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martedì 12 febbraio 2013

Il latte dei dinosauri

La produzione di latte per sfamare la giovane prole finchè essa non è in grado di autonutrirsi è una caratteristica notoriamente legata ai mammiferi, il cuo nome deriva proprio dal possesso di ghiandole mammarie, atte alla produzione di latte.

Tuttavia, la produzione di secrezioni per nutrire la prole non è un caso unico dei mammiferi: vari specie di uccello, come ad esempio pinguini, piccioni e pellicani, sono in grando di produrre una secrezione contenente carotenoidi, anticorpi ed elementi nutritivi come grassi e proteine. 
Negli uccelli questa secrezione è prodotta a livello del tratto digerente o del gozzo e viene fornita ai pulcini con il ben noto sistema di rigurgito tra madre e figlio.

Un giovane pulcino di pinguino riceve un pò di desiderata pappa.

Oltre agli uccelli, anche alcuni pesci, come i ciclidi del genere Symphysodon (comunemente noto come Discus e allevato in abbondanza dagli appassionati di acquariologia), producono una secrezione mucosa atta al nutrimento dei piccoli nei primi stadi di vita (Buckley et al., 2010). 
Addirittura, recenti studi hanno evidenziamo come la produzione di questo muco sia maggiormente stimolata durante la presenza di avannotti appena nati (Khong et al., 2009).
Dunque, un adattamento così sofisticato come la produzione di nutrimento per migliorare lo sviluppo della prole è presente in gruppi anche molto lontani filogeneticamente.

Un Discus adulto alle prese con i suoi affamatissimi avannotti

Sull'onda di queste osservazioni, Else (2013), nell'ultimo numero del Journal of Experimental Biology, propone l'ipotesi (assolutamente speculativa, per ora) per cui  un comportamento simile a quello degli uccelli "che allattano" possa essere stato presente anche nei dinosauri non uccelli.
Basandosi sull'ipotesi (di cui si hanno evidente fossili significative) per cui le cure parentali presenti oggi nei dinosauri aviani (=uccelli) si siano originate lungo la linea dei dinosauri, esso esamina la possibilità che alcuni dinosauri non uccelli possano aver utilizzato secrezioni nutritive per aiutare la crescita della prole. 
Secondo Else, lo straordinario tasso di crescita di molti dinosauri, simile a quello degli uccelli attuali e dei mammiferi, è collegabile a cure parentali intense, in cui i dinosauri avrebbero, anche grazie a secrezioni nutritive e con anticorpi, aumentato il tasso di sopravvivenza dei loro piccoli. 
Inoltre, afferma Else, alcuni dinosauri erbivori, come gli adrodsauri, avrebbero potuto utilizzare la produzione di secrezioni per nutrire i loro piccoli durante il periodo tra la nascita o il pieno sviluppo dell'apparato dentario e digerente.

Se posso esprimere un opinione, ritengo il lavoro di Else qualcosa di suggestivo e accattivamente, ma non molto robusto nei dati. Come fatto notare in altri blog, gli uccelli attuali che fanno "lattazione" appartengono ad un gruppo molto derivato all'interno di Aves, così come, non essendoci prova di tale comportamento nei coccodrilli, è difficile pensare di portare l'origine di tale adattamento molto indietro nella linea filogenetica di Archosauria.

Tuttavia, se posso aggiungere qualcosa, leggendo l'articolo di Else mi è subito saltato alla mente un non vecchissimo articolo (2009) di Wolff et al.

