Si è parlato molto delle proporzioni
anatomiche dell'esemplare descritto da Ibrahim et al. (2014), e
soprannominato Spinosaurus C. Come ho scritto in passato, in
assenza di prove che dimostrino il contrario, io assumo che
l'esemplare rappresenti un singolo esemplare e non sia quindi un mix
di elementi da numerosi individui. Al tempo stesso, io non condivido
parte della ricostruzione scheletrica proposta dagli autori, che ha
integrato elementi ossei provenienti da altri esemplari di
spinosauridi per “completare” Spinosaurus C. La
ricostruzione completa, a differenza dell'esemplare, è chiaramente
chimerica e quindi rischiosa come “fonte” per discussioni
sull'animale.
Molti critici si sono soffermati, penso
in modo eccessivo, sulla ricostruzione scheletrica completa
dell'esemplare, e hanno attaccato tale ricostruzione al fine di
demolire l'intera ipotesi proposta da Ibrahim et al. (2014). Come ho
scritto qui sopra, si può dissentire dalla ricostruzione completa
(ed io dissento) ma condividere l'ipotesi tratta dal singolo
esemplare (ed io la condivido).
Pertanto, penso che se abbandonassimo
quella ricostruzione – che è pur sempre una ipotesi – e ci
concentrassimo invece sull'esemplare – che è un dato testabile –
potremmo discutere in modo più costruttivo le evidenti peculiarità
di Spinosaurus.
Non ci sono dubbi che Spinosaurus
sia il tetanuro basale più aberrante (nel senso che devia
marcatamente dalle caratteristiche tipiche del clade). E non si può
ignorare che la grande maggioranza delle sue peculiarità sia
riconducibile ad adattamenti acquatici. Un organismo è sempre un
sistema integrato e funzionalmente coerente. Pertanto, non si può
prescindere dalla sua evidente aberrazione acquatica per comprendere
alcune delle sue più anomale caratteristiche.
Credo che un confronto diretto tra gli
elementi omologhi presenti in Spinosaurus C e confrontabili
negli altri megalosauroidi possa aiutare a comprendere questo
animale. Molto più della mera ossessione per una ricostruzione
scheletrica completa che, fino a che non avremo esemplari articolati,
è più una rappresentazione dei nostri desideri e pregiudizi
piuttosto che un “animale” da comprendere.
Ho quindi confrontato alcuni rapporti
tra elementi ossei preservati in Spinosaurus C con i
corrispondenti rapporti in altri megalosauridi. Data la
frammentarietà di molti di questi esemplari, il numero di confronti
è limitato, ma nondimeno istruttivo.
Qui sotto, H indica l'altezza
dell'osso, L la lunghezza. Il primo valore riportato, salvo esplicita
menzione di altri taxa, si riferisce a Spinosaurus C. Tra
parentesi, il corrispondente valore in esemplari nei quali sia
determinabile, seguito da un commento sul confronto dei valori.
Unica nota anatomica: gli autori
interpretano l'unica falange ben conservata nella mano di Spinosaurus
C come la prima del secondo dito. Dalle immagini in Ibrahim et al.
(2014), io ritengo più plausibile che quella falange sia, con quelle
proporzioni e forma generale, la prima del primo dito.
H quadrate / L axis: 3. (Baryonyx:
2.47).
Spinosaurus C ha un cranio più
grande rispetto alla base del collo.
H quadrate / L dorsal 6: 1.41.
(Baryonyx: 1.95).
Spinosaurus C ha un le dorsali
intermedie allungate rispetto al cranio.
L axis / L ischium: 0.15.
("Brontoraptor" (cf. Torvosaurus): 0.25).
Spinosaurus C ha le vertebre del
collo più corte rispetto al bacino.
L axis / L femur: 0.13. ("Brontoraptor"
(cf. Torvosaurus): 0.18; Leshansaurus: 0.13).
Spinosaurus C ha il medesimo
rapporto tra vertebre del collo e femore.
L dorsal 6 /femur: 0.28. (Leshansaurus:
0.17).
Spinosaurus C ha dorsali
intermedie molto più lunghe rispetto al femore.
L dorsal 6 / L axis: 2.13 (Baryonyx:
1.28; Leshansaurus: 1.32).
Spinosaurus C ha le dorsali
intermedie molto più lunghe rispetto alle cervicali.
L manual p1-I / L femur: 0.29.
(Afrovenator: 0.15).
L manual p1-I / metatarsal I: 1.67.
(Afrovenator: 1.09).
L manual p1-I / L pes p1-II: 1.75.
(Afrovenator: 0.92).
L manual p1-I / L ischium: 0.34.
(Afrovenator: 0.21).
Spinosaurus C ha la mano molto
più grande relativamente al bacino e l'arto posteriore.
L ischium / L tibia: 0.78.
(Afrovenator: 0.76; "Brontoraptor" (cf.
Torvosaurus): 0.84; Eustreptospondylus: 0.75).
Spinosaurus C ha il medesimo
rapporto tra bacino e gamba.
L ischium / L sacral 3: 3.58.
(Ichthyovenator: 5.5).
