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martedì 10 maggio 2011

Breve spunto su come leggere un cladogramma in ambito zoologico.

Cos'è un cladogramma? Molti probabilmente risponderebbero "e chi se ne frega?"... personalmente, tendo ad andare più nello specifico. In zoologia, i cladogrammi sono schemi rappresentanti relazioni fra diversi taxa (ogni taxon può rappresentare sia un clade, che una specie, che una famiglia ecc ecc, a seconda dei dati di partenza con cui il cladogramma stesso è costruito) , arguite dalle similarità morfologiche tra le specie comprese.I cladogrammi NON contemplano MAI possibili taxa esterni non inseriti nello schema di analisi, dunque si basa esclusivamente sui dati specifici. 


Questa è una delle più comuni rappresentazioni di un cladogramma: possiamo notare come il taxon E sia singolo, e dunque senza ulteriori parentele (incluse nello schema, ciò non significa che ne possa avere all'esterno di esso) escludendo la linea di base (partenza X). Il taxon D invece presenta un grado di parentela (nodo) con il taxon C, così come il taxon B presenta un grado di parentela con il taxon A. Attenzione, nel grafico non è rappresentato alcun lasso temporale o schema di derivazioni morfologiche, ma ESCLUSIVAMENTE il grado di parentele. Dunque è possibilissimo che i taxa rappresentati per ultimi possano essere più basali o meno rispetto a quelli rappresentati per primi, così come indipendentemente collocati in un possibile diverso arco di tempo. 

In questa seconda rappresentazione si può vedere con chiarezza il clade che va da A ad F, il quale deriva da X, suddiviso a sua volta in A-E ed F. A-E  inoltre si può scomporre a sua volta in A-D (formato da AB e CD) ed E. Anche questa raffigurazione non comprende schemi di derivazioni morfologici precisi tra taxa, mentre si può vedere un accenno al fattore temporale con la parola "antenato". A dire il vero, la terminologia è un po' antiquata, in ogni caso il fatto che  A, B, C, D, E ed F appaiano tutti nella stessa colonna, non colloca i vari taxa nello stesso lasso temporale, o in uno stesso numero di derivazioni.Parlando di aggiunte di Tempo e numero di derivazioni intrinseche, il sistema viene invece chiamato albero filogenetico.  Si introdurrebbe a questo punto un altro concetto, quello di schema evolutivo, il quale però non deve essere confuso con il cladogramma "semplice", visto che le informazioni di pertinenza sono diverse, così come gli scopi stessi delle tipologie di analisi.

Dinosauri VS pubblico, Volume I.

