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venerdì 17 maggio 2013

I predatori della preistoria ep. 3: gli indistruttibili psammosteidi e la forza della disperazione.

I danni da ferita sono piuttosto frequenti sulle corazze degli heterostraci psammosteidi (gruppo che abbiamo incontrato qui).
Sono stati trovati centinaia di fossili di questi pesci corazzati che presentano segni di ferite, morsi, graffi, tessuti rigenerati.
Lebedev et al., 2009 passano in rassegna vari segni di danno presenti su vari esemplari di psammosteidi dell’area baltica, in particolare Estonia, Lettonia, Ucraina e Russia. Essi sono riferiti a ben nove specie di psammosteidi, ascrivibili a cinque generi diversi (Tartuosteus, Pycnosteus Ganosteus, Psammolepis e Psammosteus).
Tra questi, il genere più colpito, non sappiamo il motivo, forse perché più comune, risulta essere Psammolepis

Le estese piastre che costituivano la parte cefalica di questi animali rappresentavano una protezione importante, spesso vitale. Ed è proprio qui che gli esemplari giunti fino a noi presentano nella maggior parte delle volte i segni di ferita. Particolarmente colpita è la zona dorsale e le proiezioni laterali delle piastre branchiali.


Esemplare di psammosteide con evidenti segni di morso (margine strappato) sulla piastra branchiale. Immagine da Lebedev et al., 2009

Generalmente, dai segni di ferita sulle piastre degli psammosteidi si possono riconoscere tre diversi tipi di traumi.

Il primo tipo di trauma ha come caratteristiche quello di essere situato nella parte dorsale dell’animale e molto all’interno dai margini laterali del carapace. Ad esempio, in un esemplare di Psammolepis venyukovi, si trovano i segni di un morso a circa 20 centimetri dal margine anterolaterale destro della piastra dorsale. Su questo esemplare il morso è stato così potente che la zona di piastra interessata è stata rotta in pezzi, che si sono poi ricementati, come evidente dalle tracce di tessuto secondario. Altri due esemplari mostrano gli stessi segni di morsi nella zona mediana dello scudo dorsale, lontani dai margini, anche se sembra che in questi casi i morsi siano stati più deboli, così come i danni.

Il secondo tipo di trauma è rappresentato dai segni di danno sulle piastre branchiali. Molto frequenti i casi in cui le loro proiezioni posterolateri mancano o risultano danneggiate. Queste proiezioni presentano segni interpretabili come indicatori di un taglio o di uno strappo, rappresentato nel primo caso da un margine concavo regolare e nel secondo da una forma irregolare, a zig zag.
Nel resto che vedete in figura sono addirittura rimasti i segni lasciati dai denti dell’aggressore (indicati da una freccia bianca).

Ultimo tipo di trauma è evidenziato dalla presenza di abrasioni o graffi, che formano linee molto visibili, sulla superficie esterna delle corazze di questi animali. Questi segni si ritrovano soprattutto sul lato ventrale delle piastre branchiali o, a volte, persino sulle tessere, le piccole piastrine che circondano il piastrone dorsale.


 I tre tipi di traumi: rottura di parti dello scudo dorsale (sx), taglio della piastra branchiale con segni di denti (centro), abrasioni e segni di sfregamento dovuti a morso (dx). Figure da Lebedev et al., 2009

In quasi tutti i casi noti, tutte queste tracce presentano segni di ricicatrizzazione, evidenziati dalla presenza di tessuto secondari, nuovi tubercoli o cicatrici. Dunque, sembra che, in un modo o nell’altro, i nostri psammosteidi ce l’abbiamo fatta a superare queste ferite.

Tenendo presente i criteri evidenziati nel primo post di questa serie, molti di questi danni sembrano essere stati causati dall’attacco di un predatore.
Ma quali predatori?