Spinosaurus C ha il bacino più
corto rispetto al sacro.
L tibia / L sacral 3: 4.60.
(Leshansaurus: 6.44).
Spinosaurus C ha la gamba più
corta relativamente al sacro.
Sebbene Spinosaurus C non
conservi ungueali della mano, è utile confrontare i valori tra i
baryonychini e altri megalosauroidi:
Manual ungual I / ilium: Afrovenator:
0.14; Suchomimus: 0.26; Baryonyx: 0.29.
Manual ungual I / femur: Afrovenator:
0.11; Suchomimus: 0.24.
I baryonychyni hanno il primo ungueale
più grande relativamente al bacino ed alla gamba. Ciò è analogo a
quanto osservato sopra per la falange del primo dito della mano di
Spinosaurus C.
Se integriamo tutti questi rapporti in
un medesimo animale, e lo confrontiamo con gli altri megalosaurodi,
risulta che:
Spinosaurus C ha un rapporto
collo-gamba comparabile a quello degli altri megalosauroidi. Anche i
rapporti tra gli elementi di gamba e bacino sono simili agli altri
megalosauroidi. Tuttavia, le sue dorsali sono molto più lunghe
rispetto al bacino ed al collo, persino rispetto agli altri
spinosauridi. Sebbene la mano (e, probabilmente, il resto del
braccio) sia in proporzione più grande rispetto agli altri
megalosauroidi, un simile rapporto risulta anche nei baryonychini, e
probabilmente è un carattere condiviso tra gli spinosauridi.
Come interpretare questi risultati?
Spinosaurus ha un bacino e gambe
ridotte rispetto agli altri megalosaurodi, oppure è la regione
dorsale che è marcatamente allungata, mentre il resto del corpo è
“normale”? Oppure il suo corpo deriva dalla sinergia dei due
trend? La domanda non è triviale, perché se vogliamo capire come
Spinosaurus “funzioni” e come si sia evoluto, occorre
capire se la pressione selettiva ha agito nel ridurre gamba e bacino,
mantenendo il resto del corpo “proporzionato”, oppure se quello
che osserviamo è un animale con gambe e bacino “normali” ma il
resto del corpo allungato.
A questo proposito, è interessante
constatare che i baryonychini condividono con Spinosaurus le
maggiore dimensioni relative della mano rispetto alla parte
posteriore del corpo dei megalosauroidi, mentre Spinosaurus è
unico ed aberrante nelle proporzioni delle vertebre dorsali. Ciò
indica che l'allungamento relativo dell'arto anteriore precede
filogeneticamente quello delle vertebre dorsali. Pertanto, è
ragionevole considerare la vera peculiarità di Spinosaurus
l'allungamento delle vertebre dorsali, e non tanto la riduzione
dell'arto posteriore e del bacino. Questo risultato ci permette
quindi di inquadrare Spinosaurus all'interno di una tendenza
evolutiva, e ciò lo rende meno “alieno” e “chimerico”:
Spinosaurus è solamente la naturale prosecuzione di un trend
iniziato con i primi spinosauridi, nei quali il muso e l'arto
anteriore si allungarono (per evidenti ragioni alimentari) rispetto
agli altri megalosauroidi, e che in Spinosaurus comportà
anche l'allungamento del torace. Arto posteriore e bacino, pertanto,
potrebbero essere considerati la parte più “conservativa” dello
scheletro di Spinosaurus e
non il prodotto di una miniaturizzazione relativamente al resto del
corpo.
|
Possibile sequenza evolutiva che dai megalosauroidi ancestrali conduce a Spinosaurus. Le novità anatomiche indicate in blu. Notare che in base a questa interpretazione, il cinto pelvico e l'arto posteriore di Spinosaurus non sono ridotti rispetto alla condizione ancestrale: è la parte anteriore del corpo ad essere allungata. |
Da punto di vista funzionale, un torace
allungato rispetto agli arti posteriori risulta avere un passo
ridotto rispetto al corpo. Ciò suggerisce una ridotta capacità
cursoria, risultato atteso per un animale con adattamenti acquatici.
Che postura (o quanti tipi di posture) adottava Spinosaurus?
Questa domanda è più articolata
rispetto alla discussa e controversa ipotesi se Spinosaurus
fosse capace di andatura quadrupede. Vorrei rimarcare che il problema
è stato semplificato da molti osservatori, estremizzandolo. Occorre
fare delle distinzioni: un fenomeno è l'acquisizione di una postura
del corpo orizzontale (orientazione preferenziale dell'asse corporeo
rispetto al substrato), un altro fenomeno è l'acquisizione di una
postura quadrupede (sostegno del corpo da parte dei quattro arti), un
altro ancora è l'acquisizione di una locomozione quadrupede
(utilizzo dei quattro arti nella locomozione). Ad esempio, una foca
ha una postura orizzontale, ma sarei restio a chiamarla una postura
quadrupede. Un essere umano può assumere una postura quadrupede, ma
è incapace di mantenere una efficiente locomozione quadrupede che
non vada oltre qualche goffo passo ingobbito.