Recentemente tornato da una visita al Museo civico di Scienze Naturali di Milano, dove ho potuto apprezzare reperti unici come il rostro di Spinosaurus aegyptiacus o parti frammentarie di Saltriosaurus, sono stato al contempo "investito" da un'ondata di ignoranza popolare in materia paleozoologica niente male. No, ovviamente non mi sono stupito, è cosa nota e risaputa, ma non fa mai piacere vedere che il clou della frequentazione di questi tipi di musei (in particolare nel nostro paese, sottolineo) è costituito da bimbetti strillanti guidati da genitori che si limitano a far notare quanto è grande il "T.rex" (abbreviazione che, ricordo, non è più valida) o a chiamare dinosauro qualsiasi tipo di osso sotto i loro occhi. Alla meno peggio qualche ragazzino adolescente traente il 99% della sua cultura in merito da Jurassic Park (o qualche libro anni 70 per l'infanzia).
Ma a dire il vero, non è questo quello che mi ha irritato di più, piuttosto l'arroganza di voler "sapere" sulla materia, pur essendo completamente ignoranti, dimostrata da parte di qualche visitatore che ha discusso con il sottoscritto. Il voler affermare teorie ormai sorpassate, o luoghi comuni di scarso valore scientifico, arrampicandosi sugli specchi, non sentendo ragioni se viene anche solo supposta qualche idea contraria all'immaginario comune.
E' vero, lo stesso museo è in qualche punto fuorviante, dato che alcune ricostruzioni sono su base di modelli vecchi e non aggiornati, ma purtroppo i finanziamenti in Italia riguardo al settore (e purtroppo, nei confronti della cultura in generale), sono quello che sono, quindi rimodellazioni e ricostruzioni possono non essere sempre a portata di "tasche" per il museo. In ogni caso, nella maggioranza dei casi, le targhette "abbinate" ai vari modelli e reperti spiegano in maniera più corretta le informazioni relative, pur non sempre aggiornatissime. E quelle targhette, non a caso, sono fatte proprio per i "profani" in materia, non certo per chi conosce seriamente l'ambito.
Ma ritorniamo al punto di discussione, in questo post affronterò un solo punto per non divagare eccessivamente: i dinosauri piumati.
Sempre più numerosi sono i reperti che testimoniano la presenza di protopiumaggio filamentoso, se non vero e proprio piumaggio, all'interno di Dinosauria.
Tanto solo per citare alcuni esempi, troviamo interessantissimi animali come Sinosauropteryx, Protarchaeopteryx, Caudipteryx, Beipiaosaurus, Dilong, Jinfengopteryx, Velociraptor, Microraptor, Juravenator, Tyaniulong, Epidexipteryx, Psittacosaurus ed altri ancora, quindi non esattamente un qualche caso sporadico, e circoscritto a qualche clade particolare, piuttosto caratteristica presente sia in Saurischia che (anche se con meno documentazione a riguardo) in Ornithischia. Insomma, dati ritrovamenti di questo tipo in costante aumento, non è impensabile che la presenza di protopiumaggio e piumaggio sia una caratteristica intrinseca di tutto il superordine Dinosauria.
Tuttavia, l'idea (grezza e ignorantemente approssimativa) che i propri beniamini simil-draghi vengano sostituiti in concreto da enormi tacchini è un concetto che viene ripudiato dalla maggioranza dei simil-appassionati, i quali piuttosto che prendere in considerazione l'ipotesi preferiscono arrampicarsi sugli specchi in maniera talvolta ridicola.
Figurarsi poi quando l'ipotesi si prospetta quantomai verosimile e probabile per Tyrannosaurs rex e scientificamente valida per Velociraptor e tutti i dromeosauridi! Figure sacre inviolabili deturpate da un così radicale sconvolgimento! Giammai!
Sinceramente parlando, trovo un po' strana la pretesa di una qualsiasi serietà scientifica se poi non si accetta ciò che le nuove scoperte testimoniano grazie proprio alla ricerca scientifica.
Ma analizziamo meglio i metodi di contestazione.
Parlando di Maniraptora, in più esemplari sono state trovate tracce dirette di vere e proprie penne, sia indirette (follicoli di inserzione). Dato che Velociraptor ricade proprio in questa seconda categoria, non c'è la possibilità da parte dei "contestatori" di smentire l'ipotesi del piumaggio, quindi mi riferirò ad altri due ben noti dromeosauridi rispetto ai quali non sono state ritrovate tracce di piumaggio, ovvero Deynonichus e Utahraptor.
- "non sono state trovate tracce di piumaggio in Deynonichus e Utahraptor, per quale motivazione dovrebbe essere l'ipotesi scientificamente valida?"
Molto semplice, dato che in TUTTI gli altri maniraptori di cui si ha notizie sul tegumento hanno tracce di piumaggio (e non di scaglie od osteodermi, per dire) l'ipotesi più accreditata da un punto di vista scientifico è che anche Deynonichus e Utahraptor fossero piumati. Se così non fosse, allora si andrebbe a smontare tutto il modello di ricerca scientifica in ambito paleontologico: il fatto che non abbiamo alcuna traccia di organi relativi a dinosauri significa che questi non ne avessero? Ipotesi quantomeno illogica, se non propriamente stupida.

- "ma Deynonichus e Utahraptor erano più grandi dei loro parenti più stretti sui quali sono state ritrovate tracce di piumaggio, è quindi possibile che loro non ne avessero"
Non c'è nessuna motivazione valida per la quale questa ipotesi dovrebbe essere giustificabile. Innanzitutto, è da chiarire che il piumaggio non può retrocedere a scaglia o squama, dato che, con la sua "estrema derivazione", non ha più alcun legame nemmeno dal punto di vista del germe con gli altri tipi di tegumento.  Quindi ogni ipotesi di perdita del piumaggio sarebbe comunque riferita ad un animale nudo, non squamato.
Ma nemmeno il fattore dimensionale è una ipotesi plausibile: Deynonichus è stimato ad oggi per una massa di circa 60-90kg, lo struzzo moderno è più pesante e comunque piumato; Utahraptor è invece stimato per circa 350kg, ma anche qui vale un analogo esempio, ovvero l'epiornite (uccello bipede terrestre vissuto in epoca umana, e descritto da più fonti) doveva essere all'incirca 300-450kg,  e pure esso era piumato (più dello struzzo).

