14 novembre 2018

(Bio) Law & (Stratigraphic) Order

E l'inconfondibile effetto sonoro.

Io non sono mai stato un patito di serie televisive, e da oltre un decennio ho saturato il mio interesse per qualunque serialità. Non entro quindi nel merito delle nuove generazioni di produzioni seriali più o meno originali: per darvi una idea della mia condizione paleontologica, io mi fermo alle prime due stagioni di Doctor House, poi ho avuto la nausea per quasi ogni cosa sfornata dalla televisione, così come dell'idea stessa di serie televisiva o in streaming o tramite qualunque altro medium.
Un commento a parte va per una serie molto longeva a tema investigativo-legale, Law & Order, che per una qualche ragione estetica e formale, mi ha sempre intrigato. La serie è molto interessante dal punto di vista "strutturale" perché è incentrata su 6 "ruoli" fissi, intorno a cui ruotano le vicende di ogni episodio: abbiamo 3 rappresentanti dell'ordine (da cui il termine "Order"), generalmente un ufficiale di polizia (comandante o tenente) e una coppia di investigatori suoi sottoposti, e 3 rappresentanti della legge (da cui il termine "Law"), generalmente un procuratore, un viceprocuratore ed il suo assistente. Questi sei ruoli fissi sono interpretati da un numero variabile di personaggi (e relativi attori) nell'arco dei 20 anni di vita della serie. In genere, la combinazione di 6 personaggi (e attori) che rivestono questi ruoli non persiste più di una stagione: tuttavia, il turn-over dei personaggi non avviene mai "in blocco", per cui al cambio di stagione generalmente abbiamo almeno un personaggio dei "6 chiave" della stagione precedente che persiste nella nuova stagione. Di conseguenza, ogni stagione è identificabile dalla combinazione unica dei sei personaggi che rivestono i 6 ruoli chiave. Non ho dubbi che un fan sfegatato della serie sia in grado di riconoscere l'anno (e la stagione corrispondente) di ogni episodio solamente vedendo i sei personaggi chiave dell'episodio.
Badate bene, che in molti casi è impossibile identificare la stagione avendo a disposizione un solo personaggio chiave (sebbene ci siano alcuni personaggi che sono stati sufficientemente effimeri per essere considerati "chiave" per identificare l'unica stagione in cui sono stati presenti), specialmente se il personaggio in questione è stato molto longevo nella serie: l'accuratezza nella identificazione della stagione aumenta col numero dei personaggi chiave considerati.
Per un paleontologo, la longeva serie di Law & Order, con la sua peculiare struttura dei personaggi che variano in modo abbastanza casuale producendo combinazioni uniche a stagione, suscita della interessanti analogie con la biostratigrafia.
La biostratigrafia è un ramo della stratigrafia che usa i fossili per dare una datazione alle rocce sedimentarie (qualora contengano fossili, ovviamente). Il criterio della datazione biostratigrafica è analogo al criterio usato dal fan di Law & Order per stabilire l'anno (e la stagione corrispondente) della puntata che sta guardando: la peculiare combinazione di fossili che sono all'interno dello strato identifica una ed una sola posizione dello strato lungo la serie biostratigrafica. Esattamente come possiamo affermare che l'episodio in questione è quinta sesta stagione perché include ancora il procuratore Tizio (apparso nella quarta stagione e uscito di scena nella settima) ma non include ancora il detective Caio (comparso nella sesta stagione), così possiamo determinare che lo strato in questione è della metà del Triassico Superiore perché include il conodonte Tizio ma non ancora l'ammonoide Caio.

08 novembre 2018

'Oumuamua, gli alieni e Darwin

Rappresentazione artistica di 'Oumuamua (Credit: ESO/M. Kornmesser). Vedo che le rappresentazioni pericolosamente fuorvianti non sono solo in paleontologia...

La personificazione è la tendenza ad attribuire intenzionalità a fenomeni non-intenzionali. Se non si conosce la natura fisica dei fulmini e dell'atmosfera, come è avvenuto per millenni, si può interpretare un fulmine che colpisce il suolo come la conseguenza di una azione intenzionale da parte di quale superiore intelligenza celeste. Oggi, chi dispone di una conoscenza scientifica in merito alla natura dei fulmini non vede questi ultimi come oggetti scagliati dagli dei, perché ha acquisito quel bagaglio di concetti matematici e di esperienza sperimentale che gli permette di spiegare il fulmine senza ricorre ad un fantomatico agente intelligente.
I creazionisti moderni vedono il mondo in modo fortemente personificato. Essi non dispongono del sufficiente bagaglio di concetti biologici e di esperienza sia sul campo che sperimentale, e cadono vittime della propria ignoranza, concludendo che, in assenza (per loro) di altre possibili spiegazioni, la diversità biologica sia spiegabile unicamente ricorrendo ad un agente intelligente “celeste” (non a caso, non molto diverso dallo Zeus generatore di fulmini).
La rivoluzione darwiniana è stata una rivoluzione in senso letterale, non solo figurato: essa ha rovesciato la catena delle cause e degli effetti in biologia, dimostrando che la diversità degli individui nelle popolazioni è il motore dell'evoluzione, e non una emanazione accidentale di pre-esistenti “archetipi” intellettivi esterni al mondo. Nel darwinismo, quindi, non occorre ricorrere ad una causa generatrice intelligente per spiegare la sofisticata complessità dei viventi: essa è una mera conseguenza delle dinamiche biologiche che osserviamo in Natura, raffinata gradualmente in milioni di anni. La legge dei grandi numeri, sia per gli individui che per i tempi coinvolti, è la grande alleata del darwinismo per spiegare il mondo senza ricorrere a indimostrabili cause soprannaturali.

Evidentemente, la rivoluzione darwiniana, così potente in biologia e paleontologia, pare non aver attecchito (ancora) in altri rami delle scienze in cui i grandi numeri (sia per gli individui che per i tempi coinvolti) sono un fattore strutturale e fondamentale. Ad esempio, l'astronomia.
Nella grande maggioranza dei casi, i fenomeni astronomici sono spiegabili in modo esauriente combinando le leggi della fisica e della chimica, senza ricorrere ad un qualche meccanismo darwiniano. Tuttavia, esistono peculiari fenomeni astronomici che sono probabilmente spiegabili (anche) ricorrendo alla logica darwiniana. Ed è interessante constatare che, purtroppo, in questi casi, la personificazione sia considerata una opzione più plausibile della dinamica darwiniana.
La moderna versione astronomica dello Zeus generatore di fulmini è la civiltà aliena: un ente celeste intelligente capace di generare intenzionalmente oggetti altrimenti non spiegabili secondo le normali leggi fisiche e chimiche usate dagli astronomi. Ogni volta che un qualche fenomeno più o meno legato all'astronomia non pare essere spiegabile solamente secondo le leggi della fisica e della chimica, ecco che arrivano gli alieni ex machina a risolvere l'enigma. Ad essere onesti, tale spiegazione non spiega alcunché, ma si limita a portare la soluzione fuori dall'astronomia. Considero questo modo di pensare un retaggio obsoleto dei vecchi tempi pre-galileiani, oltre che una forma di inerzia intellettiva.
Un esempio di questa inerzia sta rimbalzando online in questi giorni, trascinato da un oggetto affascinante e misterioso che sta attraversando il Sistema Solare, scoperto lo scorso anno e battezzato 'Oumuamua.
In breve, 'Oumuamua è un corpo celeste le cui caratteristiche orbitali inusuali implicano che non sia parte “fissa” del Sistema Solare, e che quindi sia un oggetto proveniente dallo spazio interstellare. Si tratta della prima osservazione di un corpo simile all'interno del nostro sistema planetario, e questo ha generato, ovviamente, molto interesse e dibattito. Ad aumentare l'interesse e la curiosità, rapidamente sfociate nella mistificazione fantascientifica, è la discussione sulla forma e proporzioni di questo oggetto, parametri che, sulla base delle osservazioni sulla sua luminosità, devono essere alquanto peculiari, molto eccentriche, perlomeno rispetto alle comete ed agli asteroidi di cui condivide le dimensioni. Purtroppo, le sue ridotte dimensioni, la distanza e la sua velocità impediscono ai nostri telescopi di focalizzarlo ed alle nostre sonde di raggiungerlo, e di conseguenza non è possibile osservarlo direttamente e nel dettaglio. Ciò ha, inevitabilmente, lasciato ampio spazio alle speculazioni ed alle suggestioni.
A caricare 'Oumuamua di ulteriore mistero è uno studio, ancora in fase di revisione, ma già disponibile online, che calcola alcune caratteristiche geometriche di questo oggetto in funzione di alcune sue caratteristiche orbitali. Fin qui, sarebbe tutto abbastanza normale, almeno per l'astronomia accademica, se non fosse che gli autori, nella discussione dei loro risultati, aprono la porta ad un paio di speculazioni radicali sull'oggetto.
In breve, questo articolo (che, ripeto, è ancora in revisione e non è definitivo nella sua stesura) sostiene che le inusuali caratteristiche dell'orbita di 'Oumuamua possano essere spiegate ammettendo una “spinta” indotta dal vento solare (il flusso di particelle cariche emesse dal Sole) e che tale spinta sarebbe efficace ammettendo una forma molto aberrante per il corpo, tale da rendere il rapporto massa-superficie di 'Oumuamua favorevole a ricevere tale spinta. Gli autori quindi concludono che l'oggetto sia analogo ad una “vela” e potrebbe eventualmente essere artificiale, ovvero, che potrebbe essere una “vela solare aliena”. La natura artificiale implica quindi che l'oggetto sia un residuo di qualche tecnologia aliena (ipotesi moderata) o una sonda inviata intenzionalmente nel nostro Sistema Solare (ipotesi estrema).
Ed ecco tornati gli alieni ex-machina!
Pur ammettendo che gli autori si limitino a proporre tutte le opzioni in modo puramente intellettivo e senza voler forzare la mano, è evidente che l'ipotesi artificiale-aliena sia una facile scorciatoia per evitare di analizzare la natura fisico-chimica di questo bizzarro oggetto restando dentro l'alveo dell'astronomia.

