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

Prima di iniziare a leggere, vi ricordo che questa serie sulle tartarughe è fatta in collaborazione con Davide Gioia. Potete conoscere l'autore, nonchè la prima parte della storia, in questo post.

Bentornati alla seconda puntata di questa serie dedicata agli adattamenti estermi nelle bocche delle tartarughe marine. Nella scorsa puntata abbiamo preso in esame due tartarughe marine di grandi dimensioni, Ocepechelon e Alienochelys. Questi due taxa, pur essendo coevi, vissuti nello stesso luogo e strettamente imparentati, esibiscono morfologie della bocca radicalmente opposte.

In questa puntata vedremo più in dettaglio la prima delle due ad essere stata scoperta, Ocepechelon bouyai.

Ricostruzione di Ocepechelon: si suppone che l'animale possa essere stato dotato di un corpo largo e piatto, ricoperto da un carapace piuttosto sottile, e di quattro arti simili a pagaie, come quelle delle attuali tartarughe marine. Il colore è bastato sulla moderna tartaruga liuto, mentre i tessuti orali sono basati sui suoi analoghi moderni (pesci ago, cavallucci marini e balene dal becco). Immagine di Liam Elward.

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.  

Janusiscus e la terra di mezzo degli gnathostomi (Parte 2)

Quale era la morfologia dell’ultimo antenato comune tra condritti e osteitti? Le caratteristiche dei condritti, così diverse dagli osteitti, sono tratti primitivi ereditati dagli stem gnathostomi oppure rappresentano condizioni derivate secondariamente? E gli osteitti sono così speciali e differenti rispetto ai loro antenati stem gnathostomi o mantengono invece più caratteristiche primitive di quanto pensavamo prima? La trasformazione dei vertebrati da animali senza mascelle ad animali con mascelle, proseguendo poi fino alla separazione dei due sister-group condritti e osteitti è stata graduale? L’antenato comune di Crown Gnathostomata era più chondrichthyes-like o osteichthyes-like?

Queste sono solo alcune delle domande che attanagliano chi studia l’origine dei vertebrati con mascelle e le prime fasi dell’evoluzione degli gnathostomi, domande le cui risposte sono ancora piuttosto vaghe. Tuttavia, negli ultimi anni la scoperta e lo studio di vecchi e nuovi esemplari di stem gnathostomi hanno fornito numerosi indizi per tentare di avere un quadro più chiaro di tutta questa faccenda. Questi taxa infatti, giacendo in quella che io ho chiamato la terra di mezzo degli gnathostomi (ossia, appena fuori a Crown Gnathostomata), rappresentano fondamentali pezzi del puzzle della storia dei vertebrati, senza i quali avremmo una visione distorta di essa.
Come chi segue il blog da molto tempo avrà già avuto occasione di leggere, infatti, vari recenti fossili (in particolare qui, qui e qui) hanno cambiato la nostra visione dell’evoluzione dei vertebrati, a volte ribaltandola con evidenze da lasciare a bocca aperta.

Janusiscus e la terra di mezzo degli gnathostomi (Parte 1)

Tornato dopo un lungo periodo d’assenza dovuto più che altro alle vacanze invernale, sono pronto a ripartire con le nostre paleostorie.

E il nuovo anno non poteva iniziare meglio che con un post su una pubblicazione riguardo ad un nuovo gnatostomo enigmatico (che, ammettiamolo, a noi piacciono tanto). In realtà l’esemplare pubblicato non è nuovo, ma come sempre più spesso accade, era rimasto sepolto nei cassetti senza revisione dopo essere stato descritto più di 20 anni fa. La paleontologia “da cassetto” è il futuro? In certi campi, sembrerebbe di si. Ma di questo parleremo dopo.

Giles, Friedman and Brazeau (2015) ridescrivono due resti cranici, Pi. 1394 (Olotipo) e Pi. 1833, entrambi costituti da neurocranio e rivestimento dermico associato, provenienti dalla Kureika Formation (Siberia) e risalenti a circa 415 milioni di anni fa (Devoniano inferiore). I resti erano stati precedentemente assegnati da Shultze (1992) all’actinopterigio Dialipina markae.

