07 giugno 2017

Pregiudizi di pelle nell'evoluzione dei tyrannosauridi

Bell et al. (2017) descrivono tracce di epidermide in alcuni esemplari di tyrannosauridi, e utilizzano questi dati per ricostruire l'evoluzione del tegumento in Tyrannosauroidea. Non tutti i frammenti di pelle sono collocabili con precisione sul corpo di questi esemplari. Nondimeno è interessante elencare i frammenti più chiari e non ambigui.

  1. Frammenti di pelle sono presenti nella zona gastrale (addominale) di un Albertosaurus. La pelle appare ricoperta da squame principali, di forma circolare o esagonale, ciascuna circondata da squamature più piccole.

  1. Frammenti di pelle sono presenti a livello degli archi emali (ovvero, nella superficie ventrale) della coda di un Gorgosaurus. La pelle appare ricoperta da un insieme irregolare e disomogeneo di squame esagonali.

  1. Frammenti di pelle sono presenti dalla zona toracica di un Tarbosaurus, sebbene non sia possibile stabilire con più precisione la loro posizione. La pelle appare formata da un pattern granuloso.

  1. Numerosi frammenti di pelle sono conservati associati ad un esemplare di Tyrannosaurus. Frammenti di squame tubercolate sono riportati adiacenti alla superficie laterale di alcune vertebre caudali. Altri frammenti sono riportati “sul collo” (non è chiaro se adiacente alle vertebre e in quale posizione rispetto alle ossa) e sull'ileo.

Gli autori propongono una filogenesi del tegumento dei tyrannosauroidi in cui, originariamente, il clade presenta strutture filamentose (come in Dilong e Yutyrannus) e, successivamente, questo carattere è sostituito da squame tubercolate alla base di Tyrannosauridae, attorno al passaggio tra il Cretacico Inferiore e il Superiore. Questo scenario è troppo semplicistico per essere considerato plausibile. Innanzitutto, gli autori analizzano filamenti e squame come se fossero due stati alternativi di un medesimo carattere. Ciò è smentito dai fossili noti: l'ornithischio Kulindadromeus dimostra che queste due strutture tegumentarie possono coesistere nel medesimo dinosauro, quindi ne consegue che la semplice transizione di carattere “filamento vs squama” proposta da Bell et al. (2017) è falsa: i due caratteri sono autonomi, evolvono separatamente e non si può usare la presenza (frammentaria) di uno dei due tegumenti per escludere automaticamente l'altro. Pertanto, il modello usato per lo scenario filogenetico proposto da Bell et al. (2017) non è valido. Fintanto che si continuerà a ragionare in termini di dicotomia “squama vs filamento” non sarà possibile ricostruire la complessa evoluzione di questi tegumenti.

Tornando ai fossili descritti, cosa ci dicono?
Beh, ci dicono quello che vi pare, fintanto che non tenete in considerazione il contesto deposizionale nel quale questi fossili si sono formati! La paleontologia non è solamente una bruta descrizione dei fossili, ma è una dettagliata analisi dei fattori che li hanno prodotti. In una parola: TAFONOMIA.

Faccio notare alcuni elementi per arricchire l'analisi:

Gli esemplari che conservano tracce non-ambigue di pelle associate a resti scheletrici presentano le squame a livello della zona ventrale del corpo. Non è chiaro dove siano collocati i frammenti di pelle nel collo di Tyrannosaurus analizzato, quindi non è chiaro se siano nella zona della gola o della regione dorsale. L'unico caso di regione corporea “dorsale” è l'ileo del Tyrannosaurus, ma, anche in questo caso, non è chiaro rispetto a quale zona dell'ileo sia stato tratto il frammento di pelle.

