28 febbraio 2019

Smettete di guardare Tyrannosaurus col cuore...

Quando si è innamorati, si sa, si tende ad essere irrazionali.
E finché tale irrazionalità può stemperare i difetti della persona amata, può anche essere tollerato. Quando invece l'irrazionalità va a deformare il ragionamento scientifico, allora è grave.

Uno dei capisaldi della moderna paleo-biologia è l'inferenza filogenetica (phylogenetic bracketing), il metodo di valutazione dei gradi di plausibilità di una struttura anatomica che non è fossilizzata ma che potrebbe essere presente in un taxon estinto, usando un criterio logico che deduce e stima tale plausibilità a partire dalla morfologia che osserviamo nei parenti viventi di quel taxon estinto.
Witmer (1995) descrive nel dettaglio come procede l'inferenza filogenetica, che, ripeto, non si limita a "ricostruire" le parti non-fossilizzate ma determina anche il grado di plausibilità di tale ricostruzione.

Witmer (1995) usa un esempio molto accattivante per mostrare la procedura di inferenza filogenetica. Egli prende un theropode del Cretacico Superiore (specie A), del quale non conosciamo informazioni sul suo tegumento, a parte alcune tracce di squame in una regione limitata dal corpo.
Siccome la specie in questione è un theropode, essa è inquadrata filogeneticamente nel sequente schema: (coccodrilli (specie A, uccelli)), che significa che essa è più prossima agli uccelli viventi che ai coccodrilli viventi.
Witmer (1995) a questo punto si chiede se la specie in questione fosse dotata di piumaggio.
Utilizzando la specie viventi, la risposta data dall'inferenza filogenetica non è definibile, perché i coccodrilli sono privi di piume, mentre gli uccelli ne sono dotati, e quindi abbiamo lo stesso grado di plausibilità sia per ammettere le piume che per escludere le piume nella specie estinta analizzata.
A questo punto, Witmer (1995) introduce una quarta specie (specie B), anche questa fossile (è del Giurassico), ma - a differenza della prima specie - questa specie è rinvenuta in un Lagerstatte (giacimento a elevata conservazione), il quale ha preservato tracce di piumaggio associate allo scheletro della specie B. Sappiamo da dati morfologici, che la specie B e la specie A formano una relazione filogenetica con gli uccelli rispetto ai coccodrilli. Se ora ripetiamo la procedura di inferenza filogenetica, risulta che possiamo positivamente affermare che la specie A sia anche essa dotata di piumaggio, dato che essa è filogeneticamente inquadrata dentro il clade formato dalle altre due specie piumate. Ovviamente, mano a mano che aggiungiamo specie provenienti da altri Lagerstatte, e che preservano piumaggio, possiamo rafforzare e confermare questo scenario interpretativo.

Nell'esempio di Witmer (1995) la specie A è Hesperornis regalis, taxon cretacico del quale non abbiamo tracce di piumaggio ma solo qualche traccia di squame* (cosa che non è comunque un argomento per negare la presenza del piumaggio) e Archaeopteryx lithographica, taxon giurassico con tracce di piumaggio.



*vedere commenti

L'approccio seguito dall'inferenza filogenetica è logico e lineare, e difatti nessuno lo mette in discussione né lo critica. Il fatto che Hesperornis abbia tracce di squame non è mai stato usato come argomento per rifiutare l'inferenza filogenetica per le sue piume.

Ora, vi propongo un giochetto.
Sostituiamo Hesperornis regalis con un'altra specie cretacica della quale non abbiamo tracce di piumaggio ma solo qualche traccia di squame: Tyrannosaurus rex. E sostituiamo Archaeopteryx lithographica con un'altra specie giurassica anche essa proveniente da un Lagerstatte e per la quale abbiamo anche in quel caso tracce di piumaggio: Tianyulong confuciusi. Le relazioni relative di queste due specie rispetto a uccelli e coccodrilli sono le medesime di quelle per Archaeopteryx ed Hesperornis
Se ripetiamo l'inferenza filogenetica per il piumaggio, otteniamo il medesimo risultato:


Eppure, paradossalmente, nonostante la logica sia esattamente la medesima del caso precedente, i dati analizzati siano esattamente i medesimi, e le relazioni filetiche siano esattamente le medesime, c'è sempre uno zoccolo duro di ottusi che non vuole ragionare con il cervello ma preferisce seguire altri organi, e conclude che non ci sono argomenti validi per sostenere che Tyrannosaurus fosse piumato, arrampicandosi su una serie scivolosa di contraddizioni e imprecisioni pur di negare le conseguenze della logica applicazione del medesimo ragionamento che, invece, non hanno alcun problema ad applicare per Hesperornis
Se Hesperornis (privo di tracce di piumaggio, con tracce di squame) per voi è plausibile ricostruirlo piumato, allora dovete concludere la medesima interpretazione per Tyrannosaurus.