Io non sono un astronomo, e non dispongo del bagaglio concettuale per discutere del modello matematico usato per giustificare lo scenario “vela solare” per 'Oumuamua. Ma sono un evoluzionista, abituato a interpretare oggetti complessi ed inusuali (gli organismi) e a cercare la causa naturale della loro origine. Ritengo che, indipendentemente dalla forma effettiva di 'Oumuamua, esso sia perfettamente spiegabile secondo un approccio darwiniano, il quale spiega in modo non-intenzionale come mai un oggetto di forma e traiettoria molto inusuale possa attraversare il Sistema Solare.

Immaginiamo che 'Oumuamua provenga da una regione esterna dello spazio interstellare, ad esempio la regione periferica di un altro sistema planetario simile al nostro. Queste regioni sono le più ampie e caotiche di un sistema planetario, e contengono un numero di oggetti molto maggiore delle regioni interne del medesimo sistema. Il nostro sistema solare è formato allo stesso modo: abbiamo un numero ridotto di oggetti regolari con orbite regolari nella parte centrale e un numero molto maggiore di corpi irregolari con orbite irregolari alla periferia. Immaginiamo quindi che sia del tutto normale che i corpi più esterni abbiano una gamma di forme eterogenee e bizzarre che non si osservano all'interno del sistema, e che abbiano anche orbite con proprietà bizzarre ed eterogenee. Ad esempio, moltissimi corpi avranno orbite talmente eccentriche da essere regolarmente espulsi dal loro sistema originario, finendo proiettati verso lo spazio interstellare. La maggioranza di questi oggetti si disperderà nel vuoto cosmico, venendo lentamente consumato dalla interazione con la radiazione ed il pulviscolo interstellare. Per quanto raro, qualcuno degli oggetti avrà la forma “giusta” per resistere maggiormente alla “erosione interstellare” e la traiettoria idonea per persistere a sufficienza per milioni di anni fino ad intersecare un altro sistema planetario. Uno di questi è proprio 'Oumuamua. Per un meccanismo analogo alla selezione naturale, solo quei rarissimi oggetti con traiettoria giusta e forma giusta hanno la probabilità di entrare in altri sistemi planetari. I corpi “classici”, molto semplicemente, non riescono a fuoriuscire dal proprio sistema né a persistere alla traversata interstellare.

Pertanto, se questo scenario “darwiniano” è valido, non dovremmo sorprenderci della bizzarra combinazione di caratteristiche di 'Oumuamua esattemente come non dovremmo stupirci della forma idrodinamica di un pesce nuotatore o dell'allungamento delle falangi distali in un animale arboricolo: se non avesse quelle caratteristiche l'organismo non potrebbe persistere a sufficienza nel sistema in cui è inserito, e noi non potremmo quindi osservarlo.
Come non occorre un “Disegno Intelligente” per spiegare i corpi idrodinamici e gli arti degli animali, così non serve invocare gli alieni per spiegare l'esistenza nel nostro sistema solare di un corpo come 'Oumuamua. Esso è la conseguenza di un processo di selezione naturale a scala interstellare in una popolazione enormemente eterogenea di corpi orbitanti iterato per milioni di anni.
Questo scenario potrà essere validato dalla futura osservazione di altri corpi della classe di 'Oumuamua.

22 ottobre 2018

Maraapunisaurus fragillimus, ovvero, quanto mi secca avere sempre ragione... [Edit]



Sei anni fa, pubblicai su Theropoda un post in cui discutevo questa ipotesi: se "Amphicoelias fragillimus", l'enigmatico super-diplodoco gigante dalla Formazione Morrison, non fosse un diplodocide, bensì un rebbachisauride? Ciò spiegherebbe alcune sue bizzarre caratteristiche, e ridimensionerebbe (realisticamente) la stima delle dimensioni dell'animale.

Sei anni dopo, è probabile che io abbia avuto ragione: Carpenter (2018) giunge esattamente a quelle conclusioni che esposi su questo blog.

Aggiornamento:
Carpenter (2018) menziona questo post del 2014 che discute la possibilità che Amphicoelias (e anche A. fragillimus) sia un rebbachisauridae, ma non menziona il post di Theropoda di due anni prima, che evidentemente non conosceva. 

19 ottobre 2018

Parigi 1920 Parigi 2015

Gli scorsi anni, ri-accendevo i riscaldamenti di casa intorno al 10-12 ottobre.
Quest'anno, 18 ottobre, non ho ancora acceso nulla. La causa la conosciamo. Sono decenni che i climatologi lo dicono. Lo ricordo persino nei libri di scienza che leggevo da ragazzino: tempo 30 anni ed il clima cambierà, e a ritmi sempre più rapidi.
Che fare, ora che non è più una previsione futura ma il fatto presente?
Sono molto pessimista, ed ho molti motivi per esserlo.
Alle porte di Parigi, nel 1920, alla firma del trattato di pace con la Germania che chiudeva la Prima Guerra Mondiale, il generale francese Foch commentò, amareggiato, che "Questa non è una pace, è un armistizio per vent'anni". Nel 1939 si vide quanto avesse ragione.
Novantacinque anni dopo, altre firme ed altri accordi, ma sempre a Parigi.
Ecco, credo che i climatologi oggi siano come il qui sopra generale: ci dicono già cosa succederà tra 20 anni, ma non si farà nulla comunque per impedire la catastrofe che abbiamo innescato. Abbiamo imposto al pianeta una pace disonorevole, e a breve si scatenerà una guerra mondiale climatica.

08 ottobre 2018

Burian in fondo alla grotta

Zdenek Burian

Immaginate dei prigionieri che siano incatenati, fin dalla nascita, all'interno di una caverna. I prigionieri sono immobilizzati e possono vedere solamente la parete in fondo alla grotta. Alle loro spalle, ma essi non possono vederlo, sta un muro, oltre il quale corre una strada rialzata, e dietro questa strada, in direzione dell'ingresso della grotta, arde un grande braciere. Appena fuori dalla grotta, un gruppo di uomini sta scavando in un campo, disotterrando delle ossa. Lungo la strada rialzata, all'interno della grotta, ci sono alcuni scultori, intenti a scolpire delle statue: essi odono le voci che provengono fuori dalla grotta, ed ispirati da quei discorsi, scolpiscono delle forme che, essi dichiarano, rappresentano ciò che sta accadendo all'esterno. I prigionieri incatenati nel fondo della grotta non colgono bene i discorsi degli scultori, e non hanno alcuna percezione di quello che accade fuori dalla grotta. Essi vedono le ombre delle sculture, illuminate dal braciere all'ingresso della grotta e proiettate sul fondo della grotta, verso cui il loro sguardo è vincolato.
Immaginate che gli uomini fuori dalla grotta rinvengano lo scheletro di un dinosauro. Essi sono impegnati a rimuovere le ossa dal terreno, e discutono su come assemblarle. All'interno, gli scultori odono i discorsi provenienti dal fuori, e abbozzano una scultura ispirata da quei discorsi. Da fuori, qualcuno esclama la parola “dinosauro”, ed ecco che gli scultori ripetono quel nome e lo attribuiscono alla loro scultura. I prigionieri, incatenati sul fondo della grotta, vedono l'ombra della scultura, sentono la parola “dinosauro” pronunciata dall'eco degli scultori sul fondo della grotta, e, ignari del mondo alle loro spalle, si illudono che “dinosauro” sia il nome dell'ombra della scultura.

Mi auguro che abbiate riconosciuto la parodia del mito della caverna, di Platone.
Questo mito, che è uno dei più importanti nella storia del pensiero occidentale, è anche un ottimo modo per capire cosa sia la paleoarte, e perché molti fraintendano la paleoarte con l'illustrazione naturalistica. Ogni opera di paleoarte è come l'ombra sul fondo della grotta del mito: la proiezione di qualcosa che non esiste fuori dalla grotta. La paleoarte non rappresenta gli animali estinti (che sono, ovviamente, estinti da ben prima dell'avvento di un qualunque artista): essa è sempre la rappresentazione di qualcosa costruito dall'uomo, costruito traendo ispirazione da qualcosa che sarà sempre aldilà della visione diretta, dell'esperienza immediata.
Pertanto, ogni prodotto di paleoarte è intrinsecamente differente da un analogo prodotto di illustrazione naturalistica. La grotta del Tempo è profonda, ed i sensi di ognuno di noi sono incatenati al suo fondo presente, senza possibilità do girarsi per guardare direttamente il passato. Possiamo sperare di cogliere qualche parola dal passato, e possiamo trarre ispirazione da quei frammenti di parole per scolpire una qualche particolare concezione della paleontologia, ma in ogni caso, qualsiasi rappresentazione iconografica è e sarà sempre come le ombre sfuocate sulla parete della grotta: l'ombra di qualcosa costruito in modo imperfetto sulla base di una elaborazione soggettiva e parziale.