Un attento riesame dei due esemplari, analizzati anche grazie a una tomografia computerizzata, ha permesso di evidenziare nuovi caratteri della sua anatomia endocraniale, rivelando così un mosaico anatomico che permette non solo di rivedere la sua posizione filogenetica, ma anche di aggiungere nuovi dati riguardo l’evoluzione degli gnathostomi e la condizione ancestrale del loro ultimo antenato comune.

I due esemplari di Janusiscus, Pi. 1394 (Olotipo, sinistra), Pi. 1393 (destra), in visione dorsale. Modificata da Giles et al., 2015

Le Cronache di Placodermata, Episodio 4: i renanidi

Quello che mi piace della paleontologia e che ha sempre fatto da carburante per il mio interessante è la presenza nel record fossile di forme estremamente bizzarre e diverse rispetto a quelle che abitano il mondo a noi circostante. 

Ed è proprio questo rimanere a bocca aperta, con la fronte corrucciata, che tutt’ora costituisce un grande stimolo per lo studio del mondo del passato. 

Continuando il nostro viaggio nel mondo dei placodermi, oggi incontriamo uno dei gruppi più strani e misteriosi io abbia mai visto, che ancora oggi fa mettere le mani nei capelli a chi decide di avventurarsi nell’intricata filogenesi dei placodermi. 

Il gruppo in questione ha il simpatico nome di Rhenanida. 

Riproduzione artistica del renanide Gemuendina. Immagine da swriojas.blogspot.com

Metaspriggina e la primitivà degli gnathostomi

Le forme di vita del Cambriano sono sicuramente uno degli argomenti di maggior fascino dal punto di vista paleontologico. Sia perché esse ci appaiono così strane rispetto a quelle presenti oggi, sia perché appartengono ad un tempo estremamente lontano, quando la terraferma era disabitata e  lo status chimico-fisico-ecologico del nostro pianeta era ben diverso da quello attuale.
Ma uno dei fattori che aumenta il grado di interesse e di fascino intorno a questo periodo della storia della Terra è sicuramente legato al fatto che di esso sappiamo ancora poco, spesso troppo poco.
Questo discorso ben si applica alle forme di vita cambriane che fanno parte del gruppo dei cordati, clade a cui anche noi apparteniamo insieme anche a tutti gli altri vertebrati, estinti e non (di cui ho parlato qui). Conoscere dunque i primi cordati e la loro evoluzione rappresenta un punto fondamentale per lo studio non solo dell’evoluzione della vita ma anche della storia della nostra specie.
Purtroppo, come spesso accade quando si parla di record fossile, la nostra conoscenza delle prime fasi della storia dei cordati e dei vertebrati è ancora nebbiosa e incerta, a causa dei pochi siti cambriani in cui sono stati trovati fossili di cordati, animali dal corpo molle che, appunto, non si fossilizzano con facilità.
Per nostra fortuna però, i pochi posti da cui sono noti resti di cordati cambriani presentano condizioni di conservazione straordinarie. Sto parlando dei due incredibili Lagerstatten di Burgess Shale e Chengjiang, di cui ho parlato già approfonditamente diverse volte. In essi non solo si sono conservati alcuni taxa di cordati cambriani, ma essi presentato uno stato di fossilizzazione tale che è spesso possibile analizzare con estremo dettaglio la loro morfologia.
Ed è proprio analizzando alcuni fossili di cordati provenienti da questi siti che un nuovo recente articolo, pubblicato su Nature da Conway Morris e Caron (2014), ha evidenziato l’importanza dello studio di queste forme nella nostra comprensione dell’evoluzione dei vertebrati, persino di alcune caratteristiche, come l’origine delle mascelle, che sembrano poco evidenti in animali agnati e senza scheletro.

PaleoNews: come Raptorex morì per mano di un pesce

A volte anche piccoli dettagli possono risultare importanti e ribaltare ciò che fino a quel momento pensavamo di aver saputo.