In esso, essi esaminano alcuni segni presenti nella zona posteriore della mascella di alcuni esemplari di Tyrannosaurus.
 La posizione di tali segni e la loro forma ricordano quelli lasciati nella mandibola di vari uccelli dal protozoo Trichomonas gallinae. Questo protozoo flagellato parassitizza numerosi uccelli odierni quali piccioni, galline, tacchini e molti falconiformi, che vengono infettati proprio perchè, essendo mangiatori di alri uccelli, a volte mangiano piccioni infetti.
Confrontando i  segni lasciati da questo parassita sulle ossa degli ospiti odierni, Wolff et al. indicano un possibile collegamento tra le infezioni di Tyrannosaurus e quelle degli uccelli attuali.
Wolff et al. scrivono che data la similtudine tra le infezioni in Tyrannosaurus e quelle lasciate da Trichomonas in molti uccelli attuali, è parsimonioso pensare che questa relazione di parassitismo esistegge già nei dinosauri non aviani.





Foto e disegno di mandibolari di Tyrannosaurus (sinistra) e falco (destra) con evidenza di segni lasciati dal parassita Tricomonas gallinae.

Immagini da Wolff et al., 2009













Nei falconiformi, oltre ad essere trasmesso tramite predazione di un ospite già infetto, Trichomonas gallinae viene anche trasmesso verticalmente (e qui volevo arrivare):nel momento in cui un genitore nutre i suoi piccoli rigurgitando un pasto infatto, o addirittura tramite contatto becco - becco tra genitore e figlio. In molti casi, i piccoli infetti  perdono visibilmente peso nel giro di poco tempo, spesso morendo. 

La presenza di tracce simili a quelle lasciate da T.gallinae su mandibole di Tyrannosaurus, potrebbe essere un evidenza in questo animale della presenza di un simile meccanismo di cure parentali.
E' possibile che i giovani tyrannosauri venissero foraggiati dal genitore, tramite rigurgito da bocca a bocca, come in molti uccelli odierni, trasmettendo anche eventuali malattie. Ovviamente anche questa è solo un'ipotesi, ma qui almeno esiste un dato che potrebbe supportarla.

In ogni caso, è indubbio come i dinosauri si stiano ogni giorno togliendo le vesti di animali vecchi e obsoleti, come erroneamente vengono ancora spesso raffigurati (addirittura si dice "essere un dinosauro" per indicare una persona di età vecchia o di mentalità arretrata, bha), e mostrandosi come animali complessi, con comportamenti e abitudini a volte anche sorprendenti.

E, anche grazie agli sforzi dei tanti bravi studiosi dei nostri tempi, la "Dinosaurs Revolution" continua, rinfrescata ogni giorno da nuove, esaltanti scoperte.

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Bibliografia:

- Buckley J., Maunder R., Foey A., Pearce J., Val A., & Sloman K. 2010 
Biparental mucus feeding: a unique example of parental care in an Amazonian cichlid  
Journal of Experimental Biology 213 (22): 3787-3795 

- Else, P. 2013 
Dinosaur lactation?  
Journal of Experimental Biology 216: 347-351 

- Khong H., Kuah M., Jaya-Ram A., & Shu-Chien A. 2009 
Prolactin receptor mRNA is upregulated in discus fish (Symphysodon aequifasciata) skin during parental phase.  
Comparative Biochemistry and Physiology Part B: Biochemistry and Molecular Biology 153 1: 18-28

- Wolff E.D.S., Salisbury S.W., Horner J.R., Varricchio D.J. 2009 
Common Avian Infection Plagued the Tyrant Dinosaurs
PLoS ONE 4(9): e7288

8 commenti:

Antonio ha detto...

L'articolo mi piace un sacco, ma ho un dubbio: perchè la presenza di segni simili a quelli lasciati dal T.gallinae farebbe pensare a possibili rigurgiti da genitore a figlio? Tali segni non potrebbero essere stati lasciati solo dalla predazione di animali infetti? Oppure sono stati trovati giovanissimi esemplari con tali segni?

Antonio ha detto...

Mi riferisco al caso del tirannosauro.

MarcoCasti ha detto...

Antonio, innanzi tutto grazie per il commento.

Comunque, non hai capito.
"Tali segni non potrebbero essere stati lasciati solo dalla predazione di animali infetti? " I segni non sono lasciati "dalla predazione", ma dalla presenza del flagellato.