Trovo che sia ingenuo e vano accanirsi troppo verso determinate rappresentazioni paleoartistiche, nel senso che – alla fine – tutte le forme di paleoarte sono tutte delle mere ombre. Puoi raffinare la definizione dell'ombra, puoi aumentare il dettaglio delle statue, puoi mettere più legna nel braciere, ma restano sempre e comunque azioni indirette che non possono sostituirsi alla visione diretta dell'oggetto reale che sta fuori la grotta.
Questo significa anche che – paradossalmente – ogni forma di paleoarte è legittima, nella misura in cui essa rappresenta – in forma sbiadita – una particolare concezione scientifica e storica, sia attuale che passata. La paleoarte di Burian è quindi una eccellente rappresentazione della paleontologia del mondo di Burian, così come la paleoarte di Paul è una eccellente rappresentazione della paleontologia del suo mondo. Sia Burian che Paul sono due differenti scultori, che sono passati provvisoriamente davanti il braciere, e che hanno proiettato le loro ombre sulla parete della visione presente.

Concludendo, cosa è rappresentato dalla paleoarte? La vita del passato? No, in alcun modo. Tutta la paleoarte è una carrellata di rappresentazioni di concezioni naturalistiche del mondo contemporaneo.

07 ottobre 2018

Brontosauri, seismosauri e dissimulatori sismici

Sì, Tim, lo sentiamo anche noi...


Una delle iconografie (o meglio, fonografie) classiche associate ai dinosauri è l'effetto acustico del loro passo. Nomi come Brontosaurus (rettile [dal passo] tuonante) e Seismosaurus (rettile [dal passo di] terremoto) sono figli della suggestione che i grandi dinosauri, letteralmente, avessero un passo così potente e pesante da produrre un suono o delle vibrazioni del terreno. In Jurassic Park (il film), il passo del Tyrannosaurus è in grado di far increspare l'acqua in un bicchiere, mentre nel suo seguito, l'arrivo della coppia di Tyrannosaurus è annunciato dalle (esagerate) onde che il loro passo genera sulla superficie di una pozza d'acqua.
Ho sempre pensato, senza troppo soffermarmi sulla questione, che queste iconografie fossero iperboliche ed esagerate. Ed in effetti, è molto improbabile che un dinosauro al passo generi gli effetti acustici e meccanici che vediamo nei film. Tuttavia, è possibile che il mio scetticismo, per quanto motivato a livello sonoro, possa essere eccessivo a livello infra-sonoro. L'enfasi per l'improbabilità degli elementi più appariscenti e rumorosi potrebbe far dimenticare che esiste una ampia gamma di fenomeni acustici che noi non possiamo cogliere col nostro orecchio, perché sotto la soglia dei nostri percettori acustici. Ad esempio, è noto che molti animali sono in grado di captare le onde infrasoniche prodotte dal movimento di altri animali, in particolare le onde (micro)sismiche, le vibrazioni prodotte durante il passo di un animale.
Partendo da queste constatazioni, in uno studio in fase di pubblicazione Blanco et al. (2018) discutono su un piano prettamente teorico quali sarebbero le onde (micro)sismiche generate dai grandi dinosauri, se queste siano differenti nei vari gruppi, e se ciò possa aver avuto qualche effetto nella vita ed evoluzione di questi animali.

Gli autori usano una serie di equazioni meccaniche e misurazioni su animali viventi per stabilire se esista una differente dinamica acustica nel passo dei dinosauri a seconda della forma del piede (deducibile dalle impronte fossilizzate). L'intensità delle onde sismiche prodotte da un passo è legata al peso dell'animale ed alla superficie del piede, me il modo con cui le onde si propagano è legato alla geometria del piede, in particolare, al rapporto tra lunghezza e ampiezza dell'orma. I calcoli indicherebbero che il passo di un grande sauropode produce onde con intensità 25 volte quella prodotta da un elefante, mentre un grande theropode come Tyrannosaurus, genererebbe onde con intensità più del doppio di quella di un elefante. I calcoli quindi suggeriscono che, in qualche modo, l'acustica infrasonica del passo non è un elemento da trascurare nella vita dei grandi dinosauri. Questo ha senso, tuttavia, nell'ipotesi che i dinosauri abbiano meccanismi sensoriali idonei per captare questo tipo di onda. Sebbene nei rettili e negli uccelli l'udito è in grado di captare onde infrasoniche, ciò non impica automaticamente un qualche adattamento specifico nei dinosauri estinti. I fossili non aiutano molto in proposito, a meno di non forzare l'anatomia dell'orecchio interno per dirci qualcosa che, forse, è deducibile solo dalle parti molli (o dal comportamento in vita).

L'articolo prende una piega intrigante quando gli autori notano che il comportamento delle onde sismiche generate dal passo varia a seconda della forma del piede. In particolare, gli autori osservano che i loro calcoli prevedono che un piede allungato e stretto propaghi le onde sismiche principalmente lungo direzioni perpendicolari ai lati del piede, mentre i piedi con forma dell'orma meno allungata (o più ampia che lunga) non hanno questo comportamento acustico. Ed è sulla base di questo risultato meccanico che gli autori partono in una speculazione adattativa: siccome i taxa con le orme più strette e allungate sono tutti theropodi predatori (therizinosauroidi e ornithomimosauri hanno orme più ampie e divaricate rispetto ai theropodi ipercarnivori, simili agli altri dinosauri non-predatori), gli autori concludono che la forma del piede dei theropodi sia un adattamento per favorire il “camuffamento acustico”. Ovvero, i piedi stretti dei theropodi, dissipando l'onda acustica perpendicolarmente alla direzione del passo, renderebbero il passo stesso non captabile dalle prede, che si presume siano lungo la direzione del passo, quindi fuori dal range di propagazione delle vibrazioni (qualora, come ho scritto prima, che i dinosauri fossero effettivamente in grado di captare le onde infrasoniche del passo).

Ci sono due punti deboli di questa ipotesi. La prima è che il piede dei theropodi tende ad avere proporzioni meno allungate all'aumentare delle dimensioni (ovvero, proprio nei dinosauri con maggior bisogno di camuffare il "rumore" prodotto dal loro passo), suggerendo che la forma del piede sia, innanzitutto, vincolata a questioni puramente dimensionali e non sia un adattamento predatorio. Inoltre, il campione di orme usato è secondo me troppo piccolo, e probabilmente ignora le numerose eccezioni tra i vari tipi di icnotaxon. 
Infine, i calcoli di Blanco et al. (2018) predicono che questo “camuffamento” acustico sarebbe tuttavia efficace solamente entro un raggio di 25 metri dalla sorgente sonora (il piede del predatore), mentre oltre quella distanza il comportamento acustico dei piedi dei vari dinosauri tende ad essere analogo. Se per voi 25 metri sono uno spazio sufficiente per inscenare un agguato ad una preda, lo stesso discorso probabilmente è del tutto vano se siete lunghi 10 metri e la vostra preda è lunga 25 metri: entro tale distanza, e date le dimensioni dei contendenti, è probabile che il “vantaggio acustico” sia molto marginale per determinare il successo dell'attacco (vedi mio recente post su come attaccare un sauropode).

Il mio giudizio su questo studio è lo stesso di altri casi analoghi in passato. Cercare di speculare sul significato adattativo di questi calcoli è pericoloso. A meno di poter dimostrare che la forma del piede nei dinosauri si sia modificata mano a mano che questi si adattavano a diversi regimi alimentari, penso che siamo di fronte al classico eccesso di adattazionismo ottuso: voler vedere una causa adattativa in caratteri anatomici che sono probabilmente il mero effetto di vincoli fisici (le dimensioni corporee, che impongono al piede di avere delle forme specifiche a seconda del peso dell'animale e della sua postura) e retaggi evolutivi (tutti i theropodi discendono da forme funzionalmente tridattile con piede simmetrico e terzo dito allungato, perché quel piede è il migliore nel trasmettere le spinte di un passo parasagittale eretto).
Voler vedere (anzi, sentire) una spinta selettiva a vantaggio di piedi “silenziosi” per i predatori è sicuramente intrigante, ma proprio perché intrigante, è quasi sicuramente una forzatura iper-semplicistica che ignora i numerosi fattori che plasmano la forma dei piedi nei dinosauri.