Smettete di ragionare sul tegumento di Tyrannosaurus come se parlaste della vostra fidanzata. Smettete di tirare in ballo argomenti irrilevanti per salvare il "Tyrannosaurus-tutto-squamato", come l'assenza di piumaggio in siti dove fossilizzano solo le tracce di squame. Smettete di ignorare che esistono dinosauri che sono simultaneamente piumati e squamati (Kulindradromeus), e quindi che non è pertinente menzionare la traccia di squame per negare le piume. Ragionate filogeneticamente e non tipologicamente.
Usate il cervello e siate razionali.

30 commenti:

  1. Interessante come sempre.

    Giorgio

    RispondiElimina
  2. Is it true that Hesperornis has only been found with scales but no feathers? The only preserved hesperornithine integument I'm aware of comes from KUVP 2287, which was reassigned as the holotype of Parahesperornis, and it preserves both feathers and scales according to Williston (1896).

    RispondiElimina
    Risposte
    1. I meant that specimen, and I followed the original (lumper) concept of Hesperornis including its sister taxon Parahesperornis. I'd love the tegument of that specimen to be redescribed, because the image is not that clear for the feathers. This is why I (and apparently Whitmer too) avoided to mention. Note that the main argument of the post (about feather presence) is not affected if we avoid mention to scales.

      Elimina
    2. I'm certainly with you on both the central argument of your post and the desirability of a redescription for that specimen!

      Elimina
    3. Note that it is not clear if those "metatarsal feathers" are instead stripes of skin: some show what appears as scales in the proximal end of the fragments. But, again, I am overinterpreting the bad image: a redescription is necessary.

      Elimina
  3. (The conclusion of my SVP 2018 poster, summarized...)

    RispondiElimina
  4. Fabrizio Casalegno28/2/19 17:03

    Bah, chissà perché dà così fastidio un Tyrannosaurus piumato. Un altro effetto negativo del canone di Jurassic Park?

    RispondiElimina
  5. I "detrattori" del piumaggio si appellano all'idea che un Arcosauro di piú di 3 tonnellate non potrebbe avere un'estesa copertura di piume in climi temperati, ma che io sappia nessun studio è stato pubblicato al riguardo.

    RispondiElimina
    Risposte
    1. L'argomento che propongono presuppone che si conosca:
      1-il tasso metabolico di T.rex (quanto calore produce)
      2-il tasso di dispersione corporea di T.rex (quanto calore disperde dalla superficie corporea)
      , e quindi il rapporto superficie-volume dell'animale
      3-la temperatura ambientale (per determinare il differenziale termico con T.rex)
      4-la densità e distribuzione del piumaggio

      Siccome non conosciamo il valore di nessuno di questi fattori in modo inequivocabile, il loro è un ragionamento del tutto privo di fondamento.

      Elimina
  6. Or just stop abuse the word feather when the diversity of integumental structures is a broad spectrum. If filaments would be present we would have seen them by now. At times i wonder if the absence of feathers makes certain scientist flat out biased and make up arguments to have them present.

    RispondiElimina
    Risposte
    1. Filamentous tegumentary structures are feather type I and II: these are known in several theropods bracketing Tyrannosaurus, and are homologous to feathers. Call them whatever you like, but those are a kind of feathers. Also, it seems that you do not understand how taphonomic effects bias the preservation of feathers, and cannot be used as argument against presence of a feature when the taxon is deeply nested inside a clade with such feature well documented.
      Last but not least, if nobody complains for feathers in the giant Deinocheirus, why many complain for feathers in Tyrannosaurus, which is the same size of Deinocheirus? Because T.rex is their scaly pet... I suppose.

      Elimina
    2. Dear god Cau. Publish a paper wich shows they indeed are homogolous to whatever stage you like categorized them into wich folder you want them to fit but do so with ACTUAL fossil evidence from any specie of Tyrannosaur of the later IDAE instead of making up this alternative EPB with reference to completely different set of taxon it´s not relevant what the model of Deinocheirus propose

      And you have the audacity to say that people to use their brain if anything this attempt of phylogenetic bracketing based of a cocktail of little bit of everything you seem to throw in pot wont clarify anything as evidence for anything it should be taken with a bathtub of salt or perhaps even a truck provided by saltworks. I question your self claim authority to make such claims.

      Oh and to give you a pointer maybe you should go back and double check Dr Thomas Holtz SVP poster the argument he propound is literally the opposit of your intricate conclusion. Time to make a better case for presence of "feathers" instead of using epb as a tool, as if it is science fiction mr Cau.

      Elimina
    3. As for preservation bias i strongly recommend that you read Pauls work he presented at the SVPCA https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4528472/

      And add to the coarse sedimentation you already have the presence of "feathers"https://www.researchgate.net/publication/283315037_A_densely_feathered_ornithomimid_Dinosauria_Theropoda_from_the_Upper_Cretaceous_Dinosaur_Park_Formation_Alberta_Canada

      Elimina
    4. Dear "Unknown",

      Read comment by Dr. Tom Holtz himself a few commens above yours, where he wrote that my post is a brief summary of his SVP poster.
      PS: I am Dr. Cau, not just Mr. ;-)
      PPS: be less emotional.
      PPPS: thanks for your epic fail! :-D

      Elimina
    5. Go ahead and double check his poster instead of take his word for it. Perhaps you should disect it thoroughly "Dr". it appears he might not understand your
      inconsequent EPB chart..

