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giovedì 26 giugno 2014

Megamastax amblyodus, un nuovo gnathostomo siluriano. Parte 1: morfologia di un protagonista

Se il Cambriano è famoso per essere il periodo in cui la vita è “esplosa”, gettando le base per l’attuale biodiversità sul pianeta, e il Devoniano è il tempo della leggendaria “era dei pesci”, i due periodi (Ordoviciano e Siluriano)  in mezzo a queste due celebrità sono invece tristemente poco conosciuti.
Se proprio vogliamo, per qualcuno l’Ordoviciano dovrebbe essere noto poiché teatro di un significativo episodio di estinzione di massa, di cui pero' non si ricorda mai nessuno, oscurato dall'estinzione di fine Mesozoico o di fine Permiano.
Riguardo al Siluriamo, bè, ditemi se riuscite a trovare qualche testo, articolo o documentario che ne parli in maniera sufficientemente approfondita, o per lo meno comparabile a quanto viene fatto con gli altri periodi.
Cos’è successo nel Siluriano? Booohh, chi lo sa!?
Eppure, questo è stato un periodo fondamentale per la storia del nostro pianeta, un periodo in cui le piante pioniere hanno cominciato a diffondersi in maniera significativa sulla terraferma, in cui i mari si sono ripopolati dopo l’estinzione ordoviciana, in cui i pesci, ben prima del Devoniano, hanno cominciato a esplorare nicchie ecologiche differenti, evolvendosi in numerose forme dalle più disparate anatomie (ne abbiamo viste alcune quando abbiamo parlato dei vari gruppi di agnati, vedere indice del blog).
Per quanto riguarda i “pesci”, probabilmente sfugge a molti che già nel Siluriano era presenti diversi gruppi di vertebrati con mascelle, tra cui placodermi, attinopterigi e sarcopterygi (i nostri parenti a pinne lobate, dunque, erano già in campo), nonché numerose forme di agnati.
Il Siluriano, dunque, rappresenta un importante momento della storia del nostro pianeta e i giacimenti di questo periodo, sparsi per il mondo anche se non estremamente frequenti, nascono numerosi tesori. Molti ancora da svelti, alcuni già trovati, poco apprezzati, ma di vitale importanza.
Uno di questi tesori è stato recentemente descritto sulla rivista Scientific Reports da Choo et al. (2014) e ad esso ho deciso di dedicare i prossimi posts. Ho diviso la trattazione in tre diverse parti visto che la scoperta di questo taxon ci consente di parlare sia dell’animale in se, sia di alcuni aspetti della biodiversità ed ecologia dei vertebrati siluriani, sia in generale dell’ambiente e del clima del Siluriano.
Choo et al. descrivono i resti parziali di un nuovo vertebrato proveniente dal Siluriano superiore (Ludfordiano, circa 423 milioni di anni fa) della Cina sudoccidentale. All’animale è stato dato il nome di Megamastax ablyodus, che dal greco significa “grande bocca con denti smussati”, in riferimento alle sue dimensioni e alla sua dentatura, di cui parlerò fra poco.

Olotipo di Megamastax amblyodus (IVPP V18499.1).Mandibola in visione laterale, linguale e dorsale. Immagine da Choo et al., 2014
I resti consistono in due mandibole quasi complete, appartenenti a due individui diversi, una completa lunga all’incirca 13 centimetri, l’altra incompleta con una lunghezza stimata di circa 17 centimetri, e in un mascellare destro lungo circa 10 centimetri.
Benché rappresentanti solo una piccola parte del totale di Megamastax, queste ossa ci consentono di inserire questo taxa in un contesto sistematico e quindi di avere anche informazioni sulla sua presunta anatomia generale.
Innanzi tutto, sulla mandibola sono presenti numerose file di denti conici, inseriti piuttosto vicini l’uno con l’altro, e otto paia di denti di forma smussata, ovoidale, presenti a coppie ognuna su uno dei quattro coronoidi (processi ossei della manbibola).Grazie a queste caratteristiche, possiamo sicuramente dire che Megamastax è un osteitto
Inoltre, con il suo profilo allungato e il suo margine anteriore leggermente piegato verso l’alto, la mandibola di Megamastax ricorda in qualche modo quella dei tetrapodomorphi, come Ichthyostega. Inoltre, l’osso è ricoperto, sul lato esterno, da un sottile strato di cosmina, su cui sono presenti numerosi pori. Un rivestimento di cosmina (formato da diversi strati continui di dentina coperti da uno strato di smalto) è una caratteristica tipica dei sarcopterygi, non essendo mai stata trovata in nessun attinopterigio.
Confrontandolo con quello degli stem sarcopterigy, la mandibola di Megamastax sembra in qualche modo più simile ai porolepiformi, come Porolepis, nell’essere poco curvata posteroventralmente e senza l’espansione posteriore tipica dei sarcopterygi “basali” come Psarolepis, Guiyu o Onychodus.
Un' altra interessante caratteristica di questo animali consiste nella disposizione dei denti, abbastanza diversa da quella di molti suoi affini. Negli osteitti basali, la dentatura esterna (detta “marginale”, per distinguerla dai denti portati sui coronoidi) risiede su una singola fila ed è principalmente costituita da denticoli molto sviluppati, invece che da denti ben distinti. In Megamastax, invece, i denti marginali rappresentano strutture discrete, come in alcuni crown osteitti. Si trovano in fatti denti conici ben distinti, più o meno tutti di uguale lunghezza, presenti su due diverse file. Anche i denti sui coronoidi presentano caratteristiche particolari, essendo fusi con i coronoidi, invece che strutture ben delimitate e separate dall’osso, come negli altri osteitti. Dunque, Megamastax possiede si una mandibola da sarcopterygio, ma la struttura e la disposizione dei suoi denti sembra non essere troppo simile a quella di nessun’altro osteitto noto.
Per di più, denti non distintamente separati dai coronoidi sono invece presenti in numerosi acanthodi, soprattutto ischnacanthiformi (qui), e possono essere anche in qualche modo comparabili con denti infragnatali di alcuni placodermi artrodiri. Questa potrebbe essere convergenza oppure denti fusi ai coronoidi potrebbe rappresentare una caratteristica mantenuta in questo taxon perché primitiva per i crown gnathostomi.Choo et al. non forniscono alcun’analisi filogenetica e si limitano, giustamente, ad definire Megamastax come uno stem sarcopterygio, ma e' interessante notare come, nonostante provenga da strati del Siluriano, esso presenta alcune caratteristiche piu simili ad alcuni sarcopterygi derivati che agli altri sarcopterygi coevi.
Nonostante possediamo solo alcune ossa del cranio, lo status sarcopterygio di Megamastax ci consente comunque di poter immaginare come poteva probabilmente essere il corpo dell’animale (in attesa di eventuali altri resti), con la coda simmetrica e le due pinne dorsali, caratteristiche tipiche di quasi tutti i sarcopterygi.

Probabile profilo di Megamastax. In bianco i resti noti. da choo et al., 2014
Sebbene rappresentato solo dai resti della mandibola, Megamastax si rivela come un taxon estremamente interessante per la sua combinazione di caratteri morfologici, dimostrando come sia cruciale avere più informazioni possibili riguardo agli animali vissuti in un periodo tanto importante quanto ancora poco conosciuto come il siluriano.
Ma c’è molto altro dietro alla scoperta di Megamastax, e di questo mi occuperò nei prossimi due post.

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Bibliografia:

- Choo B., Zhu M., Zhao W., Jia L. and Zhu Y. 2014
The largest Silurian vertebrate and its paleoecological implications.
Scientific reports 4: 5242

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