Bibliografia:
Ernesto Blanco , Washington W. Jones , Nicolas Benech. 2018. The seismic wave motion camoußage of large carnivorous dinosaurs. Journal of Theoretical Biology. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jtbi.2018.10.010

30 settembre 2018

Nessun monolite per il tuo diciottesimo compleanno




La famosissima scena iniziale di “2001, Odissea nello spazio” di Kubrick ci racconta le vicende quotidiane di un gruppo di ominidi vissuti all'alba della storia. La loro squallida vita animale soggetta totalmente alla spietata legge del più forte subisce un salto qualitativo incommensurabile la mattina che gli scimmioni si imbattono in (o meglio, viene loro recapitato davanti casa) un monolite nero dalla forma e proporzioni platonicamente perfette, il cui solo contatto – apparentemente – dona agli ominidi il quid, la scintilla di ciò che, da quel momento in poi, sarà la quintessenza della natura umana: l'intelligenza e il raziocinio (oltre che una perfezionata furia omicida, sia verso i poveri tapiri sudamericani non-si-sa-come finiti in Africa, sia, sopratutto, verso gli altri ominidi inferiori privi di quid).
Per quanto cinematograficamente superba, quella scena è, ai miei occhi di paleontologo evoluzionista, terribile. Sì, lo so benissimo che un film non è un trattato di paleontologia umana, e non è certo per questo che io tanto a fatica digerisco quella scena. Il motivo è che quella scena è una parabola creazionista camuffata da fantascienza.
Cosa altro è il perfetto monolite geometrico piovuto dal cielo se non una rappresentazione del dio standard del mondo occidentale? Un essere matematicamente perfetto (i suoi tre lati sono proporzionali alle prime tre potenze di 2, viene detto ad un certo punto nel film), di origine celeste, e che dona l'anima al primo (proto)uomo... non provate a dirmi che non è una riproposizione della creazione adamitica!
In effetti, il creazionismo non è tanto l'idea che un qualche dio mediorientale geloso e dal nome innominabile abbia costruito 13 miliardi di anni luce di spaziotempo in una settimana o abbia soffiato sopra un feticcio argilloso per animarlo, per poi collocarlo in un giardino a mangiar quasi tutta la frutta lì presente, bensì l'idea che la “condizione umana” sia il prodotto di una discontinuità totalmente arbitraria, la cui causa è esterna al mondo e quindi non è conoscibile tramite lo studio dei fenomeni naturali. Nessuna osservazione del mondo naturale può prevedere un monolite alieno con sottofondo di Strauss!
Non voglio certo sminuire l'unicità della mente umana. Che l'essere umano sia speciale nelle capacità della sua mente, nessuno lo nega. La nostra specie ha caratteristiche uniche e apparentemente “innaturali”, nel senso che non le ritroviamo nel resto del mondo naturale. Non solo non le ritroviamo, ma non vediamo come queste siano riconducibili al resto del mondo animale. Questo è sempre stato noto all'uomo stesso, e da sempre ha turbato e sconvolto le menti più profonde, desiderose di capire il senso di questa unicità.
Se combinate questo senso di unicità alla proverbiale presunzione e megalomania umana, il risultato è scontato: se non è nella Natura che si può ritrovare l'essenza dell'uomo, allora essa deve essere fuori dalla Natura, aldilà del mondo e quindi di origine sovrannaturale e divina.
Si vede quello che si vuole vedere, e si ignora quello che non soddisfa le nostre aspettative. Difatti, fin da quando Darwin in un paio di suoi libri elencò le innumerevoli gradazioni delle capacità mentali degli animali (per mostrare come, in realtà, il divario tra uomo e altri animali fosse molto meno abissale di quanto siamo soliti sostenere), i sostenitori del creazionismo hanno rimarcato il fatto che – comunque – quel divario esiste, e nessuna specie animale la può colmare. E se non può colmarla la Natura, è l'inevitabile conclusione, la sua causa deve essere soprannaturale.

Eppure, nel mondo naturale di qua (non in quello soprannaturale), esiste un esempio rimarchevole che tale divario è fittizio e illusorio. Per osservarlo, non occorre andare in remote lande esotiche, né scavare alla ricerca di qualche ancestrale scimmia pensante. Ognuno di noi può osservarlo, in innumerevoli copie. Ed è curioso che questo che è l'unico esempio esistente di quale potrebbe essere il modo naturale con cui l'uomo è diventato tale sia raramente preso in considerazione come alternativa naturalistica alla spiegazione creazionistica. Mi riferisco all'uomo stesso, non inteso come categoria astratta o specie, ma come storia di ogni singolo individuo.

Ricordate il giorno in cui siete diventati autocoscienti? Quella giornata gloriosa in cui avete alzato lo sguardo al cielo e gridato la prima persona singolare dell'indicativo presente del verbo essere (con sottofondo di Strauss)? Sicuramente, no, ed il motivo è semplice: un giorno del genere non si è mai verificato. Nessuno diventa autocosciente in un giorno particolare, per cui alla mattina è poco più di una scimmia e alla sera scrive trattati sulla omoplasia dei theropodi mesozoici (la forma più elevata di attività del pensiero esistente nell'universo). Eppure, nessuno nasce dotato di autocoscienza né di raziocinio né di linguaggio. Alla nascita, tutti siamo delle inette scimmiette capaci solo di poppare, piangere e defecare. Nei fatti, nasciamo più stupidi di qualsiasi cane o scimmia adulta. Se state leggendo questo post, significa che avete superato quello stadio di bassissima complessità mentale, e siete arrivati ad una capacità mentale irraggiungibile per qualsiasi altra specie animale. Prima eravate meno di scimmie, ora siete più brillanti dell'ominide di Kubrick. Nel mezzo, non c'è stato nessun monolite. Il passaggio è avvenuto, ma non è stato un evento miracoloso, e non è avvenuta di colpo, in una mattina, appoggiando la mano su un parallelepipedo nero. La natura umana che pulsa ed agisce in ognuno di noi si forma gradualmente nel giro di anni e decenni, per tentativi ed errori, in modo così impercettibile che raramente si notano differenze tra un giorno ed il successivo. Eppure, chiunque abbia seguito la crescita di un bambino, constaterà che il processo avviene spontaneamente e naturalmente, graduale per quanto discontinuo, a volte con accelerazioni e improvvise rivoluzioni, ma pur sempre dentro l'alveo del mondo naturale. Non occorre inventare una spiegazione miracolosa, per comprendere che un animale più stupido di un cane possa diventare un essere autocosciente e razionale. Se ognuno di noi ci riesce in un paio di decenni, perché non dovrebbe avvenire in un paio di milioni di anni? Un lattante che diventa un bambino, e poi un ragazzo ed infine un uomo, non è forse il miglior esempio naturale di come probabilmente, alla scala dei millenni e dei milioni di anni, popolazioni di animali hanno lentamente raffinato la loro capacità di comprendere il mondo e sé stessi? E difatti, la modalità generale con cui si forma la mente di ogni essere umano durante la propria vita è probabilmente una ricapitolazione semplificata delle fasi di sviluppo della mente mammaliana fino alla condizione della nostra specie durante la nostra filogenesi.

Quando vissero gli ultimi dinosauri (non-aviani)?

L'ultimo Triceratops si aggira in una landa desolata, figlia delle iconografie apocalittiche che hanno plasmato l'immaginario di tutti i ragazzi degli anni '80 (artwork - Andrea Cau)


Parlare di una estinzione di massa avvenuta 66 milioni di anni fa è molto insidioso. Inevitabilmente, finiamo col parlare delle nostre personali concezioni e suggestioni, ed il risultato è una narrazione più mitologica che storica.
Il problema ha molteplici forme, ma quello fondamentale è la scala.
Quale fu la vera scala dell'estinzione della fine del Mesozoico?
Ovvero, fu un evento che si comprende e descrive alla scala delle migliaia e milioni di anni, e pertanto non può avere una dimensione “individuale”, oppure fu un evento talmente rapido e istantaneo (alla scala geologica) che quindi ha senso descriverlo in “soggettiva individuale”, alla dimensione della vita del singolo animale testimone di tale evento?

Descrivere il fenomeno, quindi, presuppone che si conosca la dinamica: cause e svolgimento dell'estinzione. Partiamo dalle cause con una domanda teorica. Comprendere la causa dell'estinzione ci aiuta a comprendere anche l'estinzione stessa? La risposta non è semplice, e tendenzialmente io darei una risposta negativa alla domanda. Anche ammettendo che la causa scatenante fu l'impatto col famoso bolide che generò il cratere nello Yucatan, tale impatto NON è l'estinzione, per lo stesso stesso motivo per cui l'attentato di Sarajevo dell'estate del 1914 non è la Grande Guerra. Noi possiamo discutere e analizzare nel dettaglio gli eventi bosniaci dell'estate 1914, ma questo potrebbe non dare alcuna indicazione utile del perché e come i fatti europei e mondiali arrivarono al novembre del 1918. L'analogia finisce qui, perché a differenza della Prima Guerra Mondiale, noi oggi non conosciamo affatto la durata della estinzione (anche nel caso in cui possiamo farla iniziare con l'impatto del bolide caduto in Messico, non possiamo dire “quando” la fase di estinzione terminò).