Gli autori non descrivono il contesto deposizionale di questi fossili: Sabbie? Argille? Il contesto deposizionale incide sul tipo di tegumento che può preservare: non aspettatevi di trovare tracce di piume nelle sabbie grossolane, perché è impossibile che lì possano fossilizzare. Come nei casi passati, anche in questi esempi, senza una analisi tafonomica non possiamo stabilire se la mancanza di tracce di piume sia legata ad una reale assenza di quel tegumento negli animali o piuttosto ad un filtro tafonomico che favorisce le tracce di squame ma non quelle di piume (perché il sedimento non era idoneo a fossilizzare le piume).

Come mai gli autori non si fermano a discutere quali fattori portano le tracce di pelle a restare impresse sulle ossa? Nell'esemplare di Tyrannosaurus descritto, le tracce di pelle sono direttamente sulle ossa. Ciò non è ovviamente una condizione dell'animale in vita: prima della morte, tra la pelle e le ossa era presente del tessuto ulteriore (muscoli, grasso, connettivo). Cosa è successo al cadavere? Per far sì che la pelle si sia trovata ad aderire con le ossa, occorre che la carcassa sia fortemente disidratata. Ovvero, ho il sospetto che questo Tyrannosaurus sia morto in un contesto molto arido. Se così fosse, questo fattore incide sulla probabilità di preservazione di certi tegumenti. Ad esempio, molti cadaveri di animali ricoperti di piumaggio o pelliccia appaiono del tutto privi di filamenti quando si conservano in contesi fortemente disidratanti. Avete presente la leggenda urbana del chupacapra, basata su carcasse di cane o altri mammiferi trovate in contesi aridi? Possiamo escludere questo filtro deposizionale per questo (ed altri esemplari) di Tyrannosauridae?

A conferma della mia ultima osservazione, riporto la carcassa di un pinguino che ho potuto osservare di recente: il corpo è completamente disidratato, con la pelle è preservata strettamente pressata contro le ossa. Non ci sono più tracce di piumaggio, e la pelle appare raggrinzita e rugosa: eppure, le squame delle zampe sono ancora perfettamente conservate ed associate al corpo. Il corpo fu sepolto in un contesto fortemente disidratato, e questo ha prodotto una ineguale preservazione delle piume rispetto alle squame. Potremmo usare questo pinguino mummificato per affermare che i pinguini in vita erano solamente squamati ed avevano perso le piume durante la loro evoluzione? Ovviamente, no.

Quindi, come ho già scritto dozzine di volte in passato, questi fossili di Tyrannosauridae non sono prove di assenza di piumaggio, bensì prove della potenza dei nostri pregiudizi iconografici.

Bibliografia:
Bell PR, Campione NE, Persons IV WS, Currie PJ, Larson PL, Tanke DH, Bakker RT. 2017 Tyrannosauroid integument reveals conflicting patterns of gigantism and feather evolution. Biol. Lett. 13: 20170092. http://dx.doi.org/10.1098/rsbl.2017.0092

14 commenti:

  1. Mi sfugge una cosa: i dati disponibili autorizzano a pensare che parte della superficie corporea (quella ventrale, ad esempio) dei tirannosauridi non fosse coperta di filamenti, ma di squame, pur non potendo esprimersi sul resto del corpo? In altre parole, è possibile concepire la presenza di squame e protopenne su una stessa regione cutanea? Da quanto avevo capito dall'articolo su Kulindadromeus zabaikalicus, sembrerebbe di no: le zone con squame (parte superiore della coda, manus, parte terminale delle zampe posteriori) erano prive di penne, e viceversa. Mi sembra che sia così anche per gli uccelli attuali, ma potrei sbagliarmi.

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    1. Un medesimo punto non può produrre sia squame che piume.
      La questione però è che questo discorso non preclude squame e piume di essere intimamente ravvicinate, ad esempio intercalando filamenti tra le varie squame.
      In breve, non si può usare la presenza di squame in un punto del corpo come prova di assenza di piume in altri punti. E visto come è frammentario il record di pelle nei dinosauri, non possiamo dire quasi nulla...

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    2. Grazie, è molto chiaro.
      Deduco, quindi, che non sarebbe nemmeno corretto dire che i dati lasciano pensare che ci sia stata una rarefazione del "piumaggio", o la scomparsa dei filamenti dalle aree ventrali, nei tirannosauridi rispetto ai tirannosauroidi basali.