Ibrahim et al. (2014) concludono che,
in base alla loro ricostruzione, Spinosaurus “sulla
terraferma deve essere stato un quadrupede obbligato”. Tuttavia, le
“prove” a sostegno di ciò sono solamente che le proporzioni del
suo corpo implicano che fosse impossibilitato fisicamente a mantere
una postura bipede “classica” tipica di tutti i theropodi. Ma ciò
non implica necessariamente che assumesse una locomozione quadrupede.
Come scrissi in un post passato, esiste un ampio ventaglio di
alternative al non poter mantenere la postura classica: il tripode
(come alcuni mammiferi, ad esempio i canguri), il bipede verticale
(come l'uomo ed i pinguini), oppure la postura orizzontale,
strisciante con il ventre a terra (come le foche o i pinguini quando
pattinano sulla neve spingendosi con i piedi).
Le lunghe vertebre dorsali e
l'ipertrofia delle spine neurali sono un forte indizio a negare una
postura bipede verticale. L'uomo stesso è sub-ottimale nella postura
eretta, come ci ricordano i nostri mal di schena, quindi a maggior
ragione lo sarebbe Spinosaurus.
Ho parlato della
postura tripode in un passato post.
Resta
la terza opzione: Spinosaurus era una sorta di “foca
theropode”? Una simile opzione avrebbe il pregio di ammettere la
postura orizzontale senza per questo implicare una postura
quadrupede. Duane Nash ha discusso in modo molto intelligente ed
originale le implicazioni di questo scenario.
In base a quello che già conosciamo,
escludo che Spinosaurus fosse capace di locomozione
quadrupede. Basandoci sui dati diretti, infatti, l'unico elemento
osseo dell'arto anteriore preservato in Spinosaurus C, la
falange della mano, grida con vigore una chiara risposta: esso è del
tutto privo di adattamenti volti a sostenere il peso sulle mani. La
falange è chiaramente allungata, leggermente concava ventralmente,
con faccette articolari ben sviluppate sia prossimali e distali,
processi estensori e flessori molto marcati: questo mix di caratteri
differisce dalle falangi della mano di tutti i dinosauri quadrupedi,
che sono più corte, con poco o nulla sviluppato nei processi
estensori e flessori e faccette prossimali e distali appiattite.
Questo è il classico elemento osseo di una mano theropode, del tutto
incapace di svolgere una funzione graviportale per sostenere il peso
del corpo.
Inoltre, fintanto che non avremo
elementi del cinto pettorale, è del tutto immotivato pensare che
Spinosaurus fosse capace di muovere alternativamente le
braccia in una locomozione quadrupede. Ciò implicherebbe una
radicale modifica della regione pettorale, in particolare,
implicherebbe la perdita della furcula per permettere ai due rami del
cinto pettorale di muovere indipendentemente uno dall'altro, e la
riorganizzazione della muscolatura cranio-cervicale che si inserisce
sullo scapolocoracoide. Ripeto: in assenza di ossa del cinto
pettorale, la locomozione quadrupede in Spinosaurus è pura
fantasia. Non sarebbe impossibile (molti cladi di Dinosauria evolvono
una postura quadrupede), ma richiede prove. Ed il fatto che l'unico
osso noto dell'arto anteriore sia conformato come le falangi
classiche degli altri theropodi lascia poco spazio a fantomatici
adattamenti all'andatura quadrupede.
Sulla base di queste considerazioni,
penso che l'ipotesi di una postura orizzontale strisciante, da “foca”
o, per restare in Theropoda, da “pinguino che striscia sul ventre”,
possa essere la chiave per comprendere Spinosaurus fuori
dall'acqua. Ovvero, estendendo il ragionamento di D. Nash, penso che
un animale a postura orizzontale obbligatoriamente a contatto con il
substrato, corti arti posteriori capaci comunque di generare una
marcata spinta locomotoria (il quarto trocantere del femore è
enorme) sia in acqua che su un substrato fangoso, possa essere la
soluzione delle anomalie proporzionali di Spinosaurus, senza
dover ricorrere ad una postura quadrupede che, fino a prova
contraria, non ha alcuna evidenza morfologica a suo favore. La forma
della gabbia toracica di Spinosaurus, deducibile dalle coste
presenti nell'olotipo di Stromer, suggerisce una ampia superficie
ventrale del torace, ideale per massimizzare la distribuzione del
peso corporeo sul substrato fangoso.
Questa postura ha il vantaggio di non
richiedere alcuna modifica aggiuntiva alla morfologia dell'arto
anteriore, il quale fungerebbe da stabilizzatore laterale senza per
questo essere coinvolto nel sostegno diretto del peso corporeo.
Tornando alla domanda che fa da titolo
al post (e che non deve essere presa come una netta dicotomia tra
fenomeni contrapposti), penso che le peculiarità di Spinosaurus
siano da considerare l'allungamento delle vertebre dorsali e sacrali,
più che una riduzione effettiva delle dimensioni dell'arto
posteriore. Sotto questa luce, l'allungamento in altezza delle spine
neurali dorsali potrebbe essere un mero effetto collaterale lungo
l'asse verticale dell'istruzione genetica che ha generato l'aumento
delle vertebre lungo l'asse orizzontale.