Non ho dubbi che, più o meno consciamente, chiunque sia interessato a comprendere questo fenomeno sia tendenzialmente portato a ricondurre l'estinzione alla scala “soggettiva individuale”, se non altro perché è l'unica che ognuno di noi può effettivamente comprendere e cogliere coi sensi. Un evento che si dispiega alla scala dei millenni non è percepibile da esseri la cui esistenza non supera il secolo e che hanno come unità base di tempo il secondo o il giorno.

Immaginare che gli ultimi dinosauri furono proprio quelli che ebbero la sfortuna di vivere il giorno dell'impatto è sicuramente molto suggestivo, ed anche molto più facile da comprendere e descrivere. Ma se gli ultimi dinosauri furono invece i figli ed i nipoti (o i pronipoti dei pronipoti) della generazione che fu testimone dell'impatto, la questione diventa molto più difficile da comprendere, descrivere ed immaginare. Perché in tal caso occorre comprendere e spiegare come le due-tre-varie generazioni vissute durante e dopo gli effetti dell'impatto interagirono (e subirono) le dinamiche indotte dall'impatto.

Un esempio con il nostro mondo attuale è utile a comprendere il senso delle mie parole.
Se continuiamo a raccontare la storia che l'uomo sta per produrre una nuova estinzione di massa, tale estinzione risulta proiettata nel futuro, e come tale assume i connotati della profezia apocalittica, quindi della mitologia. Noi possiamo immaginare un mondo futuro che deve ancora venire, e nel quale gli eventi scatenati dalle nostre azioni attuali si sono accumulati fino a raggiungere un punto di non-ritorno: la catastrofe, l'olocausto ambientale.
Ma se il processo fosse diluito nel tempo ad una scala tale da non essere descrivibile in termini “cinematografici”, allora il nostro concetto di “catastrofe” viene meno, e dobbiamo invece considerare l'estinzione di massa una componente fondamentale del nostro mondo.

Ad esempio, se invece di pensare che l'estinzione di massa causata dall'uomo sia un effetto futuro del nostro agire presente, ma piuttosto lo stato delle cose della storia umana passata e presente, come percepiremmo tale estinzione? La seconda alternativa non è così paradossale e radicale come può sembrare.
L'estinzione delle megafaune pleistoceniche è un evento che si diluisce negli ultimi 12-14 mila anni. Mano a mano che la storia umana procede da allora a oggi, il tasso di estinzione provocato dall'uomo ha inesorabilmente continuato a crescere. Possiamo dire che gli eventi di 12 mila anni fa non sono il medesimo evento che vediamo oggi? La fine delle faune australiane, nordamericane, eurasiatiche, malgasce, patagoniche e neozelandesi non sono forse tutte tappe connesse di un unico fenomeno, l'espansione di Homo sapiens? Se riconosciamo che questa è la probabile scala dell'estinzione di massa antropogenica, allora noi viviamo già in quella fase, e siamo sempre vissuti in tale fase, perché essa è una componente chiave della storia umana. Pensate alla nostra visione del mondo naturale contrapposto al mondo umano: non è forse una conseguenza del nostro constante conflitto con il resto del mondo vivente? E allora, non esiste una “estinzione futura” contro la quale dovranno convivere i nostri discendenti, ma piuttosto il parossismo di una dinamica costante della nostra millenaria fase di espansione globale.

Tornando alla domanda del titolo del post, oggi non abbiamo modo di sapere quando vissero gli ultimi dinosauri. Da un certo punto di vista, la domanda è sia lecita che inutile. Ovviamente, l'estinzione delle faune mesozoiche implica che prima o poi ogni specie, popolazione e individuo di tali faune deve essere finito, ma risalire a quando ciò sia avvenuto (e cercare di capire quali furono gli ultimissimi esponenti delle ultime specie rimaste) è probabilmente vano.
A meno di non scoprire un fossile di dinosauro non rimaneggiato in qualche livello del Paleocene inferiore, qualche milione di anni sopra il limite K-Pg, che falsificherebbe ogni scenario “immediato” per la fine di questi animali (ed aprirebbe una pandora di scenari e modelli interpretativi che per ora stiamo semplicemente ignorando), il destino degli ultimi dinosauri rimane celato alla nostra comprensione.

28 settembre 2018

Ledumahadi e le implicazioni per lo spinosauro quadrupede

McPhee et al. (2018) descrivono i resti di un grande sauropodomorfo dalla base del Giurassico del Sud Africa ed istituiscono Ledumahadi mafube. Questo nuovo sauropodomorfo è significativo per le dimensioni che vengono stimate dalle ossa preservate (12 tonnellate, un record per i dinosauri della base del Giurassico) combinata con l'apparente assenza di adattamenti per una postura colonnare in un sauropodomorfo. Ovvero, questo nuovo taxon combina dimensioni da sauropode con arto anteriore da non-sauropode. Precedentemente, si riteneva che i sauropodomorfi di quelle dimensioni fossero tutti esclusivamente sauropodi aventi già acquisito gli adattamenti nell'arto anteriore per permettere una postura colonnare del braccio.
In sé, questa scoperta non è rivoluzionaria: Ledumahadi ha le dimensioni corporee stimate per i più grandi ornithischi (tutti ornithopodi iguandontiani), i quali, come Ledumahadi e differentemente dai sauropodi, non presentano adattamenti del braccio ad una postura colonnare. L'arto anteriore colonnare quindi non è un pre-requisito per arrivare a 12 tonnellate, ma questo lo sapevamo già. Quello che è interessante è il criterio con cui McPhee et al. (2018) deducono una postura quadrupede in questo taxon (ed in generale, nei dinosauri), usando un criterio relativamente semplice: la circonferenza dell'omero rispetto a quella del femore. In passato, furono usati approcci semplici basati sulle lunghezze dell'arto anteriore vs posteriore (o, semplificando, omero vs femore) oppure criteri più complessi basati sulla morfologia delle articolazioni degli arti. Gli autori di questo nuovo studio portano prove morfometriche che supportano la relazione tra circonferenza (della diafisi) dell'omero vs quella del femore come un buon criterio per predire (90% di confidenza) se un dinosauro era quadrupede o bipede.
Pertanto, in teoria, potremmo usare questo criterio per stimare la probabilità che il famoso “neotipo” di Spinosaurus di Ibrahim et al. (2014) sia un theropode quadrupede. Purtroppo, attualmente non disponiamo dell'omero di questo esemplare, e quindi possiamo solo fare delle stime.
Nella stima che segue, assumiamo che l'arto anteriore di Spinosaurus sia conformato come quello di Suchomimus e Baryonyx, ma che sia proporzionato con le dimensioni dell'unica falange della mano nota per questo animale (il solo osso dell'arto anteriore disponibile). Questa falange, lunga 17.5 cm, viene interpretata da Ibrahim et al. (2014) come la prima del secondo dito. Tuttavia, dalle proporzioni dell'osso, illustrato in Ibrahim et al. (2014), a me pare essere la prima falange del primo dito. Pertanto, assumerò che essa sia la prima falange del pollice. In questo spinosauro, la falange è lunga il 28% della lunghezza del femore. Questo valore è molto al di sopra di quello osservato negli altri theropodi non-maniraptori, nei quali la falange è circa 10-15% la lunghezza del femore.
Prendendo (con tutte le cautele necessarie!) questo valore come un'indicazione delle dimensioni dell'arto anteriore (compreso l'omero), deduciamo che la circonferenza dell'omero di Spinosaurus era, in proporzione almeno il doppio di quella di un theropode di pari lunghezza femorale.



McPhee et al. (2018) mostrano un grafico in cui i vari dinosauri sono collocati in funzione delle circonferenze di omero e femore. I theropodi noti, come prevedibile, si collocano tendenzialmente al di sotto della serie di specie quadrupedi, in accordo con l'ipotesi che una ridotta circonferenza dell'omero non è compatibile con la postura quadrupede (linea gialla nel grafico sopra).
Dove si collocherebbe Spinosaurus, assumendo le dimensioni dell'omero deducibili linearmente da quelle dell'unica falange della mano nota? Il grafico è logaritmico, quindi, per avere un taxon con circonferenza doppia rispetto all'originale, occorre di traslare verso l'alto il suo punto di un valore pari al Log(10) 2 della sua ordinata (la scala y è logaritmica, quindi 1 = la distanza tra l'ordinata di 10 e quella di 100). Lungo una curva ipotetica, i theropodi “con omero grande il doppio” si disporrebbero lungo la linea rosa, ovvero, dentro il range dei quadrupedi.

Questo significa che, almeno in teoria, se la relazione tra circonferenza di omero e femore di McPhee et al. (2018) è valida, e assumendo che l'omero di Spinosaurus sia una versione raddoppiata di quello di un theropode della stessa dimensione femorale, l'animale poteva assumere postura quadrupede.
Poi, ovviamente, solo uno scheletro che conservi il cinto pettorale e l'arto anteriore potrà dirci se e come questa postura fosse funzionalmente sostenibile.

