per l'articolo di Serikornis è tratta da una versione di Megamatrice che risale a due anni fa, e da allora ho espanso sia i taxa che i caratteri utilizzati, col risultato che il particolare albero mostrato in quello studio è già obsoleto. Pertanto, non mi soffermo molto sulla questione filogenetica: ciò che conta è che Anchiornithidae rappresenta la prima radiazione di paraviani giurassici, precedente Archaeopteryx, gli altri aviali ed i taxa di "grado deinonychosauriano" (per ora, teniamo gli scansoriopterygidi fuori dal discorso). Ad oggi, gli anchiornithidi sono noti solamente in Cina, ma è plausibile che la scoperta di altri livelli a conservazione eccezionale espanderà l'areale di questo gruppo. Sebbene piuttosto generalizzati nelle caratteristiche, gli anchiornithidi mostrano differenze reciproche a livello di dentatura, forma del muso, robustezza degli arti e forma dell'ischio. Sebbene ci sia chi ritenga tutta questa variabilità esclusivamente variazione individuale all'interno di una sola specie (Anchiornis) il numero e la diversità di questi esemplari fa pensare che ci siano più specie incluse nel calderone chiamato Anchiornis, dato che queste differenze paiono seguire dei trend caratteristici, che possono rappresentare linee filetiche (e quindi, taxa distinti) piuttosto che serie di crescita. I miei colleghi belgi hanno visionato il materiale custodito in alcuni musei cinesi (decine di esemplari tutti riferiti provvisoriamente ad Anchiornis) e confermano che la diversità tassonomica è attualmente sottostimata. Ne riparlerò in futuro.
Il dettaglio più spettacolare di Silky è la preservazione del piumaggio. Serikornis aveva un fitto piumaggio di filamenti e sottili penne praticamente sull'intero corpo. In particolare, le remiganti sono più sottili che in Microraptor e negli uccelli, mentre la coda presenta filamenti nella parte prossimale e sottili piume nella parte distale. Ho potuto osservare il piumaggio di Serikornis al microscopio, ed è straordinario ed emozionante poter vedere una tale finezza di preservazione in piume antiche di 160 milioni di anni. Negli arti posteriori, il piumaggio si estende fino alla parte distale delle falangi, dando a Silky un aspetto simile ai polli setosi della razza Silky, dai quali Serikornis ha preso il soprannome. Inoltre, dettaglio veramente affascinante, le piume distali delle ali (sia dell'arto anteriore che posteriore) che della coda sono così ben cornservate da mostrare un'alternanza di bande chiare e scure, come nel piumaggio di molti uccelli terricoli odierni.
Dettagli del piumaggio di Silky.

Concludo con la bellissima ricostruzione di Silky realizzata da Emily Willoughby, che finalmente, dopo due anni di necessaria censura, può essere mostrata a tutti.


Bibliografia:
Lefevre U., Cau A., Cincotta A., Hu D., Chinsamy A., Escuillié F., Godefroit P. 2017. A new Jurassic theropod from China documents a transitional step in the macrostructure of feathers. The Science of Nature 104:74 DOI: https://doi.org/10.1007/s00114-017-1496-y


27 commenti:

  1. Assolutamente fantastico! E' davvero ben conservato! Però vorrei una precisazione. E' stato scritto che Serikornis è del Giurassico Medio-Superiore: si può essere ancora più precisi nella datazione, così da localizzarlo in un preciso stadio del Giurassico?

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    1. Se avessimo una datazione più precisa l'avremmo usata...

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  2. Meraviglioso il fossile, interessantissimo il post, domani lo rileggo a mente lucida. attendo curioso le prossime pubblicazioni.
    Complimenti
    Emiliano

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  3. Andrea scusa, una domanda marginale: le sezioni prelevate dallo scheletro per ragioni di studio vengono preservate o si perdono?
    Considero così preziosi in sè questi esemplari che fatico a conciliarmi con la necessità di interventi invasivi per ragioni di studio (razionalmente non ho nulla da ridire, ma irrazionalmente una parte di me versa sempre una lacrima...)
    Emiliano

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    1. Se non sono distrutte durante l'analisi, si conservano.
      Ad esempio, noi conservammo le sezioni della lastra di Neptunidraco usate per la sua datazione coi microfossili.

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    2. grazie. trattengo altre domande marginali in merito :)
      buon lavoro
      Emiliano

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  4. Vive congratulazioni e complimenti.

    Questo esemplare è semplicemente meraviglioso, la preservazione magnifica e preziosa del piumaggio la dice lunga. Davvero, stupefacente.

    Sono molto curioso di saperne di più anche sulle potenzialità della luminografia.

    Dettaglio: forse la scelta di usare il suffisso "-inae" per il clade di _Anchiornis_ deriva dall'eventualità che future topologie possano includere il clade interno a Troodontidae o Archaeopterygidae. Un po' il discorso analogo ma inverso per cui Senter & colleghi hanno istituito un Microraptoria invece di un Microraptorinae. Ma questi problemi inutili non esisterebbero se il sistema di nomenclatura linneano non fosse così profondamente radicato nelle prassi tassonomiche.

