09 aprile 2021

Un approccio morfospaziale per la ricostruzione del muso dei theropodi mesozoici [AGGIORNAMENTO]


...si torna sempre lì...


Sia online che nella letteratura tecnica, è in corso un interessante dibattito relativo alla ricostruzione delle parti molli del muso dei dinosauri, in particolare i theropodi non-aviani. Il dibattito, che è detto (a mio avviso, troppo semplicisticamente) "labbra vs non-labbra" oppure "modello-lucertola vs modello-coccodrillo", va ben oltre la semplice questione "iconografica" (quella che, almeno online, sembra trainare il grosso delle discussioni) e riguarda i metodi con cui possiamo determinare il tipo e la distribuzione delle parti molli non preservate nei fossili. 

In letteratura, uno degli approcci più interessanti e rigorosi è discusso da Hieronymus et al. (2008).

In questo post, vi propongo un metodo alternativo a quelli sviluppati finora.

L'ipotesi di partenza è che la tessitura esterna delle ossa del muso sia (anche solo in parte) legata al tipo di tegumento esterno che aderisce a quelle ossa. Questa ipotesi non è nuova, ed io la prendo esattamente come articolata da chi mi ha preceduto nel dibattito. Tuttavia, io qui non propongo di dedurre il tipo di tegumento da uno o più correlati osteologici (ad esempio, la presenza, forma e distribuzione dei forami neurovascolari, o la tessitura dell'osso) bensì di stabilire un grado di somiglianza generale nei theropodi estinti e i rettili viventi (inclusi gli uccelli) sulla base del "pattern di elementi ossei". Ovvero, se accettiamo che la morfologia ossea è legata alla morfologia "esteriore", allora deduciamo che animali con morfologia ossea simile avranno morfologia "esteriore" simile. 

Cosa intendo per "morfologia ossea simile"? L'insieme di tutti i parametri osteologici presi in ballo nel dibattito: forma, posizione, abbondanza e distribuzione dei forami nelle varie zone del muso, e presenza e distribuzione di solchi ed ornamentazioni ossee nelle varie zone del muso. Quello che propongo è quindi un approccio "olistico" matematizzato.

In breve, ho analizzato la distribuzione di 12 caratteri osteologici multistato che descrivono la presenza, distribuzione e forma dei vari elementi citati come possibili indicatori della morfologia molle del muso, sia in rettili che in uccelli. Ho poi analizzato la distribuzione dei medesimi elementi in alcuni theropodi fossili (un dromaeosauride, un abelisauride, uno spinosauride, un tyrannosauride ed un therizinosauride). Poi, ho calcolato la distanza euclidea di tutti questi taxa sulla base delle codifiche relative a questi caratteri osteologici. Infine, ho svolto una Analisi delle Componenti Principali della matrice di distanza euclidea risultata.

Questo è il risultato, plottando le due componenti principali risultate:

Le specie viventi si distribuiscono lungo tre direzioni principali:

- c'è un "vertice aviano" dove si collocano gli uccelli.

- c'è un "vertice coccodrilliano" dove si collocano i coccodrilli.

- c'è un "vertice lacertiliano" dove si collocano gli squamati.

Le tartarughe si collocano nella parte centrale di questo triangolo (interessante notare che Apalone, la tartaruga dal guscio molle dotata di "labbra" si colloca a ridosso della zona lacertiliana, mentre la tartaruga terrestre "classica" si avvicina alla zona aviana).

Dove si collocano i theropodi mesozoici?

L'abelisauride ed il tyrannosauride sono prossimi al vertice coccodrilliano.

Il therizinosauride è prossimo al vertice lacertiliano.

Il dromaeosauride e lo spinosauride sono a metà strada tra la zona aviana e quella lacertiliana, relativamente vicini alla tartaruga terrestre.




Conclusioni:

L'analisi indica che i theropodi mesozoici non sono riconducibili in toto ad un singolo modello moderno. Alcuni erano probabilmente caratterizzati da musi più "coccodrilliani", altri da musi più "lacertiliani", ma - ed è bene rimarcarlo - nessuno ricade dentro le regioni morfologiche definite dalle specie moderne. Interessante notare che spinosauridi e dromaeosauridi potrebbero aver avuto musi più simili a tartarughe ed uccelli rispetto ai tanto menzionati modelli "coccodrillo" e "lucertola".

Il risultato è ovviamente preliminare e sicuramente richiede un ampliamento del campione, ma spero che questo contributo possa stimolare un dibattito fecondo nella ricostruzione dei dinosauri.

AGGIORNAMENTO:
Ho aggiunto al campione un iguanodonte, un ceratopso e un sauropode: i primi due risultano prossimi ai lepidosauri, mentre il sauropode è intermedio tra le tartarughe e gli uccelli.

4 commenti:

  1. Questo quanto può dirci sull'eventuale copertura dei denti in questi taxa? Prendendo il tirannosauride come esempio, la sua posizione prossima alla condizione coccodrilliana non sorprende più di tanto vista la superficie rugosa del cranio (mi ha sorpreso molto di più la prossimità del terizinosauride alla condizione lacertiliana), ma come lei stesso scrive nessuno rientra propriamente nel morfospazio dei taxa moderni. È ancora possibile una condizione "mista", con una superficie del muso altamente cheratinizzata tipo coccodrillo ma con labbra di qualche tipo, come suggerirebbe il fatto che nei tirannosauridi i correlati di squame non raggiungono la linea dei forami labiali http://markwitton-com.blogspot.com/2018/01/did-tyrannosaurs-smile-like-crocodiles.html?m=1 o anche il mascellare è risultato cadere nella condizione coccodrilliana?

    Davide

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  2. Patrik Oberstar10/4/21 17:05

    Ciao. Per il tuo grafico sui lepidosauri, sarebbe molto interessante vedere incluse le iguane rinoceronte e l'eurheloderma, poiché il livello di rugosità nelle iguane rinoceronte è molto grande e l'eureloderma ha impressioni simili a foglie nel cranio simili a quelle dei tirannosauri.

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    1. Li ho inseriti: risultano dentro la zona dei lepidosauri.

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