Bibliografia:
Blair W. McPhee et al. 2018. A Giant Dinosaur from the Earliest Jurassic of South Africa and the Transition to Quadrupedality in Early Sauropodomorphs, Current Biology (2018). DOI: 10.1016/j.cub.2018.07.063

25 settembre 2018

Balaur, un Jinguofortisidae gigante?

fonte: http://www.pnas.org/highwire/filestream/828182/field_highwire_adjunct_files/0/pnas.1812176115.sapp.pdf

Wang et al. (2018) descrivono uno scheletro quasi completo di uccello dal Cretacico Inferiore della Formazione Dabeigou (Cina), ed istituiscono Jinguofortis perplexus.
Jinguofortis è sicuramente uno degli aviali più interessanti descritti negli ultimi anni. Esso presenta una combinazione di caratteristiche uniche, in parte condivise con i pigostiliani, altre apparentemente più plesiomorfiche, e tipiche di molti altri paraviani.
Il cranio presenta denti premascellari e dentali, relativamente ravvicinati, ed una mandibola corta ed acuminata, priva di sinfisi fusa. La colonna vertebrale ha meno di 11 dorsali, ed una corta coda con un lungo pigostilo. La furcula è robusta ed a forma di “U”. Lo sterno ricorda i confuciusornitidi. Il cinto pettorale mostra la fusione della scapola e del coracoide, a differenza della maggioranza degli aviali, nei quali l'articolazione è mobile. Questa condizione primitiva è presente anche in Chongmingia. Nell'arto anteriore, la mano ha una parziale fusione delle ossa del polso, e il terzo dito ridotto ad una sola falange. Il bacino ha un ileo allungato con processo posteriore acuminato, il pube proiettato posteriormente e l'ischio che presenta un processo prossimodorsale molto sviluppato, ma non ha alcun processo otturatore. Il piede ha il primo dito molto sviluppato, mentre nel secondo dito è presente un prominente processo prossimoventrale nella seconda falange come nei deinonychosauri.
Wang et al. (2018) includono Jinguofortis in una analisi filogenetica degli aviali, dove risulta sister taxon di Chongmingia, in un nuovo clade di pygostiliani esterno a Ornithothoraces, che gli autori battezzano Jinguofortisidae.

Già aver scoperto una nuova linea di aviali basali esterna ai gruppi consolidati è sicuramente interessante e intrigante, ma io sono rimasto colpito dalle numerose somiglianze tra Jinguofortis e Balaur. In effetti, tra tutti gli aviali finora noti, questo nuovo taxon cinese è quello che più di tutti conferma e rafforza la mia ipotesi che Balaur sia effettivamente un uccello basale.
In particolare, la forma dello scapolocoracoide, la fusione tra le due ossa del cinto pettorale, la presenza dello sterno, il grado di ossificazione del polso, la riduzione del terzo dito della mano, la conformazione generale del cinto pelvico, la forma e posizione del primo dito del piede, e le proporzioni generali nelle falangi delle altre dita del piede, tutto ricorda Balaur, e dimostra che un animale con le fattezze del paraviano rumeno può essere derivato da un aviale basale comparabile agli Jinguofortisidae.
Wang et al. (2018) non includono Balaur nella loro analisi, né menzionano questo taxon.
Immesso in Megamatrice, Jinguofortis risulta il sister-taxon del nodo “Sapeornis + (Confuciusornis + Ornithothoraces))”, ovvero, risulta l'aviale con pigostilo più basale. Chongmingia risulta invece in Ornithothoraces: siccome gli autori di Jinguofortisidae includono Chongmingia nella definizione del clade, questo risultato non conforma tale gruppo.
Tuttavia, nella mia analisi, Balaur risulta il sister-group del nodo Jinguofortis + tutti gli altri pigostiliani, e questo fa nascere l'intrigante suggestione di quanto possa essere plausibile un legame diretto tra Balaur e Jinguofortis.

Ho quindi svolto una seconda analisi, in cui Balaur e Jinguofortis sono forzati come sister-taxa, mentre Chongmingia è definito come “fluttuante”, ovvero, la sua posizione è libera di collocarsi ovunque, indipendentemente dal vincolo imposto dal nodo Balaur + Jinguofortis. Questa impostazione permette all'analisi di testare se sotto questo vincolo, Chongmingia possa effettivamente localizzarsi con Jinguofortis.

Il risultato di questa seconda analisi produce un albero che è solamente uno step più lungo dell'analisi senza vincoli. Ovvero, il legame diretto tra Jinguofortis e Balaur è una ipotesi appena meno parsimoniosa di quella ottimale (subottimale) che non può scartata a priori. Inoltre, in questa analisi, Chongmingia risulta sister-group di Jinguofortis: di conseguenza, risultando più vicino a Jinguofortis e Chongmingia rispetto agli altri pigostiliani, Balaur risulta un potenziale Jinguofortisidae!

Bibliografia:
Wang, M.; Stidham, T. A.; Zhonghe, Zhou (2018). A new clade of basal Early Cretaceous pygostylian birds and developmental plasticity of the avian shoulder girdle. Proceedings of the National Academy ofSciences of the United States of America.

24 settembre 2018

L'altezza del sole sulla Terra Piatta

Sebbene questo sia un blog prettamente paleontologico, il suo autore è pur sempre uno "scienziato" (parolone terribile), e prima di tutto, una persona che ama ragionare in modo logico sulle bizzarrie del mondo.
Una delle più strambe mode degli ultimi anni, amplificata esageratamente dalla idiocrazia di internet, è l'assurda idea che il pianeta Terra non sia un oggetto sferoidale (sulla cui superficie curva chiusa si svolge la nostra esistenza), bensì un non-ben-precisato oggetto avente la superficie piatta (al netto delle irregolarità date da montagne e depressioni varie). Una visione tanto piatta (letteralmente!) del mondo avrebbe fatto ridere qualsiasi marinaio di 2000 anni fa, ed invece oggi richiama branchi di primati ignoranti. Non c'è altro modo per definire chi creda di vivere sulla superficie di un tavolo.

L'idea della Terra Piatta è molto divertente, perché è facilmente demolibile, anche senza costruire razzi o sonde orbitanti.
Ad esempio, basta una matita, un atlante e un paio di nozioni di trigonometria: roba da scuola superiore.

In questi giorni, sta iniziando l'Autunno. Siamo appena passati per l'equinozio di Autunno (se, come me, vivete nell'EmiSFERO Nord): in questo periodo, la durata del dì e della notte quasi coincidono. Il motivo è chiaramente spiegato dall'astronomia della Terra solida, ma per ora ignoriamo questa "scienza mainstream" che vorrebbe farci credere sia evidente qualcosa che invece non è evidente (...). Indipendentemente da quello che crediate essere il vero aspetto della Terra, di fatto voi potete fare delle osservazioni astronomiche e geografiche, direttamente, basate sul moto del sole che vediamo ogni giorno.
Ad esempio, se a mezzogiorno prendete una matita (o qualsiasi altro oggetto), la mettete in verticale sul davanzale della finestra e (sperando il cielo non sia nuvoloso), prendete la misura dell'ombra della matita, potete calcolare l'inclinazione dei raggi solari, e quindi la sua posizione rispetto al terreno. 
In questi giorni, vedrete che l'ombra è lunga più o meno quanto la lunghezza della matita.
Queste due misure (altezza della matita e lunghezza della sua ombra presa a mezzogiorno) vi permettono di calcolare l'angolo che in quel momento il sole rispetto a voi: 45°. 
(Se condividete con me l'idea che la Terra sia approssimativamente sferica, saprete che l'Italia da dove vi scrivo sta approssimativamente a 45° di latitudine Nord: non mi soprende quindi che a mezzogiorno dell'equinozio la sua ombra formi un angolo di 45°). 
In ogni caso, ovunque voi siate, potete calcolare l'inclinazione dei raggi solari usando un paio di semplici formule trigonometriche.

Ora, mi domando: che angolo forma invece la luce del sole in questo momento a Tokyo? Se la Terra è piatta, Tokyo sta da qualche parte verso est, a circa 9000 km. Google mi dice 9711 km.

Quindi, possiamo visualizzare la domanda in questo modo:

Siccome stiamo considerando solamente l'angolo che i raggi solari hanno rispetto al terreno, è irrilevante se la linea Italia-Tokyo non passa per il punto in cui il sole è esattamente perpendicolare alla superficie terrestre. In ogni caso, dato che a me i raggi arrivano inclinati di 45°, devo dedurre che quel punto sia distante da me esattamente come l'altezza del sole rispetto al terreno (sì, a pensare come stanno effettivamente i fatti, fa già ridere).
[Tutta questa storia potremmo già chiuderla notando che, in questo momento (mentre vi scrivo), a Tokyo è notte, come mi dimostra questa webcam live che mostra il Giappone in tempo reale:




Ma io sono un terrapiattista, quindi complottaro, e non credo a questo video, che è chiaramente stato messo online dalla lobby della terra rotonda per farmi credere l'assurdità che possano esserci zone della Terra che in questo momento non sono illuminate dal sole. Se la Terra è piatta (e lo è!), allora tutta la superficie piatta deve essere illuminata dal sole che vedo in alto sopra la mia testa! Nessun ostacolo tra noi ed il Giappone è così alto e ampio da poter oscurare il sole, quindi, in Giappone deve essere giorno!]

