• Gli “heavy skeletons” dei cacciatori acquatici

    Si discute ancora molto sul fatto che Spinosaurus, con il suo straordinario adattamento acquatico, fosse un caso eccezionale tra i dinosauri mesozoici, dovuto anche ad un insieme di caratteristiche quali un muso allungato, piccole zampe posteriori con piedi palmati e una coda “pinnata” simile a quella degli attuali tritoni. Ma probabilmente non era tutto qui e forse non era l’unico dinosauro a sapersi muovere con grande agilità in acqua.

    Ossa dense e più compatte che in ogni altro dinosauro permettevano agli spinosauri di immergersi nei fiumi per cacciare sott’acqua le loro prede. © Illustrazione di Davide Bonadonna per l’articolo “Subaqueous foraging among carnivorous dinosaurs”, pubblicato oggi su Nature.

    Un team internazionale di paleontologi, tra cui spiccano gli italiani Matteo Fabbri (Field Museum di Chicago e primo autore dello studio), Cristiano Dal Sasso (Museo di Storia Naturale di Milano), Simone Maganuco e Marco Auditore (collaboratori del Museo di Milano) e Gabriele Bindellini (Università degli Studi di Milano), ha scoperto – e pubblica oggi su Nature – che le ossa degli spinosauridi erano tra le più dense e compatte di tutto il regno animale. Una zavorra naturale, che consentiva facili immersioni e dunque indica che questi dinosauri senza alcun dubbio, ben diversamente dagli altri, avevano uno stile di vita prevalentemente acquatico.
    Lo Spinosaurus è il più grande dinosauro carnivoro mai scoperto, anche più grande del T. rex, ma il modo in cui cacciava è stato oggetto di dibattito per decenni. È difficile indovinare il comportamento di un animale che conosciamo soltanto dai fossili; sulla base del suo scheletro, alcuni scienziati hanno proposto che Spinosaurus potesse nuotare, ma altri credono che si limitasse a cacciare in acque poco profonde come un airone. Dal momento che osservare l’anatomia degli spinosauridi non è stato sufficiente a risolvere il mistero e chiudere il dibattito, un gruppo di paleontologi ha pubblicato un nuovo studio sulla rivista scientifica Nature in cui viene presentato un nuovo approccio di studio: esaminare la densità delle loro ossa.
    Analizzando la densità delle ossa degli spinosauridi e confrontandole con altri animali come pinguini, ippopotami e alligatori, il team di ricerca ha scoperto che Spinosaurus e il suo parente stretto Baryonyx avevano ossa dense che probabilmente avrebbero permesso loro di immergersi sott’acqua per cacciare. Al contempo, un altro dinosauro appartenente sempre alla famiglia degli spinosauridi, Suchomimus, aveva invece ossa più leggere che avrebbero reso più difficile il nuoto, quindi probabilmente trascorreva più tempo a terra come altri dinosauri e pescava in acque poco profonde.
    “La documentazione sui fossili è complicata: tra gli spinosauridi, ci sono solo una manciata di scheletri parziali e non abbiamo scheletri completi per questi dinosauri. Altri studi si sono concentrati sull’interpretazione dell’anatomia, ma chiaramente interpretazioni così opposte riguardo le stesse ossa, sono un chiaro segnale che forse le sole caratteristiche anatomiche non rappresentano il metro più efficace per dedurre l’ecologia degli animali estinti” – dice Matteo Fabbri.

    Come tutti sappiamo, la vita ha avuto origine dall’acqua e la maggior parte dei gruppi di vertebrati terrestri contiene membri che vi sono tornati, ad esempio, mentre la maggior parte dei mammiferi vivono sulla terra ferma, ci sono balene e foche che vivono nell’oceano e altri mammiferi come lontre, tapiri e ippopotami che hanno un’ecologia semi-acquatica. Gli uccelli hanno pinguini e cormorani; i rettili hanno alligatori, coccodrilli, iguane marine e serpenti marini. Per molto tempo, i dinosauri non aviari sono stati l’unico gruppo non acquatico e anche se alcuni dinosauri presentano delle caratteristiche anatomiche tali per cui una vita acquatica era evidente, i paleontologi hanno continuato a dibattere se gli spinosauridi nuotassero effettivamente per il loro cibo o se si limitassero a rimanere nelle acque basse e ad immergere la testa per catturare le prede. Questo continuo dibattito ha portato il team di ricerca a trovare un altro modo per risolvere il problema.