E questo è senz'altro il caso descritto in un articolo freschissimo apparso nella quinta edizione del (magnifico) libro Mesozoic Fishes.

Newbrey et al. (2013) descrivono un centro isolato e un premascellare di un teleosteo, provenienti dalla Nemegt Formation, in Mongolia, risalente al Cretaceo superiore (Campaniano superiore - Maastrichthiano inferiore, circa 70 milioni di anni fa).

I resti posseggono caratteristiche distintive tale da poterli assegnare al gruppo degli hiodontidi, un gruppo di teleostei molto primitivi, come ad esempio un atlante con una faccetta articolare anteriorem la cui metà dorsale presenta due distinte faccette articolari per la vertebra successiva, oppure un parapofisi fuse con il centro, e altri caratteri.

Ma cosa c'entra tutto questo con un animale terrestre come Raptorex?

Torniamo un attimo indietro.

 

Nel 2009, Sereno et al. descrissero i resti di Raptorex, un piccolo esemplare di tyrannosauroide, noto per un unico scheletro, abbastanza completo, proveniente dal Cretaceo inferiore della Cina.

La scoperta fece scalpore, perchè, secondo le interpretazioni di Sereno et al. (2009), Raptorex, il cui scheletro era stato identificato come appartenente ad un esemplare subadulto, possedeva già i caratteri distintivi dei tyrannosauri più derivatipur essendo un genere di piccole dimensioni e soprattutto piuttosto antico, essendo esso stato datato a circa 125 milioni di anni fa. Secondo Sereno et al., grazie alla scoperta di Raptorex si poteva ipotizzare come le caratteristiche distintive dei tyrannosauri più derivati, come ad esempio un cranio robusto e ampio e un arto anteriore con solo due dita, fossero apparse del previsto e anche in taxa di piccole dimensioni, e che dunque non fossero legati al gigantismo, come precedentemente ipotizzato.

Dato che i tyrannosauroidi a lui contemporanei possedevano invece tre dita nell'arto anteriore e un cranio lungo e stretto, Raptorex appariva davvero come un'importante novità.

Qual'era dunque il problema?

C'era una volta in Italia: La Carnia e il Devoniano che verrà

Il Devoniano è famoso per essere stato uno dei periodi più floridi da quando la vita è apparsa sul nostro pianeta.

Se avete mai visto un disegno o un diorama rappresentate un ambiente marino devoniano, vi saranno sicuramente rimasti impressi gli enormi placodermi corazzati, o i bizzarri squali con le spine, oi primi paesaggi dominati dalle foreste.

Ho parlato in vari post di animali del Devoniano, che per quanto riguarda i vertebrati fu davvero un perido importante, in cui si verificò, per esempio, l'estinzione di gran parte degli "agnati",  la radiazione dei condritti e la comparsa dei tetrapodi.

Ma, come ho tentato di farvi vedere nei precedenti post, non c'è bisogno di fare chissà quale viaggio verso mete lontane per vedere strati e fossili di questi momenti remoti.

Anche in Italia, spero non abbiate mai avuto dubbio alcuno, esistono strati del Devoniano.

Splendido disegno di un paesaggio subacqueo devoniano. By Julius Csotonyi

Diania cactiformis, l'evoluzione degli artropodi e la perdita dello scettro

In uno scambio di battute con il gentile utente Robo relativo al post su Kootenichela, avevamo parlato dei lobopodiani, della loro posizione filogenetica e del ruolo che essi possono aver ricoperto nell’evoluzione degli artropodi moderni.

In particolare, avevamo menzionato Diania cactiformis, un bizzarro esserino proveniente dal lagerstatte di Chengjiang, ritenuto essere uno dei parenti più prossimi degli artropodi.

I lobopodiani sono un gruppodi piccoli animali vermiformi, caratterizzati dal possesso di numerose appendici pari, segmentate, poste ventro-lateralmente, a dar loro la parvenza di un attuale onicoforo.