Pertanto, ignoriamo queste fantomatiche "prove" che in Giappone ora sia notte, e usiamo la logica matematica per calcolare la reale inclinazione dei raggi solari in questo momento.
Usiamo la trigonometria, applicata alla figura che vi ho mostrato prima. Da quella, deduciamo che l'altezza del sole è pari alla somma della medesima altezza e della distanza Italia-Tokyo, moltiplicata per la tangente dell'angolo con cui i raggi solari raggiungono Tokyo. Un paio di calcoli e possiamo riformulare la questione per sapere a che altezza sia il sole rispetto al terreno, in funzione dell'angolo che i raggi hanno a Tokyo. 
Siccome il sole gira intorno alla Terra compiendo una rotazione completa in 24 ore, significa che nelle 24 ore tale angolo varia da 0° a 360°. Questo significa che possiamo calcolare l'altezza del sole durante le 24 ore del giorno in funzione dell'angolo che il sole ha rispetto ad un punto qualunque (che sia Tokyo o l'Italia, non deve fare differenza).

La formula dice che l'altezza del sole deve essere direttamente proporzionale alla tangente dell'angolo di rotazione giornaliera, e inversamente proporzionale alla differenza tra 1 e tale tangente. In, breve, l'altezza del sole è legata ad una funzione trigonometrica della tangente.
A questo punto, possiamo quindi calcolare l'altezza del sole durante le 24 ore. Il grafico dell'andamento del sole ci dice a che ora esso sorge, che altezza raggiunge ad ogni ora, e quando tramonta:

La linea rossa orizzontale è la superficie terrestre. I pallini gialli indicano l'altezza del sole durante il giorno. I pallini neri indicano l'altezza del sole sotto il livello della Terra dopo il tramonto. 
Siccome, per convenzione, l'alba è intorno alle ore 6, definiamo il punto in cui il sole sorge come le ore 6. Ecco la cronaca di una normalissima giornata sulla Terra Piatta:

Ore 6, il sole sorge. La formula ci dice che la distanza tra voi ed il sole che sorge in quel momento è nulla. Vi conviene allontanarvi, o resterete inceneriti dal sole che sorge.

Ore 8.45. Dopo aver asceso pigramente il cielo per più di un'ora e mezza, il sole ora accelera sempre più verso l'alto. Acquista una velocità crescente, allontanandosi sempre più dalla Terra.

Ore 8.59.59. Il sole ha raggiunto una distanza infinita dalla superficie della Terra. Un istante dopo, il sole si trova ancora ad una distanza infinita, ma ora è diametralmente dall'altra parte dell'Universo, sotto la Terra! Istantaneamente, cala la notte.

Ore 15. Dopo sei ore, la notte finisce, ed il sole sorge, per la seconda volta, esattamente nel punto in cui siete voi. Vi conviene allontanarvi, o resterete inceneriti dal sole che sorge.

Ore 17.45.  Dopo aver asceso pigramente il cielo per più di un'ora e mezza, il sole ora accelera sempre più verso l'alto. Acquista una velocità crescente, allontanandosi sempre più dalla Terra.

Ore 17.59.59. Il sole ha raggiunto una distanza infinita dalla superficie della Terra. Un istante dopo, il sole si trova ancora ad una distanza infinita, ma ora è diametralmente dall'altra parte dell'Universo, sotto la Terra! Istantaneamente, cala la notte.

Ore 6, inizia un'altra normalissima giornata di follia solare sulla Terra Piatta.

Ora, è evidente che siccome nessuno di noi vede il sole sorgere e tramontare due volte al giorno, né tantomeno vede l'altezza del sole aumentare infinitamente prima delle 9 e prima delle 18, significa che qualcosa non torna col modello della Terra piatta. Eppure, la geometria euclidea descrive perfettamente il modo con cui i raggi solari devono essere osservati in funzione del moto del sole rispetto alla Terra. Come mai il modello fa predizioni che non osserviamo nel mondo reale?
Perché il modello è sbagliato nelle ipotesi: ovvero, qualsiasi sia la forma del nostro pianeta, sicuramente la Terra non è piatta. Altrimenti, per far stare in piedi il bizzarro comportamento del sole che deve risultare applicando la trigonometria ai dati ottenuti dall'osservazione, occorre aggiungere qualche bizzarra e contorta causa ulteriore che spieghi come mai il sole non lo vediamo sorgere due volte al giorno né schizzare verso l'infinito appena dopo colazione e prima dell'aperitivo!

Assumendo invece che la Terra sia un solido approssimabile ad una sfera che ruota su sé stessa, il comportamento dei raggi solari lungo la sua superficie, nelle 24 ore, è perfettamente spiegabile, in ogni punto della Terra, così come il moto apparente del sole sopra le nostre teste.
Ed è nella capacità di spiegare innumerevoli fenomeni distinti (dall'Italia al Giappone, dal solstizio all'equinozio, dal giorno alla notte) in modo semplice, che una teoria vince e si conferma valida. 


22 settembre 2018

La postura delle braccia nei theropodi

Come era tenuto il braccio dai theropodi mentre si muovevano? Ovvero, in generale, quale è la postura delle braccia nei theropodi non-aviani?
Il tema non è così immediato come sembra, perché le ossa e gli scheletri ci danno solo una parte delle informazioni su come le braccia fossero tenute in vita. Muscoli, tendini, cartilagini fanno la loro parte nel mantenere e permettere una determinata postura. Ed, infine, c'è anche una componente non direttamente deducibile dalle ossa, ovvero il comportamento, ovvero, le istruzioni inviate dal cervello, e che spesso sono bizzarre e per niente vincolate alla forma delle ossa.

Alcune delle immagini che ho visionato per confrontare le posture nei diapsidi viventi con postura bipede (fonti: http://www.pnas.org/content/101/48/16784 e https://www.youtube.com/watch?v=Kca3s9HSN0Y). La freccia rossa indica la direzione dell'asse lungo del corpo, la freccia blu la direzione dell'omero.


Se prendiamo come riferimento vivente gli uccelli e quei rettili capaci di bipedismo facoltativo (esistono molti squamati che possono temporaneamente assumere una postura bipede, ma che non hanno adattamenti al bipedismo obbligato, come invece tutti i theropodi), possiamo fare alcune deduzioni generali applicabili anche ai theropodi.

Prima di guardare gli animali viventi, una necessaria precisazione sulle differenze tra theropodi non-aviani, uccelli e squamati.

Orientazione del corpo. Negli squamati, il baricentro è spostato anteriormente al bacino: di conseguenza, quando l'animale assume la postura bipede deve inclinare anterodorsalmente la schiena per arretrare il baricentro (avevo fatto questa considerazione ai tempi della discussione sul paradosso dello spinosauro quadrupede). Gli uccelli, come tutti i theropodi, non hanno questo problema, ed il loro asse corporeo è sempre sub-orizzontale.
La differenza tra squamati e uccelli/theropodi è da tenere bene a mente: pertanto, per confrontare i due tipi di postura bisogna fare riferimento all'orientazione del braccio rispetto all'asse principale del corpo e non rispetto al piano del terreno.

Orientazione del glenoide. La faccetta del glenoide è il punto del cinto pettorale dove il braccio si articola allo scheletro. L'orientazione di quella faccetta rispetto al corpo è quindi un vincolo fondamentale per comprendere l'orientazione del braccio.
Negli squamati, il glenoide è orientato latero-ventralmente (guarda in basso e di lato). Negli uccelli, il glenoide è orientato latero-dorsalmente (guarda in alto e di lato). Nella maggioranza dei dinosauri, il glenoide è invece orientato postero-latero-ventralmente (guarda in basso e di lato, ma più inclinato verso il retro rispetto alle lucertole). Alcuni coelurosauri hanno una condizione intermedia tra quella degli altri dinosauri e quella degli uccelli moderni.

Infine, per semplicità, mi riferirò solamente all'orientazione dell'omero (la parte prossimale del braccio, tra spalla e gomito), perché l'orientazione dell'avambraccio e della mano sono molto variabili nei veri theropodi, e dipendono da come e quanto la parte distale dell'omero presenta una torsione rispetto alla sua articolazione col glenoide, a quanto i condili dell'omero sono migrati sulla superficie anteriore dell'omero, e al tipo di articolazione del polso. Quindi, in questo post, per “orientazione del braccio” intendo solamente la direzione che l'asse lungo dell'omero assume rispetto all'asse lungo della colonna vertebrale del torace.  [tenete bene a mente questo, prima di commentare a sproposito su dettagli che NON sono discussi nel post]

Se confrontiamo squamati e uccelli, servendoci ad esempio di filmati e radiografie, vediamo che in generale, gli squamati oscillano l'omero lungo un “cono” che ha come apice il glenoide e come altezza del cono una direzione rivolta postero-lateralmente. Notare che durante l'intera camminata, l'omero non è mai proiettato anteriormente. Notare inoltre che negli squamati, l'andatura bipede è serpeggiante (perché la loro gamba non è parasagittale), e che le braccia si muovono assecondando queste ondulazioni del corpo per stabilizzarlo.
Negli uccelli, la postura è perfettamente bipede, ed il torace non si muove serpeggiando: l'omero è tenuto invariabilmente fisso rispetto alla gabbia toracica, parallelo al corpo e rivolto posterolateralmente. La furcula impedisce che la due metà del cinto pettorale (destra e sinistra) oscillino indipendentemente una dall'altra.
Pertanto, nonostante le differenze tra questi due modelli rettiliani, è da sottolineare che sia gli squamati che gli uccelli tendono a mantenere l'omero orientato posterolateralmente rispetto alla direzione del moto. Gli uccelli non hanno bisogno di usare le braccia per stabilizzare la camminata, perché il loro bipedismo è perfetto e parasagittale.