Insomma, nessun uccello a noi noto è completamente nudo, non c'è alcuna motivazione di pensare diversamente per altri dinosauri theropodi con prove di piumaggio come in Maniraptora.
Dopo argomentazioni concrete come queste, continuare un qualsivoglia tipo di contestazione in nome del "raptor-mostro" di Jurassic Park (creatura di fantasia, errata in svariati dettagli anatomici, oltre che nel tegumento e nel nome) è palesemente ridicolo.

Allora passa la "difesa" per l'altro baluardo di speranza, Tyrannosaurus, probabilmente il genere di dinosauro più conosciuto dal pubblico. Ovviamente, seppur in ambito diverso, le contestazioni sono quasi identiche a quelle in genere rivolte a Maniraptora.
Ad oggi conosciamo alcuni Tyrannosauroidi (non Tyrannosauridi) di piccola stazza con tracce di protopiumaggio.

- "dato che Tyrannosaurus rex era molto più grande dei Coelurosauri e Tyrannosauroidi con tracce di protopiumaggio, è probabile che questa caratteristica fosse presente solo negli esemplari di piccola taglia, per poi essere persa negli esemplari più grandi, dato che questi dovevano disperdere una quantità di calore molto elevata; infatti anche gli elefanti attuali presentano una pelle glabra o comunque con pochi peli e molto ridotti"

Qui il ragionamento è più complesso rispetto a quello riguardante i Maniraptora, dato che effettivamente non abbiamo prova dell'esistenza di alcun dinosauro (anche aviano) con dimensioni simili e protopiumaggio relativo. E' quindi il paragone con l'elefante odierno corretto e l'ipotesi plausibile? No.
Questo perchè Tyrannosaurus, pur avendo una massa più elevata rispetto ad un elefante odierno, aveva anche, in rapporto, una superficie di dispersione estremamente superiore. Più precisamente, un Tyrannosaurus rex di 6 tonnellate aveva una superficie di dispersione 5 volte più grande rispetto a quella di un elefante africano di 2 tonnellate.
Ovviamente questo non basterebbe a giustificare la risposta, dato che bisogna sapere anche il tasso di calore prodotto da Tyrannosaurus; e questo (dedotto in base ad alcuni processi chimici ossei) è circa 1/6 di quello di un mammifero carnivoro analogo. Quindi, possiamo dire che il metabolismo di Tyrannosaurus rex corrisponderebbe a quello di un mammifero X di 1 tonnellata.
Nessun mammifero attuale di 1 tonnellata ha perso la peluria, quindi non vi è nessuna motivazione per la quale un animale con tale metabolismo ed una superficie dispersiva molto più ampia avrebbe dovuto perdere il piumaggio, molto comodo invece per mantenere una certa temperatura corporea costante.

-"alcuni pubblicazioni parlano di squame nella zona ventrale della coda di Tyrannosaurus, così come di squame, scaglie ed osteodermi in svariati altri dinosauri (in particolari ornitischi però), non è forse questa una prova del fatto che Tyrannosaurus fosse squamato anzichè piumato?"

La risposta è NO. Se è vero che a differenza di Maniraptora, gruppo di dinosauri dove l'ipotesi scientifica del piumaggio è concreta ed oggettiva, in Tyrannosauroidea questa, pur essendo comunque un'ipotesi probabile, non è fondata su certezze, è altrettanto vero che la presenza di squame non esclude assolutamente la presenza di protopiumaggio/piumaggio.
Un esempio molto semplice? Prendiamo una comunissima gallina, di quelle da allevamento. Ha piumaggio? sì. Ha squame? sì! (per chi non ci arrivasse, le zampe della stragrande maggioranza degli uccelli attuali, gallina compresa, sono squamate).
Come vedete quindi, è facilmente dimostrabile che la convivenza tra squame e protopiume/piume-penne non solo è possibile, ma statisticamente molto probabile.
Quindi, è assolutamente probabile che anche i Tyrannosauridi avessero uno stadio di convivenza tra squame/scaglie e piumaggio, probabilmente con quest'ultimo ricoprente la parte superiore del corpo, e le squame/scaglie quella inferiore, quindi zona ventrale (coda compresa) e verosimilmente gli arti inferiori.

Al momento concludo qui, lasciando la contestazione di altri luoghi comuni sui Dinosauri al Volume II.
Spero di non avervi annoiato troppo,


Axel.

Esemplare femmina di Gallus gallus domesticus: si noti il naturale connubio tra piumaggio (corpo) e squame (arti inferiori).