29 aprile 2020

Spinosaurus Revolution - Extended Edition: All Hail to the Triton Dinosaur!

Ricostruzione aggiornata di Spinosaurus (opera di Marco Auditore) basata sui primi resti dell'esemplare del 2014 (parti rosse) con l'aggiunta degli elementi della coda dello stesso esemplare, rinvenuti di recente nel medesimo sito (parti verde). 

Nel Settembre 2014, la pubblicazione di un nuovo esemplare di spinosauride dal Kem Kem marocchino ha acceso un intenso dibattito (a tratti, specialmente online, degenerato in toni eccessivi e argomenti ad hominem) incentrato sulla natura di questo esemplare, sulla sua genuinità e sulle interpretazioni della sua bizzarra ed inattesa morfologia.
Io ho seguito questa vicenda con moderato distacco ma anche con rigorosa oggettività. (Vedere miei post sulla pubblicazione, sulla storia dell'esemplare, sulle possibili spiegazioni alternative, sulle eventuali soluzioni ai punti più spinosi [gioco di parole]). Non ho mai nascosto che io fossi al corrente di molti "retroscena" della vicenda, dato che alcuni dei suoi protagonisti sono dei cari amici e colleghi paleontologi. Ma non ho mai ceduto alla faziosità: come sono stato rigoroso nella valutazione delle argomentazioni e dei dati, così sono stato schietto nei confronti di tutte le posizioni, indipendentemente da chi fosse a sostenerle. Purtroppo, altrove la controversia online è degenerata, polarizzandosi in modi a mio avviso troppo accesi e personalistici, così che l'analisi critica - legittima - di alcuni elementi di ciascun fronte sono divenuti pretesti per demolire in toto una delle due posizioni. Io ho continuato a proporre una sintesi tra le due posizioni, che prendesse i punti positivi di ambo i fronti e stemperasse le rispettive rigidità. 
Una delle più ostinate obiezioni alla rivalutazione semi-acquatica di Spinosaurus è incentrata sulla presunta "artificialità" dell'esemplare, ovvero, sull'idea che esso sia "troppo" strano per essere "naturale". I sostenitori di questa posizione non sono convinti che l'esemplare pubblicato nel 2014 sia genuino. Ovvero, essi non credono che sia un fossile naturale di un animale realmente esistito, ma ritengono piuttosto che esso sia invece un assemblaggio non naturale, una chimera. Nella migliore delle ipotesi, tale chimera sarebbe il frutto di una svista degli autori, assemblata inconsciamente ed ingenuamente unendo gli elementi di animali distinti (che, secondo tale ipotesi, sarebbero stati accumulati da agenti naturali - come la corrente di un fiume - in quel sito e fossilizzati assieme). Nella peggiore delle ipotesi, si è anche sostenuto che la chimera sarebbe una frode, un falso, costruito volontariamente da parti di scheletri provenienti da zone distanti, per creare un animale sensazionale (sul quale lucrare).
Io ho considerato l'esemplare un fossile genuino fin dalla sua pubblicazione, e continuo a pensarlo, perché non ci sono motivi seri per dubitare di ciò (non ci sono prove positive sulla presenza di più di un individuo nel sito), perché le analisi istologiche sulle ossa non mostrano differenze tra le varie parti, e sopratutto perché il nuovo esemplare rispecchia troppo fedelmente il fantomatico "Spinosaurus B" di Stromer per poter essere un artefatto deliberato realizzato selezionando del materiale scheletrico marocchino (già di per sé molto raro), né che possa essere un assemblaggio casuale di ossa sparse, prodotto da agenti fisici.
Proprio perché ho seguito la diatriba con moderato distacco, non posso negare che alcune critiche siano state invece alquanto pretestuose. I critici più duri hanno sollevato obiezioni anche personali nei confronti degli autori dello studio, sostenendo che essi non siano stati abbastanza chiari, onesti e aperti nel dimostrare che il fossile è genuino. Eppure, ad essere obiettivi, i critici non hanno portato prove positive che possano giustificare il loro scetticismo, a parte, appunto, il loro scetticismo. Non ci sono evidenze che il fossile sia una chimera, ed il solo fatto che esso sia bizzarro non rappresenta una prova che sia un falso. Mi domando quante volte un tale accanimento sia stato sollevato per altri studi sui fossili di dinosauro, e mi chiedo da dove nasca un tale ostinato rifiuto di ammettere la scoperta di un esemplare che, lo ripeto, ad oggi non è stato dimostrato in alcun modo che sia una chimera né un composito. Lascio a ciascuno la valutazione di queste domande, non mi interessa sondare ulteriormente la psicologia delle critiche.

