Adattamenti estremi nelle bocche delle tartarughe marine: due storie dal Cretaceo del Marocco (Prima Parte).

Come sa chi segue Paleostories fin dall'inizio, ho iniziato a scrivere post di divulgazione scientifica da quando ero abbastanza giovane, intorno ai vent'anni. All'inizio è sempre difficile. E' vero, si ha passione, volontà e anche eventualmente conoscenze di buona qualità. Tuttavia, si può venir accusati (nel senso pacifico del termine) di avere poca esperienza, idee solamente di base di come funziona la divulgazione scientifica e uno stile un po' poco pratico. 

Tutto questo è vero. Tuttavia, ritengo sia importante iniziare da giovani e dare l'opportunità ai giovani di fare pratica, sbagliare, imparare e migliorarsi.

Per questo motivo, sono molto contento di pubblicare il primo post collaborativo di PaleoStories. E' scritto insieme ad un giovane studente di nome Davide Gioia. Giovanissimo, Davide ha una grande passione per la paleontologia, inizierà presto il suo percorso universitario nella speranza di fare della sua passione un lavoro, e soprattutto legge e studia molto, dote sicuramente importante.

Ho chiesto a Davide di preparare qualcosa che incarnasse lo stile di PaleoStories, quindi qualcosa su organismi che di solito non sono già sotto i riflettori. Cosi, il buon Davide ha deciso che vi parleremo di tartarughe fossili in tre puntate.  L'argomento è sicuramente molto interessante e poco pop, come piace a me. 

Siccome è argomento di cui conosco abbastanza poco, io ho dato una mano sopratutto nella produzione delle figure e nella verifica di alcuni concetti, ma il contenuto è principalmente suo. Lascio quindi la parola al nostro Davide. Buona lettura.

Oggi le tartarughe marine costituiscono un'unica radiazione evolutiva di tartarughe distintasi da tutte le altre almeno 110 milioni di anni fa. Esse vengono raggruppate nel clade monofiletico chiamato  Chelonioidea. Il loro body plan (così come quello delle tartarughe in generale) è spesso ritenuto conservativo, ripetendosi con una certa costanza tra le varie specie, come se fosse “limitato" dalla presenza del guscio. In parte questo è vero, visto che le tartarughe non hanno bisogno di notevoli specializzazioni anatomiche per passare da una nicchia ecologica all'altra. Tuttavia, ciò non significa che non siano esistite tartarughe con caratteristiche anatomiche estreme.

In questa serie di articoli vedremo due tartarughe preistoriche che per certi aspetti possono essere considerate “gemelle", accomunate ma allo stesso tempo distinte dai loro notevoli caratteri anatomici unici. I loro nomi sono Ocepechelon e Alienochelys.

Queste tartarughe sono un po' come lo Ying e lo Yang: sono entrambe note unicamente per resti cranici, sono state ritrovate negli stessi depositi fosfatici maastrichtiani (Cretaceo superiore) in Marocco, e sono state descritte dagli stessi autori.  

Ocepechelon bouyai (Bardet et al. 2013)  è noto per il suo olotipo, OCP DEK / GE 516, composto da un cranio isolato ma completo, lungo 70 cm e largo 43. Questo rende Ocepechelon una delle più grandi tartarughe marine conosciute.
 

Cranio di Ocepechelon bouyai in visione dorsale (sinistra), ventrale (centro) e laterale (destra). In basso a destra, confronto dimensionale con umano. Immagini modificate da Bardet et al. 2013

Per quanto riguarda Alienochelys selloumi (de Lapparent de Broin, 2014), l'olotipo (OCP DEK/GE 393) è costituito da un cranio completo con associata mascella inferiore. Le dimensioni, 55.5 cm di lunghezza, 35.5 cm di larghezza, lo rendono comparabile in grandezza con quello di  Ocepechelon.

Cranio di Alienochelys selloumi in visione A) dorsale, B) ventrale, C) laterale destra e leggermente dorsale, D) dorso-posteriore, E) fronto-dorsale. Da de Lapparent de Broin et al., 2014.