    “L’idea per il nostro studio era, ok, chiaramente possiamo interpretare i dati sui fossili in modi diversi. Ma che dire delle leggi fisiche generali? Ci sono alcune leggi che sono applicabili a qualsiasi organismo su questo pianeta. Una di queste leggi riguarda la densità e la capacità di immergersi nell’acqua. In tutto il regno animale, la densità ossea è un indizio per capire se quell’animale è in grado di affondare sotto la superficie e nuotare. Abbiamo pensato, va bene, forse questo è il proxy che possiamo usare per determinare se gli spinosauridi fossero effettivamente acquatici”, dice Fabbri.

    Allargando il confronto a uccelli volatori, dinosauri tipicamente terrestri e rettili marini, gli animali che hanno le ossa più dense e compatte sono sempre quelli legati alla vita in acqua. Questa correlazione è evidente soprattutto nei femori, ma anche nelle costole e nel resto dello scheletro, rivela oggi Nature. © Matteo Fabbri per Nature.

    I ricercatori hanno messo insieme un set di dati di sezioni trasversali di femore e costole di 250 specie di animali estinti e viventi, sia marini che terrestri. Hanno poi confrontato queste sezioni trasversali con quelle di Spinosaurus e dei suoi parenti Baryonyx e Suchomimus. Lo studio è stato suddiviso in due fasi: prima capire se c’è effettivamente correlazione universale tra densità ossea ed ecologia e successivamente dedurre gli adattamenti ecologici nei taxa estinti. In sostanza, il team ha dovuto applicare questo metodo su animali che sono ancora vivi e che sappiamo per certo essere acquatici o meno, e poi applicarlo allo stesso modo su animali estinti che non possiamo osservare nel loro ambienti. Per fare ciò è stato volutamente scelto un campione con un’altissima varietà di caratteristiche, sono stati inclusi animali come foche, balene, elefanti, topi, colibrì, dinosauri di diverse dimensioni, rettili marini estinti come mosasauri e plesiosauri, animali che pesano diverse tonnellate e animali che pesano solo pochi grammi.
    Tutta questa varietà ha rivelato un chiaro legame tra densità ossea e comportamento acquatico nella ricerca del cibo: gli animali che si immergono sott’acqua per trovare da mangiare hanno ossa quasi completamente solide ovunque, mentre le sezioni trasversali delle ossa degli abitanti di terraferma assomigliano più a ciambelle, con cavità al centro. “C’è una correlazione molto forte e il miglior modello esplicativo che abbiamo trovato è stato nella correlazione tra la densità ossea e gli animali che si immergono nell’acqua per procacciarsi il cibo. Ciò significa che tutti i “cacciatori acquatici” hanno queste ossa dense, e questa è stata la grande notizia di questa ricerca”, ​​afferma Fabbri.

    Confrontando i femori sezionati di uccelli e dinosauri carnivori si vede chiaramente che la cavità interna è più ridotta nelle specie adattate a uno stile di vita semiacquatico (dall’alto: kiwi, tirannosauro, sucomimo, pinguino, spinosauro). © Davide Bonadonna, Prehistoric Minds.

