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domenica 28 ottobre 2012

Tungsenia paradoxa: il più antico stem tetrapode attualmente noto

Notizia freschissima.
Questa settimana un nutrito numero di autori capitanati da Jing Lu descrivono i resti incompleti di un nuovo taxon di stem tetrapode, o, per dirla in modo più semplice (anche se un pò più grossolano), di un altra di quelle forme intermedie tra "pesci" e tetrapodi.
L'animale, lungo circa una ventina di centimetri, è stato battezzato Tungsenia paradoxa, nome che, come vedremo, non sfugge alla regola "nomina sunt consequentia rerum" che abbiamo visto poco tempo fa.
Uno dei dati più importanti relativi a questa scoperta è la sua datazione: i resti di questo animale, provenienti da depositi cinesi (Posongchong Formation, nordest della provincia dello Yunnan), risalgono a circa 409 milioni di anni fa (Devoniano inferiore) e sono attualmente i più vecchi resti di uno stem tetrapode.
Inoltre, fino a questa scoperta, era presente un gap di circa 16 milioni tra i resti del più antico stem tetrapode noto, Kenichthys, e quelli dei dipnoi più antichi, come Diabolepis. Tungsenia riempie in qualche modo il gap, inserendosi all'incirca nel periodo stimato di separazione tra dipnoi e tetrapodi.

Il simpatico sorriso di Tungsenia.

Per chi conosce un pò i dipnoi (io ne ho parlato qui), il nome paradoxa rievoca subito un altro animale, Lepidosiren paradoxa, appunto un dipnoo (attuale). E Tungsenia non è stato chiamato paradoxa solo per la sua bizarra anatomia e posizione filogenetica, ma anche per un chiaro rapporto con i dipnomorphi (i dipnoi attuali e il loro parenti).

Esso infatti mostra caratteristiche morfologiche intemedie tra tetrapodi (come ad esempio una lama dentale parasinfidale piatta e un foro per la vena pituitaria sul processo del basipterigoide) e dipnomorphi (ad esempio un parasfenoide ampio). Anche a livello morfologico, Tungsenia sembra riempire un pò il gap esistente tra primi stem tetrapodi e dipnomorphi.

Quando ho partecipato all'ultimo SVPCA, quest'anno ad Oxford, ho notato come vi fosse un grande interesse per l'applicazione delle tecniche mediche (come le tomografie o le lastre a raggi X) agli studi paleontologici. Ho citato un paio di esempi in post del passato e anche nello studio di Tungsenia vi è un'ottima dimostrazione di questa interazione.
Grazie appunto a tomografie a raggi X, Lu et a., 2012 hanno studiato l'anatomia interna del cranio di Tungsenia per trarre indicazione sull'anatomia del cervello dei primi tetrapodi. Essi hanno osservato come alcune delle modifiche del cervello dei tetrapodi, relative al loro passaggio ad un'ambiente terrestre, siano avvenute molto prima di quanto prima pensato, all'inizio della storia evolutiva del gruppo, quando questi animali, come Tungsenia, non "sapevano" ancora che un loro discendente avrebbero un giorno camminato sulla terraferma e scritto appassionatamente la loro storia.

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Bibliografia:
- Lu, J.; Zhu, M.; Long, J. A.; Zhao, W.; Senden, T. J.; Jia, L.; Qiao, T. (2012). "The earliest known stem-tetrapod from the Lower Devonian of China". Nature Communications 3: 1160

venerdì 26 ottobre 2012

La triste storia dei paleontologi di periferia

Se un giorno vi dovessero raccontare che i gusti popolari, le funzionalità mediatiche e le leggende metropolitane non trainano la rigorosa e oggettiva scienza, non credeteci, sono tutte menzogne.
Al giorno d'oggi fare scienza spesso è fare ciò che il mondo non scientifico vuole che il mondo scientifico faccia, e questo vale per gli studi chimici volti alla cosmesi, per l'industria informatica, per gli studi agroalimentari, la biologia medica, etc.
Insomma, ho vari amici laureati il cui lavoro post laurea consiste nell'applicare i loro duri anni di studi scientifici "puri" alla produzione di materiale per il mercato popolare. E il mercato è frutto dei gusti della gente (non c'è niente di male in questo, per carità), che selezionano vari materiali e quindi vari campi di studi, piuttosto che altri. E così chi ha studiato chimica per scoprire il meraviglioso mondo dei polimeri, sognando magari di pubblicare importanti ricerce nel campo, finisce a fare controllo qualità per trucchi o materie plastiche. Il mondo traina la scienza, non il contrario.

