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

7 commenti:

  1. molto interessante, hai provato a testare l'ipotesi assumendo che l'interpretazione della falange di Ibrahim et al. sia corretta?
    Emiliano

    ps mi scuso in anticipo per l'eventuale stupidità della domanda. fuori dal mio campo mi muovo a tentoni.

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    1. Non cambia molto, dato che ho volutamente tenuto le stime molto grossolane dato il margine di incertezza in tutti i parametri della questione.

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    2. immagino, poi, se non sbaglio se la loro interpretazione fosse corretta l'omero dovrebbe risultare ancora più "massiccio" passami il termine vernacolare dopo 10 ore di lavoro non trovo di meglio. grazie per la risposta
      Emiliano

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    3. Siccome "massiccio" non ha un equivalente tassonomico, non è un vernacolare di qualcosa.
      "Vernacolare" è l'aggettivo che definisce i termini tassonomici "non tecnici": non ha senso usarlo per termini che non sono tassonomici o non hanno una forma tecnica.

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    4. la prossima volta che sarò troppo stanco eviterò di scrivere. credo anche che nella mia risposta ci sia un errore ancora più significativo, ma non importa.
      Emiliano

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  2. Nell'articolo "THE BRAINCASE OF THE THEROPOD DINOSAUR MURUSRAPTOR..." di ARIANA PAULINA-CARABAJAL AND PHILIP J. CURRIE

    leggo che i canali semicircolari possono dare informazioni sulla postura, anche se non ho capito in che modo (per mia incapacità).

    The semicircular canals have also important neural links, coordinating eye movements and head turning (Spoor et al., 2007, Witmer et al., 2008, Witmer and Ridgely, 2009). Therefore, some inferences have been made on locomotor behavior (e.g., bipedality), and the capability
    to perform fast movements of the head (Lautenschlager et al., 2012 and references therein).

    Può tornare utile?

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  3. I canali semicircolari dell'orecchio interno sono parte del sistema sensoriale dell'equilibrio. Pertanto, la loro forma e geometria è anche correlata con la postura dell'animale. Si discute se la forma relativa dei canali dia indicazioni sulla postura "abituale" della testa.
    Siccome la postura bipede richiede un controllo dell'equilibrio più raffinato della postura quadrupede, la forma dei canali semicircolari può dare indicazioni se un animale fosse bipede o quadrupede.

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