    Quando i ricercatori hanno applicato questo paradigma alle ossa degli spinosauridi, hanno scoperto che Spinosaurus e Baryonyx avevano entrambi ossa dense associate alla piena immersione. Allo stesso tempo invece, il loro parente Suchomimus aveva ossa più cave. Viveva ancora in prossimità dell’acqua e mangiava pesce, come dimostrano il muso simile a un coccodrillo e i denti conici, ma in base alla sua densità ossea, in realtà non era un nuotatore. “L’aver trovato ossa compatte anche in Baryonyx, che a differenza di Spinosaurus non aveva ancora evoluto particolari caratteristiche fisiche per il nuoto, è stata la prova che l’acquisizione di uno scheletro più denso ha rappresentato il primo passo per la conquista dell’acqua, anche nei dinosauri”, dice Simone Maganuco.

    Tra gli spinosauridi, in base alla densità delle ossa il genere Spinosaurus risulta quello più adatto ad immergersi in acqua, ma Baryonyx sembra già ben predisposto, nonostante abbia uno scheletro ancora poco modificato per il nuoto. © Marco Auditore per Nature.

    Anche altri dinosauri, come i giganteschi sauropodi dal collo lungo, avevano ossa dense, ma i ricercatori non pensano che ciò significasse che erano dei nuotatori. “Animali molto pesanti come elefanti e rinoceronti, e come i dinosauri sauropodi, hanno ossa degli arti molto dense, perché c’è molto stress sugli arti. Detto questo, le altre ossa sono piuttosto leggere. Ecco perché era importante per noi esaminare una varietà di ossa di ciascuno degli animali nello studio”. E sebbene ci siano dei limiti a questo tipo di analisi, i ricercatori sono entusiasti della possibilità che questo studio parli di come vivevano i dinosauri. “Una delle grandi sorprese di questo studio è stata quanto fosse raro il foraggiamento subacqueo per i dinosauri e che anche tra gli spinosauridi il loro comportamento fosse molto più vario di quanto pensassimo“, afferma Fabbri. “I dati indicano che gli adattamenti alla vita anfibia comparvero negli spinosauridi all’inizio del Cretaceo, tra 145 e 100 milioni di anni fa, differenziandoli dai grandi dinosauri carnivori terrestri già nel Giurassico”, conclude Gabriele Bindellini.

    Doveva essere anche un discreto sub, dicono ora le sue ossa molto dense… © Davide Bonadonna per l’articolo “Subaqueous foraging among carnivorous dinosaurs”, pubblicato oggi su Nature.

    Infine, lo studio mostra quante informazioni possono essere raccolte da campioni incompleti: “La buona notizia con questo studio è che ora possiamo superare il concetto per cui è necessario conoscere il più possibile sull’anatomia di un dinosauro per conoscere la sua ecologia, perché dimostriamo che ci sono altri proxy affidabili da poter usare. Se troviamo una nuova specie di dinosauro e abbiamo solo poche ossa, è possibile creare un set di dati per calcolare la densità ossea e dedurre almeno se fosse acquatico o meno”.
    Lo studio, che si è svolto nei laboratori e nelle collezioni dei musei naturalistici di mezzo mondo, coinvolgendo un team di ricerca internazionale è stato oggi pubblicato sulla rivista Nature.
    Qui il link Link per l’articolo.: https://www.nature.com/articles/s41586-022-04528-0

    5° Ciclo di Conferenze – L’Impero dei Dinosauri

    Quinto ciclo di incontri e conferenze organizzati in occasione della mostra “L’Impero dei Dinosauri”, in collaborazione con Sapienza Università di Roma – presso il Museo dell’Orto Botanico di Roma


    Sabato 12 marzo h 16,00: Jacopo Conti (Paleontologo) – Aranciera dell’Orto Botanico di Roma 
    Gli orsi pleistocenici della Penisola Italiana


    Sabato 19 marzo h 15,00: Diego Matterelli ed Emanuela Pagliari  (Divulgatori scientifici) – Aranciera dell’Orto Botanico di Roma – 
    Il Triceratopo Rosa
    Presentazione del libro


    Sabato 26 marzo h 16,00: Federico Fanti (Paleontologo – Alma Mater Studiorum Bologna) – Aranciera dell’Orto Botanico di Roma –
     Il cacciatore di Dinosauri
    Presentazione del libro