Molto diffusi nel Cambriano essi si estinsero probabilmente nel Carbonifero, anche se dalla fine del cambirano in poi i loro fossili si fanno molto rari e non conosciamo la reale biodiversità di questo gruppo in questo lasso di tempo.

Giacimenti famosi per la loro fauna a lobopodiani sono Burgess Shale e Chengjiang, di cui ho già parlato qui e qui, anche se per altri motivi.

Molti studi (Hou & Bergstrom 1995; Budd 2001; Liu et al., 2008; Ma et al., 2009) si sono concentrati sulle possibili relazioni di questi animali, considerandoli importanti per capire l’origine degli attuali panartropodi (Tardigrada, Onychophora e Arthropoda) .

Il caso ha voluto che due giorni dopo la discussione tra me e Robo, circa due settimane fa, venisse pubblicata proprio la ridescrizione di questo animale (Ma et al., 2013), con annesse nuove ipotesi filogenetiche.

Questo post è dunque dedicato a Robo e alle nuove scoperte su Diana cactiformis.

Ricostruzione di Diania cactiformis. Da Ma et al., 2013

Kootenichela deppi, un artropode hollywoodiano.

Scusate miei cari lettori che aspettavate un’altra puntata de “I predatori della preistoria” ma se permettete vorrei parlare di qualcosa di molto, molto più interessante (ovviamente dal mio punto di vista).

E poche cose mi interessano più dei fossili del Cambriano (solo gli “agnati”, direi).

David Leeg, ricercatore all’Imperial College di Londra, descrive i resti di Kootenichela deppi, un nuovo artropode proveniente dai famosi depositi cambriani della British Columbia, in Canada, e più precisamente dalla Stephen Formation, nel Kootenay National Park.

Il nome della specie,  K. deppi, è in onore di…Johnny Deep, proprio lui. 

E per quale motivo?  

Semplice, basta guardare le chele di Kootenichela, letteralmente “Chela di Kootenay”, per capire il motivo di questa scelta. 

Le chele, come espressamente dichiarato dall’autore, ricordano le forbicione di Edward Mani di Forbici, celebre personaggio interpretato dal magistrale attore statunitense.

Euphanerops e le mille strade dell'evoluzione

Tempo fa avevo scritto una serie di post sull'evoluzione dei cyclostomi, sui taxa fossili attualmente noti, sulle loro caratteristiche più peculiari.

Nell'ultimo post, avevo presentato Euphanerops e Jamoytius, due curiosi gnathostomi stelo, a metà strada (morfologicamente parlando) tra lamprede e anaspidi.

Per chi di voi non si ricordi, invito a rileggere almeno questo post.

L’evoluzione dei vertebrati con mascelle dai loro antenati senza mascelle rappresenta uno dei momenti più importante della storia evolutiva dei vertebrati.  Durante questo episodio, sono avvenuti numerosi episodi di cambiamento genetico, morfologico e dello sviluppo.

Oggi, i vertebrati senza mascelle, rappresentati solo da missine e lamprede, sono in numero assai minore rispetto ai vertebrati con mascelle (“pesci” e tetrapodi). Inoltre, essi sembrano veramente distanti a livello morfologico.

Capire come sono stati acquisti i tratti chiavi dei vertebrati attuali è possibile solo guardando il record fossile, che può colmare il gap creato dalla distanza morfologica dei gruppi di vertebrati rimasti al giorno d’oggi.

Un nuovo capitolo di questa emozionante avventura è stato aggiunto oggi grazie alla ridescrizione di Euphanerops, un vertebrato basale del Devoniano del Canada, filogeneticamente posto molto vicino al punto di separazione tra cyclostomi e gnathostomi.

Esemplare fossile di Euphanerops

Occhio alle spine: A tu per tu con gli acanthodi (Quarta Parte)

Dopo la pausa chimeroide, riprende la nostra spedizione all'interno del misterioso mondo degli acanthodi, i pesci con le pinne spinose, alla scoperta dei loro tratti più peculiari e del loro ruolo nella nostra capacità di comprendere l'evoluzione dei vertebrati.