"perchè la presenza di segni simili a quelli lasciati dal T.gallinae farebbe pensare a possibili rigurgiti da genitore a figlio?"

Ho capito cosa volevi dire, volevi dire se è èpossibile che la trasmissione avvenisse solo per passaggio da preda infetta a predatore. E' possibile, come è possibile che fosse solo via becco - becco come è possibile che non c'entri proprio niente.

Il ragionamento da fare è al contrario. Essendo che T. gallinae oggi si trasmette in quei due modi (nei falconiformi, gruppo in cui lascia quei segni - negli altri molto meno-), è possibile che la trasmissione avvenisse allo stesso modo in Tyrannosaurus. Nessuno dice che vi sia stato un modo preponderante, nè che dunque è certo che fosse così.
E' solo un'ipotesi basata sui dati. Può anche essere che non c'entri niente il Trichomonas di allora con chi ha lasciato questi segni.

Antonio ha detto...

si, mi sono spiegato male: intendevo chiedere se tali segni siano stati lasciati dall'assunzione di T.gallinae tramite predazione di animali già infetti dal flagellato.
Comunque, se tali segni venissero trovati anche su esemplari molto giovani, la tua tesi avrebbe un'ulteriore prova.
Ma sono mai stati ritrovati esemplari molto giovani di Tyrannosaurus? Sapevo che vi erano dubbi sul fatto che il Nanotirannus potesse essere forma giovanile e non una specie a sè. Esistono ritrovamenti di esemplari ancora più giovani?

MarcoCasti ha detto...

Innanzi tutto, questa non è la mia teoria. Ho riportato quanto detto nell'articolo di Wolff et al.
Comunque a quanto ne so il flagellato prolifera nelle ossa degli adulti, non ho idea se anche nei piccoli (che, quando infetti, muoiono nella maggioranza dei casi) di falconiformi siano stati trovati tali segni.

Comunque, si, sono stati trovati esemplari giovanili di molti tyrannosauridi, mi pare che di Tyrannosaurus si conosca la serie ontogenetica praticamente completa. Ma comunque non sono la persona migliore per rispondere sull'argomento dinosauri.

Per concludere, io ho inserito l'articolo di Wolff et al. per far vedere come comunque vi siano evidenze che posso aiutarci a capire qualcosa del comportamento dei dinosauri per quanto riguarda la nutrizione e la cura parentale. Ma, come è ovvio, tutto ciò dev'essere preso con le pinze...in certi argomenti non speculare è assai difficile.

Antonio ha detto...

Si, avevo capito Marco: con tua tesi intendevo "teoria da te esposta", non da te formulata :) . Comunque è un possibile punto di partenza interessante. In fondo non è strano pensare ad un Tyrannosaurus che sfama i propri piccoli rigurgitando.
Se conosci link che riguardano la serie ontogenetica del Tyrannosaururs mi piacerebbe guardarli. A tal proposito sono sempre stato abbastanza curioso.
Grazie ancora per le risposte :) .

orazio ha detto...

E' davvero molto interessante quest'articolo! Per ampliare la cosa mi piacerebbe segnalare che su Focus di questo mese c'è proprio un articolo che parla di Dinosauri e l'uso della coprologia per scoprire il loro DNA!

MarcoCasti ha detto...

Grazie per il commento orazio, e per aver segnalato la notizia della rivista Focus. Io però non leggo quella rivista, quindi non so di cosa parli. Se vuoi se ne può discutere. Comunque io rimango abbastanza scettico sulla questione DNA, sia perchè è piuttoto improbabile studiare una cosa così deteriorabile nel tempo in fossili che di tempo ne hanno tantissimo, sia perchè l'accoppiata dinosauri*DNA è molto spesso fatta a scopo mediatico visto che inevitabilmente rimanda al buon vecchio Jurassic Park :-)
Ma se vuoi esprimere il tuo parere qui, ben venga :-)