La Scienza non si deve basare sulle argomentazioni personali o su bias psicologici, ma sui fatti testabili, sia pro che contro una ipotesi. Ed i fatti esistono. Ma come tutti i prodotti più complessi della Natura, essi richiedono un lungo lavoro e una lunga elaborazione per esser esposti in modo rigoroso. Si può scrivere una critica online in soli 5 minuti, ma occorrono anni per produrre un lavoro scientifico che smentisca in modo rigoroso tale critica. L'asimmetria tra i due fronti, quindi, è palese: basta un attimo per demolire, ma occorre un lungo lavoro per costruire.
Per questo, è con piacere che oggi finalmente posso condividere con voi quella che, probabilmente, è la pubblicazione scientifica definitiva che risolve i dubbi di chi ancora oggi si dichiara scettico nei confronti della natura dell'esemplare di Spinosaurus descritto nel 2014.

26 aprile 2020

Paraxenisaurus : un deinocheiride messicano?


Serrano-Brañas et al. (2020) descrivono resti frammentari di theropode da tre località della Formazione Cerro del Pueblo (Cretacico Superiore) del Messico, ed istituiscono un nuovo taxon, Paraxenisaurus normalensis. Questo nuovo theropode di taglia medio-grande (lunghezza stimata sui 6 metri) viene riferito ad Ornithomimosauria, e collocato in Deinocheiride. Se confermato, sarebbe il primo deinocheiride nordamericano (e primo fuori dall'Asia).

Sebbene l'ipotesi sia intrigante, ci sono alcuni punti deboli in questa ipotesi.
Il primo è che il materiale in questione è molto frammentario e proviene da tre località distinte. Dei tre esemplari, quello scelto come olotipo (ed unico sicuro da riferire a questa specie) consiste di frammenti di falangi della mano ed un piede parziale (parte dell'articolazione della caviglia, parte dei metatarsali II-III-IV e alcune falangi, tra cui un quarto dito quasi completo). Gli altri esemplari consistono principalmente di frammenti di metacarpali e falangi, ed un femore parziale, ed io sono dubbioso sulla possibilità di riferire tali elementi alla stessa specie dell'olotipo, dato che ci sono pochissimi elementi sovrapponibili tra i tre esemplari. Pertanto, esiste il rischio che Paraxenisaurus, – inteso come sommatoria di tutti e tre gli esemplari – sia una chimera.

Al fine di evitare il rischio che questo taxon (e la sua interpretazione) siano influenzate da una combinazione chimerica ed artificiale di caratteri, ho testato Paraxenisaurus nella mia analisi di Theropoda codificando questo taxon unicamente sulla base dell'olotipo, omettendo per ora le informazioni deducibili dagli altri esemplari.

L'analisi preliminare colloca Paraxenisaurus nella parte basale di Therizinosauria, in posizione comparabile a quella di Beipiaosaurus. Dato che in Nord America sono noti therizinosauroidi sia basali che derivati, questo risultato appare più plausibile dell'ipotesi deinocheiride. 
Imponendo che Paraxenisaurus sia interno ad Ornithomimosauria, l'analisi risultante è un solo step più lunga dell'ipotesi therizinosauriana: tuttavia, in quel caso, Paraxenisaurus è una forma basale sister-taxon di Nqwebasaurus. Imponendo invece che esso sia un membro di Deinocheiridae, l'analisi risulta di 3 steps più lunga dello scenario therizinosauroide.
In conclusione, data la frammentarietà del materiale e l'incertezza sulla attribuzione di tutti gli esemplari al medesimo taxon, ambo le opzioni therizinosauriana e ornithomimosauriana sono comparabili e non è possibile optare per una rispetto all'altra.
Pertanto, fintanto che non sarà confermata in modo più solido l'attribuzione del materiale degli altri due esemplari (i quali presentano elementi della mano assenti nell'olotipo), io resto scettico verso l'ipotesi che Paraxenisaurus sia un ornithomimosauro deinocheiride.
Per ora, conviene riferirlo a Maniraptoriformes incertae sedis.