Dopo i Climatiiformes e gli Ischnacanthiformes, ecco arrivati all'ultimo macrogruppo di acanthodi: Acanthodiformes.

Gli acanthodiformes furono il gruppo di acantodi di maggior successo.

Essi sono facilmente riconoscibili per la presenza di una sola pinna dorsale, ovviamente spinata, per la mancanza di denti, per la presenza di gill rakers ben sviluppati e dell'osso extramandibolare.

(Gill rakers = proiezioni osseo o cartilagineee che si dipartono dall'arco branchiali e che servono a impedire la fuga delle particelle di cibo dalle branchie)

Il primi acanthodiformi compaiono nel Siluriano superiore, ma ciò che sappiamo di loro deriva quasi esclusivamente da scaglie e reperti molto poco preservati.

I primi taxa decentemente noti provengono dal Devoniano inferiore e si tratta di forme che presentano spesso ancora tratti primitivi, come la presenza di un paio di pinne prepelviche e scaglie del cranio allargate  (Hanke, 2008). Queste vengono generalmente raggruppate in un gruppo denominato Mesacanthidae, e tra di esse troviamo ad esempio Promesacanthus e Triazeugacanthus, del Canada, e il ben conosciuto Mesacanthus della Scozia

Mesacanthus

Come risolvere un mistero: il nuovo volto di Helicoprion

Su questo blog mi è capitato di parlare di avvenimenti misteriosi in campo non strettamente paleontologico (non cito il post perchè sono cose poco importanti, e un pò mi dispiace che a livello statistico sia uno di quelli che è statao più letto in assoluto). 

Al giorno d'oggi sembra che l'esistenza di creature misteriose, rievocazioni di antiche leggende, avvistamenti di celebri sopravvissuti e di nuovi venuti, suscitino un interesse davvero ampio tra il grande pubblico.

E spesso si invoca l'aiuto della scienza, per tentare di abbattere o confermare questa o quella leggenda.

Ma la scienza non fa questo, o meglio, la scienza è un'altra cosa. La scienza parte dai dati, li analizza, si pone delle domande, cerca di testare delle ipotesi, trova dei risultati e procede nel tempo, affinando le sue metodologie, a volte confermando ipotesi, altre volte ribaltando completamente le antiche idee.

Ed è proprio su questa scienza che si basa la storia di oggi.

Tra i grandi misteri (passatemi il termine) della paleontologia vi è senza dubbio la storia di un grande condritto fossile, conosciuto per pochi resti incompleti (anzi, quasi interamente per i suoi denti) la cui forma e natura hanno scatenato le più fantasione e bizzarre ipotesi. 

Già il suo nome, Helicoprion, o "squalo dai denti a spirale", fa aggrottare la fronte a chi tenta di immagine come uno squalo possa avere una bocca del genere, soprattutto considerando che l'unica cosa che possediamo di questo animale sono, appunto, solo i suoi denti e pochissimo altro (ossia, qualche frammento di mandibola).

Olotipo di Helicoprion

Occhio alle spine: A tu per tu con gli acanthodi (Teza Parte)

Continua la nostra rassegna sugli "acanthodi": dopo aver visto le loro caratteristiche generali nella prima parte, e aver incontrato i climatiiformi nella seconda, oggi facciamo la nostra conoscienza con un'altro gruppo di questi bizzarri animali: Ischnacanthiformes.

La caratteristica distintiva principale di Ischnacanthiformes (dal Greco, "spine sottili") è la presenza di robuste piastre mascellari (per gli specialisti, "piastre gnatali") munite di file di denti fermamente fuse con su di esse. Queste speciali piastre gnatali costituivano la superficie di morso della bocca, formata per la restante parte da tessuto cartilagineo o da altre porzioni d'osso meno robuste. 