    "Filogeneticamente, Serikornis risulta strettamente imparentato con Anchiornis, Aurornis ed Eosinopteryx (ed altri taxa non ancora pubblicati... non chiedetemi dettagli!)"
    In fervida ma paziente attesa per queste future pubblicazioni. Che possa essere il colpo di grazia per BAND e "baraministi"!


    Danny Cicchetti

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  5. Nice specimen and paper, but I believe you have the lowermost ischium of the Anchiornis mislabeled, with the obturator and ventrodistal processes switched. If you do that, it's basically identical to Serikornis except for missing the thin dorsally curved tips. What is it with us and anchiornithid ischia? ;)

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    1. I am preparing a study on ischial morphology in anchiornithines...
      :-)

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  6. I notice that it doesnt seem to possess the long remiges and rectrices of most animals in its clade. Preservation bias? Or am i just not seeing it?

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    1. Given the good preservation, this is not a bias of the specimen.

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  7. Wonderful description of a wonderful new 'tetrapterygian' paravian.

    One question. When you write in the paper "All these specimens also have a
    relatively straight ulna and radius (thus limiting the pronation and supination movements necessary for producing a wing beat)" ... Are you referring to Aurornis, Eosinopteryx and Serikornis (or to Archaeopteryx and Anchiornis as well)?

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    1. The ulna shape is variable in paravians.
      Most dromaeosaurids show a more bowed ulnae.
      Anchiornis, Aurornis, Eosinopteryx and Serikornis show a straight ulna.
      The condition in Archaeopteryx is intermediate.

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  8. Ora abbiamo pure uno "scricciolo" del Giurassico, complimenti Andrea!! Veramente un bellissimo esemplare.

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  9. Kentrosaurus non è un Centrosaurus giurassico ;-)

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  10. Ho un po' di problemi nel comprendere la filogenetica di Paraves. Dici che gli Anchiornitidae si collocano alla base di Paraves, ma sono più o meno basali di Scansoriopterygidae?
    Archaeopterix è un Avialae? È valida la famiglia Archaeopterygidae e che taxa include?
    Scusa il bombardamento di domande, ma spero che troverai il tempo e la voglia di rispondermi.

    Giulio, Torino

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    1. Anche noi paleontologi che la stiamo studiando facciamo fatica, quindi non preoccuparti, sei in buona compagnia.
      Le tue domande attualmente non hanno risposta conclusiva...

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  11. "La lama preacetabolare dell'ileo è più corta e squadrata rispetto ad Anchiornis ma meno robusta e quadrangolare di Aurornis"

    Per caso intendevi postacetabolare?


    P.S.: ho ricevuto e apprezzato la mail

    Danny Cicchetti

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    1. Sì, grazie per la nota: errore dello scrivere in fretta.

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  12. Davvero splendida e "viva" anche la ricostruzione di Emily Willoughby, complimenti.

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  13. Ho letto l'articolo. L'ho trovato chiaro e ben esposto. Mi è particolarmente interessata la parte relativa al piumaggio.
    volevo chiederti un chiarimento

    A pagina 1 scrivete che "il processo mascellare della premascella è corto
    e non esclude la mascella dal margine ventrale della narice esterna" e viene indicato che questa
    caratteristica è presente anche in _Velociraptor_ e altri.
    In Barsbold & Osmolska 1999 ho visto un'immagine del cranio di _Velociraptor_ in vista laterale.
    Per quanto ne posso capire la parte ventrale della narice esterna è escluso dalla mascella da un pezzo
    della premascella.
    Ho malinteso l'immagine o la ricostruzione è superata?

    Ti ringrazio in anticipo per la risposta.

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    1. La frase nell'articolo in effetti crea ambiguità. I primi taxa elencati (Archaeopteryx, ecc...) hanno il processo ridotto ed il mascellare partecipa alla narice; i secondi elencati (Saurornithoides, ecc...) hanno un processo più lungo che riduce/esclude il contatto mascellare della narice).

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  14. Scoperta fantastica.
    Posso chiedere perché (leggevo su NG) è escluso che il piumaggio potesse servire a proteggersi da parassiti o potesse servire "banalmente" per termoregolarsi?
    Altra domanda, forse un po' insulsa. È impossibile covassero?

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    1. Il piumaggio è un ottimo ambiente per i parassiti... non sarebbe una saggia soluzione antiparassitaria.
      La termoregolazione è sicuramente una funzione del piumaggio, ma non soltanto di quello di Serikornis o di altri suoi simili, ma di tutti i dinosauri piumati.
      Probabilmente, Serikornis covava le uova, dato che un simile comportamento è già stato scoperto in altri dinosauri piumati.

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    2. Grazie
      Se avesse covato a terra (cosa probabile essendo terricolo) la colorazione del piumaggio potrebbe trovare un'altra spiegazione.
      Riguardo agli ectoparassiti pensavo, senza specificarlo, a ematofagi quali ditteri (zanzare e mosche varie) che potevano essere ostacolati dal piumaggio. Non so neppure ci fossero. I parassiti sono necessariamente "recenti" e quelli più specializzati, magari son comparsi dopo.

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    3. Negli stessi livelli fossiliferi sono stati scoperti molti insetti, di gruppi oggi estinti, ma che mostrano varie specializzazioni. Forse alcuni erano parassiti del piumaggio. Ma non essendo paleo-entomologo non saprei dire altro.

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