Bibliografia:
Claudia Inés Serrano-Brañas, Belinda Espinosa-Chávez, S. Augusta Maccracken, Cirene Gutiérrez-Blando, Claudio de León-Dávila, José Flores Ventura (2020). Paraxenisaurus normalensis, a large deinocheirid ornithomimosaur from the Cerro del Pueblo Formation (Upper Cretaceous), Coahuila, Mexico. Journal of South American Earth Sciences 102610: doi:10.1016/j.jsames.2020.102610

13 aprile 2020

Ci fu competizione tra plesiosauri e mosasauri?

Plesiosauria e Mosasauroidea sono due dei più noti gruppi di rettili marini mesozoici. 
I primi compaiono nel Triassico superiore (220-200 milioni di anni fa), a partire da una linea di sauropterigi sempre più adattata alla vita acquatica, diversificandosi con enorme successo fino alla fine del Mesozoico.
I secondi compaiono a metà del Cretacico (100 milioni di anni fa), a partire da una linea di squamati semiacquatici (essi sono, di fatto, gigantesche lucertole acquatiche) e si diversificano con grande successo fino alla fine del periodo. 
Entrambi i gruppi si estinguono alla fine del Cretacico.
Pertanto, i due cladi di rettili acquatici coesistettero per almeno 30 milioni di anni nei mari di tutto il mondo, con i secondi che, letteralmente, "invadono" nicchie ecologiche ed ambienti che i primi occupavano stabilmente (con alterne fortune e con numerose fluttuazioni nell'abbondanza dei vari gruppi) già da cento milioni di anni.
Nasce quindi legittimamente la domanda se i due gruppi siano entrati in competizione e se le loro storie evolutive si siano influenzate reciprocamente.
In uno studio pubblicato oggi su PeerJ, Daniel Madzia ed il vostro paleo-blogger hanno sviluppato queste domande, analizzando le storie evolutive dei due gruppi durante il Cretacico Superiore, confrontando le relative dinamiche di diversificazione e le caratteristiche biologiche fondamentali, quali il tipo di dentatura (da cui si può dedurre la dieta), i modelli di nuoto e le strategie riproduttive (Madzia e Cau 2020).
Va subito chiarito che per "competizione" non si intende solamente la "competizione diretta" tra individui, quale può essere la predazione di un animale verso l'altro (come nell'immagine qui sotto), ma comprende qualsiasi fenomeno biologico di una specie che abbia effetti - anche indiretti - sull'altra. Ad esempio, avere un tasso di riproduzione più rapido o una differente preferenza in termini di prede o di temperatura dell'acqua da parte di una specie rispetto ad un'altra, pur non producendo "scontro diretto" tra i due gruppi, può determinare effetti che incidono sulla sopravvivenza della specie "competitrice". Alla scala dei milioni di anni, anche un effetto marginale, se cumulativo, può quindi incidere in modo importante sulla persistenza di un gruppo rispetto ad un altro.
Un grande plesiosauro brachauchenino ed un mosasauro tilosaurino. (c) D. Varner
Quanto furono frequenti queste interazioni? Incisero sull'evoluzione dei due gruppi?

Le nostre conclusioni sono che i mosasauroidi non poterono inizialmente entrare in competizione con i plesiosauri, date le sostanziali differenze anatomiche (100 milioni di anni fa, i secondi erano già perfettamente adatti ad uno stile di vita acquatico, mentre i primi erano all'inizio della loro storia, come specie semi-acquatiche ancora legate all'ambiente terrestre). Tuttavia, è legittimo supporre che il declino e la scomparsa dei pliosauridi, a metà del Cretacico Superiore (mentre altri gruppi di plesiosauri, come gli elasmosauridi e i policotilidi, persistono fino alla fine del periodo), possa aver liberato una nicchia macro-predatoria, nicchia che fu occupata rapidamente dai mosasauri (in particolare, i tilosaurini): l'analisi dei tassi di diversificazione morfologica mostra proprio in quel momento il più rapido accumulo di innovazioni anatomiche nei mosasauri (in generale) e nei tilosaurini (in particolare) e l'evoluzione di specie giganti. Più che di competizione, quindi, è plausibile parlare di parziale sostituzione ecologica: i mosasauridi trassero vantaggio dalla scomparsa di alcuni tipi di plesiosauri, e ne presero il posto come predatori apicali.


Bibliografia:
Madzia D, Cau A. 2020. Estimating the evolutionary rates in mosasauroids and plesiosaurs: discussion of niche occupation in Late Cretaceous seas. PeerJ 8:e8941 http://doi.org/10.7717/peerj.8941