Gli Ischnacanthiformi non sono un gruppo abbastanza ben conosciuto, con poche specie descritte e non un grandissimo numero di esemplari conservati nella loro totalità.
Le prime tracce di questo gruppo risalgono al Siluriano Medio - Superiore, ma si tratta per lo più di scaglie e frammenti isolati. Ciò che sappiamo dell'anatomia di questi animali lo dobbiamo in larga parte alla fauna del Devoniano inferiore inglese e canadese ben preservata e con un buon numero di taxa descritti in dettaglio.
Gli ultimi ischnacantiformi provengono dal Devoniano superiore, come l'australiano Grenfellacanthus, e si suppone che verso la fine di questo periodo il gruppo sia andato incontro ad estinzione, per cause ancora ignote.

Ischnacanthus

Occhio alle spine: A tu per tu con gli acanthodi (Parte seconda)

Nello scorso post ho cercato di descrivere in maniera generale gli acanthodi, introducendo il loro importante significato filogentico e le principali tra le loro caratteristiche anatomiche.

Come ho detto all'inizio di quel post, non è facile, attualmente, parlare degli acanthodi: le ultime scoperte stanno facendo traballare ciò che pensavamo di sapere sulle affinità di questo gruppo di pesci, sia per quanto riguarda la monofilia di Acanthodii (oggi più che mai dubbia), sia per quanto riguarda l'affinità di questo gruppo e dei suoi taxa con i due cladi principali di vertebrati gnathostomi, Osteichthyes e Chondrichthyes.

Dunque, ammetto che non è facile per me parlare di queste cose in maniera generale, ma non voglio tediare nessuno con dettagli e concetti che richiederebbero una buona conoscienza della letteratura pubblicata su questi animali.

Per questo, nei prossimi (tre) post, tratterò gli acanthodi alla vecchia maniera. 

Nel post che chiuderà la serie, quando saremmo diventati un pò più forti sull'argomento, parlerò delle nuove scoperte e di come invece bisogna analizzare questo grado nel contesto dell'evoluzione dei vertebrati.

Oggi incontreremo il primo dei tre gruppi di acanthodi che vi avevo accennato la volta scorsa: Climatiiformes.

Sotto il nome di Climatiiformes una volta era definito un clade di acanthodi caratterizzati dalla presenza di  spine intrmedie tra le pinne pettorali e quelle pelviche, dall'assenza dell'osso extramandibolare, dalla presenza di un palatoquadrato allungato e senza articolazione otica, di alcune ossa (di cui una molto grande e le altre piccole e allungate) a protezione delle branchie, e di un cinto pettorale rafforzato da piastre dermali.

Disegno del cinto e delle spine pettorali di Climatius

Recentemente, alcune analisi filogenetiche (Brazeau 2009, Davis et al. 2012) hanno messo in discussione la monofilia di tale gruppo, e oggi il termine climatiiformi si usa per lo più inteso come grado.

Qui, tuttavia, parlerò dei climattiformi in maniera generica, come se fossero ancora un gruppo unico. Ovviamente, però, vedremo cosa differenziano i vari sottogruppi, prendendo come esempio alcuni taxa fondamentali.

Occhio alle spine: a tu per tu con gli acanthodi (Parte prima)

Circa una settimana fa, avevo introdotto la serie sugli acanthodi con un post in cui raccontavo della mia esperienza con la spina della pinna dorsale di un pesce attuale.

Oggi inizia la nostra panoramica su questo bizzarro gruppo di pesci paleozoici: in questa prima parte vedremo i caratteri generali e qualche accenno del perchè gli acanthodi sono importanti dal punto di vista filogenetico, nel secondo e nel terzo vedremo in dettaglio alcuni gruppi, la loro anatomia e la loro ecologia, e nell'ultimo tenteremo di capire il significato evolutivo degli acanthodi, cosa sappiamo delle loro affinità e quali possono essere gli scenari futuri.

Se avete messo i vostri guanti protettivi (le spine fanno male, garantisco io), siamo pronti per iniziare.

Se c'è un punto da cui, allo stato attuale, bisogna bisogna partire quando si parla degli acanthodi, è che in realtà il clade Acanthodii come precedentemente considerato non ha più valenza in ottica filogenetica (Brazeau 2009, Davis et al., 2012).