      I am not emotional at all but it is easy to detect someone trying to make a claim without sufficient data with poor argument to hold up scrutiny.

      Elimina
    6. So, do you understand what is written in Holtz's poster more than Holtz himself?
      Amazing!

      Elimina
    7. As i said go ahead and read the poster instead of acting like a child. It literally tells you that you cant soly rely on phylogenetic bracketing for integumental structures. Or the best thing you can do is to actually ask Dr Holtz himself to elucidate his chart instead of boast of the comment he made here...

      Elimina
    8. Holtz commented that this post is a summary of his SVP poster. This is what he wrote, even if you prefer ignoring it.
      I trust him, because he evidently is aware of what is written in his poster more than your emotional complains.
      End of the discussion.
      Have a nice day.

      Elimina
    9. So it appears you did not read his poster and you chose to ignore it because the outcome might be the opposit of your attempt to apply epb (chocker). I dont care if you trust him, its about the scientific argument that needs to be clarified. Good "science Dr Cau".. Have a nice day.

      Elimina
    10. I did read Holtz's poster. I understood it. Holtz agrees with my post.
      All the rest is just your delusional comments for the greatest epic fail seen in this blog.

      Elimina
    11. He have proposed preservation bias at times but in general thomas have been on equal ground of the argument, but that is not what i was explaining to you was it.. But no problem Cau go ahead and derail of topic instead of coming up with good scientific arguments. "epic fail" delusional etc. How old are you Cau? 15?? I might have touched a nerve because you said end of discussion but you keep responding.

      Elimina
  7. Vorrei chiedere se l'inferenza filogenentica non sia debole da un punto di vista di avanzamento conoscitivo: voglio dire, se un giorno dovessimo spostare Tyrannosaurus in un altro ramo della famiglia dei dinosauri (cosa poco plausibile ma non per questo impossibile), non verrebbe così sconvolta l'associazione antenato-parente più prossimo-discendente?

    RispondiElimina
    Risposte
    1. Tipo? Guarda che nel mio esempio ho usato (volutamente!) Tianyulong, che è un ornithischio: vuoi forse pensare che un giorno Tyrannosaurus risultarà più lontano dagli uccelli rispetto ad un ornithischio?
      Auguri. ;-)

      Elimina
    2. no, non intendo uno spostamento così radicale... dico solo che molti si sentono autorizzati ad attribuire piumaggio a Tyrannosaurus perchè è legato in qualche modo ai Proceratosauri e a Yutyrannus. Se Tyrannosaurus avesse fatto parte degli Allosauri-Carcharodontosauri, o anche degli Spinosauri, nessuno avrebbe azzardato l'ipotesi di piumaggio perchè non ne abbiamo traccia [ per ora!] in quelle famiglie.

      Elimina
    3. Non cambia nulla, il risultato sarà sempre lo stesso: ormai per avere T.rex squamato puoi solo spostarlo nei coccodrilli.

      Elimina
  8. Euhelopus28, se un giorno dovessimo spostare Smilodon in un altro ramo dei mammiferi, non crollerebbe l'inferenza filogenetica che lo vuole peloso solo perché imparentato con i felidi?
    Magari, è un cetaceo estremamente convergente con i felidi e quindi non avrebbe pelo (cosa poco plausibile ma non per questo impossibile).
    Comunque sia, considerando la presenza di omologhi delle piume anche in Pterosauria, non potresti escludere a priori l'assenza d piume in Tyrannosaurus rex nemmeno spostandolo fuori Dinosauria. E infine, mica è così vero che nessuno azzarda l'ipotesi di un piumaggio in teropodi non celurosauri...

    Giuseppe Mennella

    RispondiElimina
  9. Dopo la scoperta di piumaggio primitivo negli pterosauri immagino tutti i dinosauri, incluso Diploducus, e tutti i loro parenti dinosauriformi, con almeno una protopiuma da qualche parte. Anche solo una crinierina.

    Un po' è scienza, un po' e sentimento

    Valerio

    RispondiElimina
  10. Since this all came up, my poster DOES say that the EPB is not the sole determinant of what does and does not have filamentous integument. BUT it also discusses the problems of taphonomy, and how we cannot trust absence of observation of filament as meaning absence of filament. The status is complicated, and there is no simple "general theory of integument".

    TL;DR: anyone dogmatically claiming absence of filaments for any dinosaurian taxon at present is speaking beyond the data. (That is not the same as claiming that filaments ARE definitely present. But this last statement is exceedingly difficult to confirm.)

    RispondiElimina
    Risposte
    1. Thanks, Tom.
      In fact, as is written in the post, the EFB is not a criterion for assesing absence/presence but for inferring the robustness of a feature inference: and this is what the post says and this is in agreement with the arguments discussed in the poster by Tom. And this is why I commented to his previous comment with "very summarized", because the post did not mean to discuss all arguments included in that poster.
      I wrote several posts on tegumentary preservation bias and inference, so it is not necessary to write anything more here.

      Elimina