In aggiunta a questi resti, negli stessi depositi erano stati precedentemente rinvenuti alcuni frammenti di piastrone (parte inferiore del guscio) con caratteristiche tipiche di quelle di tartarughe adattate alla vita acquatica. Questi frammenti  potrebbero appartenere a uno o entrambi i taxa. Se ciò fosse vero, in entrambi i casi confermerebbe per questi animali le previsioni di uno stile di nuoto attivo, con arti modificati in pinne, corroborate anche dai sedimenti marini in cui le tartarughe sono state ritrovate.

Queste tartarughe infatti vivevano nell'Oceano della Tetide, un antico oceano che alla fine del Cretaceo sommergeva il Nord Africa, e che pullulava di vita: negli stessi strati di roccia in cui sono state rinvenute le due tartarughe infatti abbondano fossili di pesci sia condritti che osteitti, così come anche vari rettili marini, compresi mosasauridi e crocodilomorfi.

Le tartarughe invece sono relativamente rare, rendendo la scoperta di Ocepechelon e Alienochelys ancora più sorprendente.

Sia Ocepechelon che Alienochelys erano state originariamente classificate all'interno di Dermochelyoidea, gruppo monofiletico a sua volta contentente Dermochelyidae, clade che include l'odierna tartaruga liuto e i suoi parenti piu prossimi, e Protostegidae, gruppo contenente solo specie estinte di tartarughe marine (Bardet et al. 2013; de Lapparent de Broin et al., 2014).   Dermochelyoidea veniva considerato sister-taxon del gruppo contenente tutte le altre tartarughe marine. In base a questa classificazione quindi, la moderna tartaruga liuto (Dermochelys coriacea) risulterebbe il parente vivente più prossimo di Ocepechelon e Alienochelys, come si vede nel cladogramma sotto.

Relazioni di parentela delle tartarughe secondo Bardet et al. 2013 e de Lapparent de Broin et al., 2014

Tuttavia recenti studi, tra cui Scavezzoni & Fischer (2018) e Evers et al. (2019) hanno escluso la monofilia di Dermochelyoidea. Da questi studi, Ocepechelon e Alienochelys risultatano sister taxa all'interno di Protostegidae. Quest'ultimo gruppo non è piu sister-group di Dermochelyidae ma si trova invece esterno ad un gruppo, chiamato Chelonioidea, che racchiude la tartaruga liuto e i suoi affini (Dermochelyidae), una serie di chelonioidi estinti, e il gruppo comprendente le altre tartarughe marine attuali e i loro parenti estinti (Cheloniidae). Chelonioidea in sostanza è il crown-group contenente tutte le tartarughe marine attuali e i loro parenti. Protostegidae è un gruppo di stem- cheloniidi, insieme. Se questo vi sembra complicato (e la classificazione delle tartarughe certamente lo è), speriamo che il cladogramma sottostante vi possa aiutare (ispirato da Evers et al. 2019).

Relazioni di parentela tra le tartarughe dopo Scavezzoni & Fisher (2018) e Evers et al. (2019)

Secondo Scavezzoni e Fisher, Ocepechelon e Alienochelys risultano sister-taxa. In effetti queste due tartarughe hanno in comune certe caratteristiche anatomiche, tra cui narici molto arretrate, in qualche modo simili agli sfiatatoi dei cetacei, che in entrambi i generi si sarebbero trovate quasi tra gli occhi invece che di fronte ad essi come solito nelle tartarughe.

Ma a contraddistinguere queste due tartarughe, come avrete probabilmente notato dalle immagini, è l'apparato boccale, che appare radicalmente opposto tra i due generi. 

Di questo parleremo nella prossima puntata.

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Bibliografia:

- Bardet, N. et al. 2013. A Giant Chelonioid Turtle from the Late Cretaceous of Morocco with a Suction Feeding Apparatus Unique among Tetrapods.  PloS one, 8(7), e63586

-  de Lapparent de Broin, F. et al. 2014. A strange new chelonioid turtle from the Latest Cretaceous Phosphates of Morocco. Comptes Rendus Palevol, 13(2), 87-95.

- Evers, S.W., Barrett, P.M., & Benson, R. 2019. Anatomy of Rhinochelys pulchriceps (Protostegidae) and marine adaptation during the early evolution of chelonioids. PeerJ, 7, e6811. doi:10.7717/peerj.6811

- Scavezzoni I. & Fischer V. 2018. Rhinochelys amaberti Moret (1935), a protostegid turtle from the Early Cretaceous of France. PeerJ 6:e4594 https://doi.org/10.7717/peerj.4594