Fino a poco tempo fa, si pensava infatti che Acanthodii fosse un gruppo monofiletico, diagnosticato dalla presenza di spine ossee alla base delle pinne pari e mediane, e di scaglie dalla morfologia e dal tipo di crescita peculiare.

Nello scorso post, vi ho parlato degli acanthodi come "squali spinosi", un epiteto conferito a questo gruppo molto sommariamente, sulla base delle loro apparenti affinità morfologiche con gli squali.

Oggi però, sappiamo che gli acanthodi (o, meglio, quelli che una volta venivano racchiusi nel clade Acanthodii, oggi considerato non monofiletico) sono animali estremamenti complesi e diversi tra loro, che spesso presentano un mix di caratteristiche morfologiche condivise con vari gruppi di vertebrati (principalmente con pesci ossei e condritti), tale che la loro posizione all'interno della filogenesi dei vertebrati è ancora abbastanza oscura.

Ma del ruolo degli "acanthodi" nell'evoluzione dei vertebrati parleremo in seguito, nell'ultimo post.

Anche se essi non sono sempre così affini tra di loro (anche se, come vedremo, alcuni dei gruppi interni ad Acanthodii sono rimasti monofiletici), è possibile comunque fare un discorso generale su questi animali, esaminando quelle caratteristiche che più o meno sono presenti in tutti i vari generi.

Dunque ora parlerò degli acanthodi un pò alla vecchia maniera, come se fossero un unico gruppo (un pò come si fa con gli agnati). Non dimenticatevi però della premessa.

Un bel banco di Climatius si muove con rapidità nelle acque del Siluriano superiore. Immagine da natuurbelevingessen.wordpress.com

Coming soon: "Occhio alle spine: a tu per tu con gli acanthodi"

Qualche tempo fa, quasi due anni fa, se non ricordo male, avevo un giovane tritone d'acqua dolce (Pleurodeles waltl) in uno dei miei acquari. Ero ancora inesperto nell'allevamento di anfibi, essendomi dedicato quasi esclusivamente a pesci e invertebrati. Avevo inserito il tritone in un piccolo acquario che conteneva già un paio di Otocinclus (O. affinis), piccoli loricaridi (siluriformi) del sudamerica (che attualmente ho ancora). Sapevo che essi erano robusti, veloci e che non si sarebbero fatti catturare dal tritone, dunque lo considervo un abbinamento che non avrebbe creato grossi problemi.
Fu così per vari mesi, finchè un giorno trovai il tritone, diventato ormai grandicello, con la bocca spalancata e una coda familiare che fuoriusciva dalle fauci:si era mangiato un Otocinclus!

Ma, lo notai subito, il tritone non era riuscito ad ingoiare completamente la preda: come mai?

Essendo abbastanza esperto di loricaridi, mi fu subito chiaro il perchè: la maggioranza di questi pesci possiede una pinna dorsale munita di una sottile ma robusta spina ossea, un'adattamento per irrobustire la pinna e difendersi da eventuali attacchi.
Quando l'animale si sente minacciato, alza la pinna dorsale per far capire all'aggressore che è in possesso di tale strumento di difesa, e spesso questo deterrente funziona.

Ma quella volta non funzionò: il mio tritone aveva attaccato (dopo mesi di convivenza pacifica) uno degli Otocinclus e per tutta risposta si era preso una bella spina nel palato!
Morale della favola: il tritone non riuscì a ingoiare la preda e, forse per la ferita, forse per l'otturazione dell'esofago, morì pochi giorni dopo (da quel momento decisi che avrei allevato o pesci o anfibi: ho scelto i pesci).

Otocinclus affinis

Perchè vi ho raccontato questa storia?
Perchè sto per iniziare una breve (4 post, credo) serie su un gruppo molto interessante (quanto strano) di "pesci" del paleozoico: gli acanthodi.
Essi si collegano alla vicenda che vi ho appena raccontato in quanto caratterizzati, tra le altre cose dalla presenza di robuste e appuntite spine sulle pinne dorsali, anzi, udite udite, su tutte le pinne, comprese quelle pettorali e pelviche (con qualche eccezione). Questa loro caratteristica è così evidente che spesso vengono chiamati, forse non troppo correttamente,  "squali spinosi" su molti libri divulgativi.