Dato che tutti i theropodi hanno la furcula e una postura bipede obbligata e parasagittale, deduciamo che il loro modo di camminare è da uccello e non da lucertola. Pertanto, non c'è motivo per pensare che durante la camminata dei theropodi il braccio dovesse oscillare per accomodare e bilanciare l'andatura. Dato che il glenoide dei theropodi è in generale rivolto più posteroventralmente che negli uccelli, ed alla luce del fatto che sia lucertole che uccelli mantengono l'omero proiettato posteroventralmente, a maggior ragione dobbiamo concludere che anche i theropodi avessero quella postura dell'omero.

Concludendo, è molto probabile che durante la camminata, i theropodi tenessero l'omero orientato posteriormente, aderente alla gabbia toracica, e che non lo muovessero lateralmente. Inoltre, il vincolo dato dalla furcula ai due glenoidi ci dice che le due braccia fossero - usualmente - mosse di concerto una rispetto l'altra, sempre dentro il limiti dati dalla direzione posteroventrale del glenoide. 

Da ciò deduco che tutte quelle rappresentazioni paleoartistiche in cui l'omero penzola sotto (o persino davanti) alla gabbia toracica, o in cui le due braccia sono orientate con angoli molto differenti una dall'altra, siano poco plausibili.

19 settembre 2018

Ma il T-rex piumato è solo un pollo gigante!

"Sue fa colazione" - artwork (c) Andrea Cau

Verissimo.
Un pollo gigante.
Un pollo ipercarnivoro di 8 tonnellate.
Ed un morso con la forza sufficiente per sollevare un'automobile.

Il ventre dei theropodi – precisazioni


Tyrannosaurus è suscettibile sulle sue forme corporee... (disegno del vostro blogger)

Il mio precedente post ha generato varie discussioni online. Questo è positivo, perché stimola a valutare punti di vista alternativi e spinge a innovare nel campo – spesso un poco conservatore e a volte un pochino ottuso – della paleoarte.
Alcune critiche alla mia proposta meritano una serie di precisazioni.


1- I theropodi mesozoici non sono conformati tutti come gli uccelli moderni.
La regione pubica dei theropodi è molto variabile: ci sono forme con pube proiettato anteriormente, altre con pube verticale ed anche forme con pubi proiettati posteriormente. Ci sono forme con piede pubico e forme senza piede pubico. Insomma, non esiste una conformazione unica di bacino. Nessuno pretende che ogni theropode fosse fatto esattamente come gli uccelli moderni, che hanno il pube proiettato posteriormente, il femore orientato più orizzontalmente di molti altri taxa, e mancano di piede pubico. Ma infatti, quello non era nemmeno il senso del mio post! Io ho sottolineato che molte ricostruzioni della zona pubica presentano una eccessiva separazione tra coscia e pube, ed una eccessiva “anoressia” del ventre tra il pube e il femore, e che l'anatomia degli arcosauri viventi ci mostra una maggiore connessione muscolare e connettivale tra le ossa di quella area.
Questo significa che molte ricostruzioni omettono di includere elementi muscolo-connettivali che in vita sicuramente “riempivano” quella zona del corpo. L'evoluzione della zona pelvico-femorale lungo Theropoda è veramente complessa, ed il risultato è che una rigorosa forma di phylogenetic bracketing non è possibile.
Ad esempio, oggi né coccodrilli né uccelli hanno il piede pubico, quindi non esiste alcun riferimento vivente su come fosse conformato il tessuto molle nell'intorno di questo osso nei taxa con piede pubico.

2- La regione addominale non è solamente composta da muscoli appendicolari.
Quando si fa riferimento alla zona pubica, bisogna ricordare che essa non era solamente un'area di inserzione e passaggio di muscoli dell'arto posteriore. I visceri si estendevano anteriormente al pube, formando un ventre la cui ampiezza e conformazione è anche legata alla forma del pube. Paradossalmente, la “sindrome anoressica” che coinvolge le ricostruzioni dei muscoli colpisce anche i visceri, e così sembra quasi che i dinosauri non avessero un ventre, degli intestini e degli organi riproduttori. I dinosauri che vediamo ricostruiti hanno spesso delle meravigliose pancette scolpite, e nessuno pare avere un addome da animale reale.
Non abbiate paura a mettere un ventre molle e arrotondato davanti alle gambe del vostro dinosauro!

3- Le tracce di dinosauri seduti non intaccano la mia ricostruzione.
Alcuni critici alle mia ricostruzione hanno citato la traccia fossile di un theropode seduto risalente al Giurassico Inferiore, affermando che tale traccia mostrerebbe la callosità pubica ben distinta e non un ampio ventre e quindi smentirebbe la mia interpretazione. Ciò è errato: la traccia in questione mostra la callosità ischiatica, non quella pubica. Quindi, quella traccia è perfettamente coerente con la mia interpretazione (o meglio, probabilmente non ci dice nulla sulla forma del ventre): io ho evitato di parlare della zona ischiatica (che sta “dietro” la coscia), ma ho parlato della zona pubica (“davanti” la coscia).


Spero quindi che questo secondo post chiarisca i dubbi e i fraintendimenti sulle mie parole.

18 settembre 2018

Pollo rosa vs Pollo giallo


Guardate questa immagine.
Si tratta di due disegni che ho realizzato a partire dalle medesima fotografia di un pollo della varietà “nuda”. Uno dei disegni è una fedele copia delle forme originali, mentre l'altro è stato modificato.
Sapreste dire quale dei due è quello originale? Il rosa o il giallo?

17 settembre 2018

In the Formation, no dinosaur can hear you scream

Un meme che circola di recente tra i siti a tema paleontologico


I meme nerd a tema paleontologico possono essere divertenti e stimolare una discussione scientifica, ed io stesso ogni tanto ne produco qualcuno. A volte, però, un meme “scientifico” può veicolare più o meno consciamente un concetto errato, e quindi avere delle conseguenze negative sulla comunicazione dei temi da cui trae ispirazione.
Di recente, ho notato che circolano online alcuni meme che prendono in prestito alcune associazioni fossili provenienti da formazioni mesozoiche e li usano per fare una sorta di campionario di un “ecosistema estinto”.

Ad esempio, a leggere il meme qui sopra, si può cadere nell'errore di pensare che nel passato sia esistito un luogo chiamato “Formazione Yixian” e che in questo luogo avremmo incontrato gli animali che vedete illustrati.
Ciò è fondamentalmente sbagliato e molto fuorviante.

Nel Mesozoico non è esistito alcun luogo al quale possiamo dare il nome di “Formazione Yixian”. La Formazione Yixian, come ogni formazione geologica, è un insieme di strati rocciosi che noi rinveniamo oggi. Il nome "formazione" infatti è un termine geologico che si riferisce a complessi di stratificazioni esistenti nel presente, e che noi raggruppiamo in quanto accomunati da un insieme di caratteristiche litologiche riconoscibili e distintive. Il fatto che all'interno di una formazione di rocce sedimentarie si rinvengano dei fossili particolari non implica necessariamente che le specie fossili in questione vissero in un medesimo ambiente, né che siano eventualmente convissute assieme (o contemporaneamente)!

Inoltre, una formazione geologica non è un “luogo” nemmeno oggi, ma è un insieme di stratificazioni rocciose. Essa prende sovente il nome da una località in cui tale associazione di strati è stata definita o è meglio rappresentata, ma ciò non significa che quel luogo sia “la formazione” o che tale nome si estenda a tutto il territorio in cui quella associazione di strati può affiorare.

Infine, bisogna ricordare sempre che una stratificazione è un complesso geologico con una storia che non si limita né conclude al momento del passato in cui gli organismi i cui resti sono fossilizzati e inclusi in parte degli strati della formazione sono vissuti. La formazione è infatti un concetto geologico, relativo a corpi rocciosi, e questi ultimi hanno una genesi, sviluppo e storia distinta da quella delle faune fossili che possiamo rinvenire in quegli strati (qualora la formazione sia sedimentaria). Ad esempio, la Formazione Morrison, in cui rinvengono fossili famosi come Allosaurus e Diplodocus, esiste oggi, non esisteva nel periodo Giurassico: questi dinosauri non hanno mai camminato attraverso una "Formazione Morrison", perché la Formazione Morrison si sarebbe formata molti milioni di anni dopo la loro morte.

Sebbene ricostruzioni paleo-ambientali come questa hanno spesso come base scientifica le associazioni faunistiche che si rinvengono in una medesima formazione geologica, è errato ritenere o considerare queste illustrazioni una rappresentazione della formazione geologica da cui provengono i fossili. La formazione è una entità geologica del mondo presente, non è una entità biologica del passato. (C) Mark Hallett.