Come abbiamo detto nei precedenti post, per scoprirlo bisogna guardare il record fossile e vedere quali animali con caratteristiche da predatore abitavano gli stessi ambienti in cui sono stati trovati i nostri agnati feriti.
Le faune a pesci del Devoniano Medio dell’area baltica includono una grande varietà di predatori (Mark – Kurik, 200; Ahlberg et al., 2000).
Eliminando i taxa più piccoli, come i vari placodermi (es Microbranchius) e vari sarcopterygi di piccola taglia, che sicuramente non avrebbero potuto fare male ad uno psammosteide, i candidati più papabili diventano sicuramente i grandi sarcopterygi porolepiformi, tra cui troviamo anche il famoso Panderichthys. Essi possedevano mascelle forti e sviluppate (alcuni, come Laccognathus, possedevano mascelle lunghe anche più di 35 centimetri), con grossi denti appuntiti e serie di piccoli denti laterali, capaci di infliggere danni anche ai duri scudi degli psammosteidi.
Eppure uno psammosteide, che poteva raggiungere anche il metro di lunghezza, non era di certo una preda facile, anche per tali predatori. 
Nonostante ciò, la presenza di tracce di morso sugli scudi dorsali di questi heterostraci dimostra che i casi di attacco non erano così infrequenti.
Panderichthys
C’è di più: ragionando sul tipo di ferita e sulla forma e dimensione dei segni, si possono fare ipotesi ragionate sul tipo di attacco sferrato dal predatore.
Prendiamo ad esempio il primo tipo di trauma che abbiamo visto: segni di un morso così interno e non marginali suggeriscono che il predatore sia riuscito ad infilarsi la preda tra le mascelle, danneggiando il carapace con i denti, ma che abbia poi abbandonato la vittima, incapace di penetrare la carne o di inghiottirla.
Inoltre, è importante sottolineare come la maggior parte degli esemplari analizzati rappresentano individui adulti e non giovani. Ciò lo si può capire anche dal grado di riparazione delle ferite. 
Sembra che gli attacchi siano stati portati avanti su individui relativamente giovani o subadulti, ma che comunque essi non siano andati a buon fine, visto che le prede sono sopravvissute nella maggior parte dei casi, riuscendo a rigenerare i tessuti danneggiati.

Dunque, detto questo, cosa potrebbe aver spinto questi predatori a cacciare prede così dure e “scomode”, che nella maggior parte dei casi non riuscivano a uccidere?

Oggi, i predatori attaccano le loro prede abituali con un’efficacia molto alta, essendo essi specializzati per quel tipo di preda. Ciò porta al consumo della preda e dunque, parlando di record fossile,all'improbabilità che i resti della vittima possano conservarsi sotto forma di fossili.
Se però un predatore non è abituato a cacciare un certo tipo di preda, per cui non ha i mezzi adatti o la strategia giusta, può capitare che la preda riesca a fuggire, riportando eventualmente danni limitati.
Danni che, alla morte dell’animale per altre cause, possono essere registrate nei fossili.
Attualmente grandi predatori attaccano prede giovani (ma piccole) o pesci molto grandi o non abituali, quando le condizioni ambientali non sono ottimali, quando le risorse alimentari sono scarse (Lebedev et al., 2009).
La presenza di segni di predazione sui duri scudi degli psammosteidi potrebbe dunque indicare come, in quegli ambienti del Devoniano Medio dell’area Baltico, vi siano stati episodi di deterioramento ambientale tale da “convincere” predatori super efficaci come i porolepiformi ad attaccare prede inusuali, grandi e ben difese come i nostri psammosteidi.
Cosa non fa la forza della disperazione…

In conclusione, anche oggi spero di avervi fatto vedere come da un’attenta analisi, seria e con occhio critico, di esemplari fossili conservati con certi tipi di tracce, è possibili fare importanti ipotesi sul mondo del passato.

 P.S. Gran parte di questo post è preso da Lebedev et al. 2009, una pubblicazione che consiglio a tutti di leggere se si vuole capire come fare della paleoecologia seria ed elegante.

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Bibliografia:

- Ahlberg, P. E., Lukßeviçs, E. and Mark-Kurik, E. 2000. 
A near-tetrapod from the Baltic Middle Devonian.
Palaeontology  43:533–548.

- Lebedev, O.A., Mark-Kurik, E., Karatajute-Talimaa, V.N.,  Lukßeviçs, E. and Ivanov, A. 2009
Bite marks as evidence of predation in early vertebrates.  
Acta Zoologica 90 (1): 344–356 

- Mark-Kurik, E. 2000. 
The Middle Devonian fishes of the Baltic States (Estonia, Latvia) and Belarus. 
Courier Forschungsinstitut Senckenberg  223 : 309–324.

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