L’Ipotesi del GDSP, ovvero: Tianyulong (Zheng et al., 2009) e la necessità di abbattere la falsa dicotomia “piume vs. scaglie”

Settimana di serendipità paleontologica. Lo scorso lunedì, durante la seconda conferenza di J. Horner, uno dei presenti chiese un’opinione sulla presenza e distribuzione del piumaggio nei dinosauri. Horner rispose di non avere alcun problema ad immaginare un ornithischio ricoperto da piumaggio (qui inteso probabilmente come strutture filamentose cave internamente, come in Sinosauropteryx e Dilong, non certamente le penne con rachide e vessillo presenti solo in Paraves e Oviraptorosauria). Come scrissi a proposito delle nuove evidenze di tegumento in Beipiaosaurus, non è azzardato ipotizzare che una forma di proto-piumaggio, equivalente al primo stadio dello sviluppo embrionale delle penne degli uccelli, sia una caratteristica condivisa da tutti i dinosauri e dagli pterosauri. Come saprete, un nuovissimo ornithischio cinese, Tianyulong (Zheng et al., 2009) mostra strutture tegumentarie che confermano proprio questo scenario. Dato che questo blog parla di Theropodi, non mi soffermerò molto su questo interessantissimo nuovo ornithischio (che comunque è notevole anche senza citare il tegumento: è il primo heterodontosauridae asiatico, e conferma le ipotesi che estendevano la durata di questo clade di ornithischi prettamente Triassico-Liassici fino all’inizio del Cretacico). Quello che conta è che esso è un ornithischio basale con evidente rivestimento filamentoso. Gli autori forniscono prove che queste strutture sono molto probabilmente epidermiche e tubolari, cioè cave internamente, pertanto, esse sarebbero omologhe alle penne: ovvero, proto-penne, ad uno stadio evolutivo simile a quello delle nuove strutture tegumentarie di Beipiaosaurus.

Ciò solleva la questione di come interpretare l’intero record fossile a noi noto per le strutture tegumentarie. Molti sono riluttanti a valutare l’evoluzione del piumaggio nei dinosauri perché ciò parrebbe entrare in conflitto con le chiare evidenze di squame e osteodermi in alcuni taxa (negli ornithischi Thyreophori e nei titanosauri Lithostroti). In realtà, come evidenziato da più punti di vista, il problema si dissolve se si abbandona la falsa dicotomia “squame vs. penne” e si assume un paradigma dinamico, che ammette la coesistenza delle due strutture anatomiche non solo all’interno del modello standard dell’evoluzione dei dinosauri, ma anche all’interno dei singoli animali, sia durante la loro ontogenesi che durante la loro morfologia adulta. Un uccello moderno illustra bene questo concetto, che io chiamo “Gradiente Dinamico Squame-Penne”, GDSP: l’estremità degli arti posteriori è squamata, mentre il resto del corpo è pennuto. La compresenza di questi due tegumenti, potrebbe essere stata la norma nella maggioranza dei dinosauri, ovviamente con un differente gradiente per ogni forma, a volte spostato più verso le penne (nei Coelurosauri), a volte spostato più verso le squame (negli ornithischi corazzati e nei titanosauri lithostroti): animali come Epidexipteryx, Juravenator, Psittacosaurus e Tianyulong dimostrano l’esistenza di numerose alternative intermedie, con corpi parzialmente squamati e piumati, a volte prettamente squamati, a volte prettamente piumati. Purtroppo, spesso penne e squame fossilizzano in condizioni differenti, e non ci danno un quadro letterale della distribuzione di queste strutture: per questo è fondamentale inserire i dati all’interno di una cornice evolutiva e filogenetica che colleghi i dati e colmi le lacune, e non limitarsi ad annotare chi ha penne o chi ha squame, per poi creare false categorie di “squamati vs. pennuti”.

Credo che il paradigma GDSP sia la spiegazione più elegante e semplice dell’enorme diversità tegumentaria che sta emergendo dai fossili: esso è un modello testabile e verificabile, che sarà sempre vincolato ai dati, gli unici veri giudici della validità delle nostre ipotesi.

Bibliografia:

Zheng X.-T., You H.-L., Xu X., & Dong Z.-M., 2009 - An Early Cretaceous heterodontosaurid dinosaur with filamentous integumentary structures. Nature 458:333-336.