Diplacanthus. Da www.miguasha.com

Insomma, se vi piacciono gli animali anatomicamente strani, misteriosi dal punto di vista filogenetico e affascinanti nei loro adattamenti, non perdetevi la prossima serie sugli acanthodi...

...anche se non vi piacciono le lische.

A presto,

su Paleostories!

L'indimenticabile "Mostro di Tully"

Se c'è un altro campo che mi ha sempre affascinato fin da piccolo, oltre allo strano mondo del passato, è quello della geografia politica: stati, capitali, bandiere, mi piaceva imparare colori e forme dei vessilli degli stati del nostro mondo e giocavo con i miei genitori a indovinare questa o quella combinazione.

Con il senno di poi, mi sarebbe piaciuto imparare anche combinazioni differenti, per esempi l' albero ufficiale di tale stato, il suo inno nazionale, l'animale che lo rappresenta.

Ebbene si, molti stati  (non ho controllato abbastanza per sapere se tutti)  hanno i loro animali ufficiali, così come piante, canzoni e a volte fossili.

Ad esempio, la Bolivia come animale emblema della nazione possiede il lama, la Thailandia l'elefante, l'afghanistan ha il leopardo delle neve, l'Italia il lupo, e così via.

E, alcuni stati, soprattutto in Nord America, hanno anche il loro fossile ufficiale: per esempio, Basilosaurus per il Mississippi , Mammuthus per il Nebraska, Coelophysis per il New Mexico, etc...

Ma, a mia medesta opinione, lo "State Fossil" più bello di tutti appartiene all'Illinois: Tullimonstrum gregarium.

Ricostruzione tridimensionale di Tullimonstrum (Da www.museum.state.il.us)

Carnevale della Biodiversità VI Edizione: Lo strano caso degli animali con le ruote

Questo post partecipa alla Sesta Edizione del Carnevale della Biodiversità.

 Il tema di questa edizione è: "Ho visto cose..la biologia dei mondi fantastici". 

Per l'occasione, su Paleostories parliamo di un tema affasciante nel mondo della biologia, le ruote.

Quando frequentai il corso di evoluzione biologica all’università, una delle mie lezioni preferite fu quella relativa ai vincoli e alle regole della vita.

Prendere atti dei limiti dimensionali degli organismi o del fatto che molte piante si sviluppano seguendo la successione di Fibonacci fu per me estremante interessante, ma ciò che mi colpi di più fu il discorso relativo al perché gli animali non possono avere le ruote.

Pensateci bene e vedrete che non è difficile capire perché in naturale le ruote non esistono: innanzi tutto, avere una ruota vuol dire possedere una struttura circolare capace di ruotare intorno ad un asse. Ovviamente, perché il sistema funzioni queste due parti devono essere a stretto contatto ma separate e indipendenti. 
Questo però porta al problema fisiologico di come mantenere all’interno dei parametri vitali entrambe le parti (il problema sarebbe soprattutto la ruota): come un organismo potrebbe portare nutrienti, ossigeno, enzimi, etc ad una parte del corpo che è staccata dal sistema centrale?

Oltre a questo, uno dei motivi per cui gli animali non hanno sviluppato le ruote è, banalmente, l’assenza di strade: senza superfici lisce e uniformi, avere le ruote non sarebbe così vantaggioso. 
I substrati della Terra sono spesso irregolari, accidentali, scabri, più ad atti ad arti mobili e flessibili che a ruote. 
Dunque, cosa me ne faccio di una ruota se poi averla è più svantaggioso che non averla?

Ecco quindi che, grazie alla logicità di queste risposte, all’epoca anche io mi convinsi del fatto che fosse praticamente impossibile che gli animali potessero aver evoluto le ruote.

Le mie convinzioni crollarono quando, con mia immensa sorpresa, incontrai un gruppetto di animali davvero speciali.

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.