La paleontologia è una scienza che per fortuna (o per sfortuna?) non è un gran che applicabile all'economia moderna, non produce nessun materiale innovativo, non sforna farmaci per salvare vite umana, non aiuta l'ambiente scoprendo prodotti per lo smaltimento dei rifiuti,ect.
Dunque, direte voi, la paleontologia ha ancora i mezzi per essere scienza a se, capace di far germogliare tutti i suoi campi senza dover prediligere questo o quell'altro ramo in base al mercato popolare.
Falso, falsissimo.


domenica 21 ottobre 2012

Stem Group vs Crown Group: una questione non di poco conto

Uno dei più grandi problemi della scienza, sia essa a livello accademico che divulgativo, è l'utilizzo di un linguaggio chiaro e comprensibile a tutti, che consenta di definire con una certa precisione l'argomento della discussione, senza che possano trovarsi equivoci.

Se questo problema è meno preponderante nel mondo accademico, dove esistono comunque definizioni, regole di nomenclatura, etc.. (anche se ciò non rende impossibile che vi siano incomprensioni a volte anche grottesche), nel mondo popolare, nella divulgazione, l'utilizzo di un linguaggio preciso è indispensabile per far capire di cosa si sta parlando e per non creare falsi miti e idee sbagliate, che per sfortuna tendono sempre a diffondersi in maniera più rapida che non il vero.

Uno dei concetti che voglio ben fissare nelle nostre menti oggi è quello relativo alla differenza tra Stem Group (gruppo stelo, in italiano) e Crown Group (gruppo corona). Potrebbe sembrare una questione di poco conto, ma alla fine vedrete che ha invece un certo suo peso. Senza avere ben chiara questa differenza, spesso è difficile parlare dei rapporti filogenetici tra i vari gruppi di organismi, fossili e non.

Con crown group si intende un clade delimitato da suoi membri ancora viventi e dal loro più antico antenato comune. Per farla semplice, il gruppo corona comprende il più antico antenato comune di due linee ancora viventi e tutti i suoi discendenti, sia essi estinti o no. I punti importanti sono gli estremi del gruppo, che devono essere ancora vivi e vegeti.

Uno stem group comprende invece quei taxa che sono sì più vicini al gruppo corona che non ad altri taxa, ma che non hanno membri attualmente viventi (e quindi non possono essere inclusi nel gruppo corona). Da ciò deriva che un gruppo stelo, che ha comunque un certo legame di parentela con il suo gruppo corona, è parafiletico, giacchè appunto non comprende il gruppo corona e quindi solo parte dei discendenti di quell'antenato comune.

Crown group più Stem group insieme sono inclusi nel Total Group, che include due taxa viventi, il loro antenato comune e tutti i taxa, fossili e non.

martedì 16 ottobre 2012

Pituriaspida e le droghe australiane

Gli antichi latini solevano dire “nomina sunt consequentia rerum” (Giustiniano, Istitutiones, libro II, 7, 3 ), “i nomi sono la conseguenza delle cose”, per intendere come i nomi degli oggetti, delle persone, degli animali siano in qualche modo collegati al loro essere, ai loro modi di fare, alle loro qualità.

In effetti, se ci pensate bene,  ciò è palese e ben visibile tutto intorno a noi: molti cognomi di persona derivano da antichi mestieri (ossia cosa facevano gli antichi membri della famiglia) o a luoghi geografici indici di provenienza, o a caratteristiche esterne.  Pensate ai vari Napolitano, Dalla Chiesa, Baresi, Longhi, Cacciatore, Lombardo, Rossi, etc
O pensate agli oggetti, il cui nome spesso esprima lo loro funzione o il loro stato (gelato, ghiacciolo, caldarroste, asciugamano, tritacarne, accendino, etc..). 

Lo stesso discorso può essere applicato anche alla sistematica, o meglio ancora al processo di nomina di una specie (ho parlato di quest’argomento qui). Molto spesso, quando uno scienziato deve decidere che nome dare ad una specie nuova, segue lo stesso principio che abbiamo visto per i cognomi o per i nomi degli oggetti. 
E’ così che troviamo nomi di taxa che derivano dal luogo in cui ne sono stati trovati i fossili (es. Sacabambaspis, dal villaggio di Sacabambilla, in Bolivia, o ancora Tanystropheus meridensis, dal paese di Meride, in provincia di Lecco, Italia, o Argentinosaurus, dallo stato dell’ Argentina, etc..) o con riferimenti al nome dello scopritore (es. Stoppania ornata, dal nome del geologo Antonio Stoppani, o come Saurolophus osborni, in onore del paleontologo americano Osborn), o  ancora ai loro caratteri morfologici (Didelphodon “dente da opossum”, Baryonyx “artiglio ricurvo”, Ctenognathichthys“pesce dai denti a pettine”, etc..).
Morale della favola, dimmi come ti chiami e ti dirò chi sei.
Prestate molta attenzione ai nomi, posso dirci tante cose prima ancora di vedere le sembianze di chi porta tale nome.

Collegandomi a questo, oggi parleremo di un gruppo di pesci senza mascelle molto ristretto e bizzarro, il cui nome porta con se una piccola ma divertente storia.


lunedì 8 ottobre 2012

Non di soli agnati vive l'uomo...

