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

7 commenti:

  1. The table in the supplementary information showing which continent the Mosasaur species come from shows Prognathodon waiparaensis coming from North America; this is actually a New Zealand species although a specimen compared to it has been reported form California.

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    1. Thanks, it will be updated in future iterations.

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  2. Not a problem.
    Also good to see that "Prognathodon" kianda groups with Eremiasaurus heterodontus; it would be very interesting to see "P." sectorius, E. mosasauroides and Kourisodon puntledgensis included as well to see if there is a clade of razor toothed mosasaurs.

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  3. Dottor Cau, ci sono fossili che possano indicare attività predatorie da parte dei plesiosauri di taglia maggiore rispetto ai primi mosasauroidi?


    Salvatore Giordano

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  4. Congratulazioni per la pubblicazione.
    Non avete testato anche le possibili interazioni dovute alla rarefazione e scomparsa degli ittiosauri durante l'evento anossico di fine Cenomiano?
    Cioè avevo sempre pensato che la fortuna dei mososauri fosse stata l'estinzione degli ittiosauri (e la prematura fine dei talattosuchi alcune decine di milioni di anni prima), avesse lasciato un bel po' di spazio libero nei mari.

    Valerio

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    1. No, gli ittiosauri non sono stati considerati nello studio, anche perché il tempo di sovrapposizione dei due gruppi è troppo breve per una comparazione decente.

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