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    3. Ci sono molte opzioni alternative che sono più o meno plausibili con i dati a disposizione. Non dobbiamo né sceglierne una come definitiva, né scartarla come impossibile.

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    4. Perfetto. Grazie ancora.

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  2. One question I have is, are these really scales? The paper indicates that the scales are 1mm in diameter. At that size isn't it just as that we are seeing pebbly naked skin? If you look at images of elephant and rhinoceros skin they are very pebbly. I don't have a way to measure the size of the pebbles in the images but they look to be in the 1mm range. I just took out a ruler and drew some 1mm circles "dots" and they are super small. certainly from the distance of about a meter you start to not be able to even see the scales. It makes me wonder if these are really analogous to typical scales. The size of the scales on even a small birds foot tend to be larger than 1mm. If we were to depict the skin in imagery we wouldn't be able to see the scales at all. At more than one to 2 meters or without a magnifying glass you would be hard pressed to call the animal scaly.

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    1. These may not even be thick hide (although that seems far more likely than scales), at most conservative assumption these impressions could just be evidence of decomposition. Bird skin becomes similarly "crispy" and segmented during decomposition.

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  3. Surely, they are not like scutes with osteoderm inside.
    I think it is premature to discuss what these tegumentary structures are, in term of histology I mean. They may even be filament papillae...

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  4. Exactly, if we cant determine histologically what the structures are, can we rightfully call them scales? It isn't like we are looking at the skin of a crocodile where you can with some confidence point and say, that is scaly. Would it be more appropriate to say scale like? Additionally, with regards to reconstructing an approximation of the living animal from the evidence we wouldn't be able to reconstruct Tyrannosaurus as "scaly" as the scales wouldn't be visible to the naked eye at any typical scale we would be reconstructing the animal at. Of course I come from the art camp and love a bit more certainty as to what the structures are. In any case, this study just threw a monkey wrench in the works of my current piece haha.

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  5. Ciao Andrea, sei per caso riuscito anche a valutare il recente Daspletosaurus horeneri? Mi piacerebbe la tua opinione anche su quel reperto, magari aggiungendo qualche riga in questo stesso post.

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    1. No, non mi sono soffermato molto su quel nuovo Daspletosaurus.

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  6. lo yutirannus non presentava gli stessi tubercoli insieme alle piume nelle stesse zone del corpotrovate in tyrannosurus?

    e gli uccelli spennati non presentano pure tali tubercoli in zone analoghe?

    Broke

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  7. Oltre alla mancata menzione della tafonomia, gli autori in questione si mettono pure a fare paragoni con i grandi mammiferi tropicali di oggi per giustificare la presunta assenza o riduzione di piume in Tyrannosaurus, senza accorgersi che tyrannosauri ed elefanti scambiavano calore in maniera completamente diversa (come tu, Andrea, avevi già spiegato chiaramente in passato su questo blog http://theropoda.blogspot.it/2011/08/lista-dei-futili-motivi-per-cui.html
    http://theropoda.blogspot.it/2010/06/motivazione-teorica-per-la-presenza-di.html).

    La descrizione di queste tracce di pelle l'hanno pubblicata pure su National Geographic.
    http://www.nationalgeographic.it/scienza/2017/06/08/news/che_effetto_farebbe_accarezzare_un_t-rex_-3559615/?ref=fbng
    Inoltre leggendo il contenuto di quell'articolo mi ha lasciato una certa amarezza sulle loro conclusioni, basate sul medesimo pregiudizio. Comunque ricordiamocelo : Squame e piume non si escludono a vicenda. E' ora di smettere con queste false dicotomie.

    A proposito di tafonomia: la questione della disidratazione vale anche per le "mummie" degli hadrosauridi e della pelle di Triceratops (quest'ultima non ancora pubblicata in per-review)?

    Davide, da Torino.

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  8. Che blog meraviglioso!:)

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