Paleostories non è un blog sugli agnati (nè sui pesci).
E' vero, fin'ora abbiamo parlato principalmente di agnati fossili, di cyclostomi e in generale di vertebrati non tetrapodi (ossia, ciò che impropriamente viene riunito nel gruppone dei "pesci").
Ma ciò non significa che questo blog sia finalizzato alla divulgazione della paleontologia degli agnati o dei pesci.
Per ora ho affrontato tali argomenti perchè inquadrati in un percorso avente come tema l'origine dei vertebrati, e perchè, senza ombra di dubbio, gli agnati stanno nel mondo paleontologico come la serie B sta nel mondo del calcio, ossia non se li fila nessuno. E lo scopo di questo blog è anche dare spazio a quei temi paleontologici che a dispetto della loro importanza nell'indagare la storia della vita sulla Terra sono poco noti al grande pubblico perchè poco legati al mondo dei documentari, della scienza popolare.

Ma, fin'ora mi sono occupato anche degli agnati soprattutto perchè è un campo in cui ho lavorato (e in cui sto attualmente lavorando) e che conosco discretamente bene, su cui quindi mi sento in grado di fare un post. Credo non vedrete mai qui un post sui teropodi marocchini o sui felini del pliocene americano, giacchè di questi argomenti so ben poco.

Tuttavia, se qualche speranzoso lettore (e so che c'è) ha sperato fin'ora che mi occupassi di altro, magari di tetrapodi mesozoici, sappia che quel giorno è arrivato.
Dunque, nei prossimi mesi (quando mi sentirò pronto per farlo) può essere che comincerò a scrivere qualcosa sui curiosi tetrapodi mesozoici che mi accingo a studiare, non si sà mai che poi mi prenda la passione per questi argomenti e Paleostories si tramuti in un blog unicamente mesozoico (dubito fortemente)....

Come anteprima, eccovi la foto di uno degli esemplari su cui starò chino nei prossimi mesi....



P.S.
Ovviamente, il nostro discorso sugli agnati paleozoici non è finito, quindi, cari miei mesozoofili, attendete con pazienza...

mercoledì 3 ottobre 2012

Galeaspida e l'isolamento geografico

Predete un gruppo di individui di una popolazione di una specie a caso e separatela geograficamente dalla popolazione originale per diverse generazione; alla fine otterrete un gruppo di individui abbastanza diverso dal gruppone di partenza tale da poterlo considerare come una cosa a se stante, sia geneticamente che morfologicamente.
A volte, il luogo in cui il vostro gruppetto vivrà separato dagli altri sarà così circoscritto e così particolare, che essi svilupperanno caratteristiche anche del tutto diverse da quelle di partenza, spesso peculiari e inattese.

Questo potrebbe essere a grandi linee il riassunto del concetto di speciazione allopatrica, sviluppato intorno agli anni '70 dal celebre evoluzionista Ernst Mayr, per cui uno dei maggiori meccanismi di speciazione è l'isolamento geografico (ovviamente, non è l'unico).
Nel mio blog ho più volte cercato di sottolineare l'importanza della geografia nella storia dell'evoluzione dei vertebrati, di come essa porti allo sviluppo di forme endemiche molto specializzate e bizzarre, di come si può seguire una sorta di storia biogeoevolutiva, di come gruppi filogeneticamente anche distinti ma abitanti ecosistemi simili tendino ad evolvere alcune caratteristiche in comune.
Gli organismi viventi, anche fossili, interagiscono e hanno interagito anche con altri parametri oltre la loro mera esistenza. Mangiano, bevono, si muovono, muoiono, vengo predati, hanno bisogni e adattamenti fisiologici, vengono in qualche modo plasmati da quello che gli sta intorno.
Sinceramente non mi piace chi studia i fossili come entità singole separate dal loro mondo, per quanto poco conosciuto.

Ho iniziato il post con questa breve premessa perchè oggi incontreremo un gruppo veramente straordinario di pesci senza mascelle, la cui evoluzione richiama in un certo modo il concetto di isolamento geografico.

Per chi studia l'evoluzione dei vertebrati, e in particolare la comparsa delle mascelle a partire da organismi "agnathi", i galeaspidi rappresentano un gruppo molto importante, giacchè posiedono alcune caratteristiche anatomiche (ad esempio la prima evidenza di separazione tra organi olfattori e canale  ipofiseale, separato nei veri gnathostomi ma non indipendente invece negli altri agnathi) derivate e altre invece primitive, in una condizione intermedia (che brutta parola!) tra quella degli animali con e senza mascelle (Gai et al. 2011).

Ritengo però questi dettagli particolarmente specifici e non nello stile di Paleostories, il cui scopo è sempre stato quello di rendere gloria a gruppi sconosciuti in maniera piaceva e rilassante, senza addentrarsi troppo in tecnicismi per pochi (per quello, è un buon inizio leggersi gli articoli in bibliografia). Dunque, parlerò soprattutto delle caratteristiche anatomiche e biogeografiche di questo gruppo.