• Patologie ed enigmi (risolti e non) di un celebre adrosauro

    di Fabio Manucci

    Tra i molti tesori fossili del Royal Ontario Museum di Toronto (Canada) se ne ritrova uno particolarmente bizzarro ed iconico: il primo scheletro rinvenuto di Parasaurolophus, catalogato come ROM 768 e antico di 76 milioni di anni. Si tratta di un dinosauro erbivoro del gruppo degli adrosauri, animali spesso riconoscibili dalla presenza di creste che ne ornano il cranio. Tra tutte le specie note, Parasaurolophus è la forma crestata più appariscente e particolare, dotata di una sorta di tubo osseo piegato all’indietro e internamente cavo, un organo ritenuto oggi una cassa di risonanza utile ad amplificare i suoni. Questo tratto così difficile da spiegare lo ha reso per molti anni un vero enigma scientifico, trasformandolo anche in uno dei dinosauri più noti al grande pubblico, celebrato da film quali “Fantasia” di Walt Disney e “Jurassic Park”, con i suoi recenti seguiti. Malgrado questa notorietà si tratta di un adrosauro tra i più rari, di cui la specie P. walkeri, la prima descritta e quella qui esaminata, fu scoperta intorno al 1920 presso il Dinosaur Provincial Park in Alberta, regione dalla quale continuano a scarseggiare suoi ritrovamenti.

    The type specimen of Parasaurolophus walkeri (ROM 768) exhibited at the ROM in the opisthotonic “death pose” position as it was found in 1920.

    Un nuovo studio, appena pubblicato sulla rivista Journal of Anatomy, fa luce su nuovi aspetti di questo celebre dinosauro. A capo della ricerca Filippo Bertozzo, giovane paleontologo presso la Queen’s University di
    Belfast e specializzato proprio negli adrosauri. Filippo ha avuto la fortuna di occuparsi del ristudio del celebre ROM 768, fossile di una specie che da sempre lo affascina e che ha potuto analizzare da una nuova prospettiva inattesa, quella della paleopatologia. Questa disciplina riguarda l’analisi di malattie, ferite e traumi visibili ancora dai fossili, un ambito un tempo trascurato che sta vivendo ora una piccola rivoluzione, grazie anche a Darren Tanke, uno degli autori che han preso parte all’articolo. In fondo, a chi dovrebbero interessare le malattie di un animale estinto, non è certo curabile! Di sicuro a chi vuole indagare la biologia delle specie fossili anziché limitarsi a raccoglierle. Le patologie, proprio come in un caso criminologico, ci raccontano un’infinità di dettagli sullo stile di vita e l’anatomia, restituendoci informazioni altrimenti difficili da dedurre. In realtà la materia rimane tuttora innovativa e lo scheletro esposto a Toronto racchiude un’infinità di traumi e ferite, mai trattati in dettaglio. Filippo ha dedicato i suoi ultimi anni di ricerca allo studio delle paleopatologie, spostandosi in giro per il mondo, dal Canada alla Russia, per osservare quel che i fossili ancora dovevano raccontare a riguardo. E questo scheletro di Parasaurolophus ne ha davvero molte di “vecchie ferite” e altrettante storie da svelare. In particolare, una di queste patologie è da sempre un suo segno di riconoscimento, qualcosa che solo ROM 768 mostra e che si nota al primo sguardo: la sua schiena porta una sorta di “sella” infossata a forma di V, una concavità tra la settima e ottava vertebra dorsale. Per anni ha confuso i ricercatori portandoli alle ipotesi più bizzarre, mai però giunte ad un’analisi definitiva. Molte illustrazioni lo hanno ricostruito così, con un buco nella schiena. Dato che la V si presenta alla stessa altezza della testa, qualcuno aveva ipotizzato potesse facilitare il passaggio o l’appoggio dell’ingombrante cresta cranica, lunga quasi un metro e mezzo. In quest’ottica si trattarebbe di un tratto anatomico dell’animale, ma altri fossili non sembravano confermarlo. Questa ricerca chiarisce definitivamente la natura traumatica e casuale della “sella” e rivela molte altre patologie, tra cui una malattia parodontale alla mandibola (un’infezione o trauma nella regione della bocca), fratture alle costole e nelle ossa del bacino. Insomma, un animale molto “vissuto”, che aveva dovuto fare i conti con numerosi episodi traumatici, in qualche modo superati con successo, come ne dimostrano i segni di guarigione osservabili sulle ossa, di solito visibili dopo settimane se non mesi. Ma, come si è detto sopra, anche una patologia può suggerire implicazioni inaspettate e questo è proprio il caso della “sella”. Il trauma che l’aveva provocata sembrava spiegabile con l’urto subito con un oggetto pesante, qualcosa che lo avesse colpito quasi verticalmente. Forse un tronco caduto o un impatto di altro genere, vista la posizione alta della ferita, un’ipotesi magistralmente illustrata dal paleoartista Marzio Mereggia, con un’immagine ricca di dinamismo.

    Paleoart reconstruction of a plausible scenario explaining the fossilized injuries in the thorax of ROM 768. In a violent rain and windstorm, a large tree (Platanaceae) falls on an adult Parasaurolophus walkeri, while the group is escaping. The tree falls vertically on the back of the animal, hitting the rib cage and the neural spines of the anterior dorsal vertebrae. Artwork Marzio Mereggia.
    Paleoart reconstruction of a plausible scenario explaining the fossilized injuries in the thorax of ROM 768. In a violent rain and windstorm, a large tree (Platanaceae) falls on an adult Parasaurolophus walkeri, while the group is escaping. The tree falls vertically on the back of the animal, hitting the rib cage and the neural spines of the anterior dorsal vertebrae. Artwork Marzio Mereggia

    Per quanto studiandolo sia evidente l’origine patologica, le vertebre non sono però “spezzate” e la loro particolare divaricazione a V può essere indicativa anche di altri aspetti più anatomici, non subito visibili dalle ossa. E qui è entrata in gioco anche la mia parte, lo studio di ricostruzione. Discutendone a lungo, abbiamo ipotizzato la possibilità che la posizione e forma della “sella” potessero fornire indizi sulla presenza in vita di un legamento nucale, una spessa struttura elastica che avrebbe aiutato a sostenere il collo e la testa, oltre a favorirne la mobilità. Qualcosa di simile a quanto si nota facilmente nel massiccio collo dei cavalli e delle mucche, ma presente in moltissime specie, inclusi a loro modo anche i coccodrilli e alcuni uccelli. L’ipotesi era già stata dibattuta in dettaglio per altri dinosauri, in particolare i sauropodi dal lungo collo che, viste le proporzioni incredibili, avrebbero giovato particolarmente di questa struttura. Ma è un dettaglio rimasto trascurato negli altri dinosauri e di cui spesso si vedevano ricostruzioni senza però un effettivo studio alle spalle. Per risolvere questo aspetto ci ha aiutati Matthew Dempsey, studente dottorale presso l’Università di Liverpool e coautore della ricerca, molto competente nello studio muscolare e biomeccanico dei dinosauri. Matthew ha ricostruito le differenti varianti del legamento nucale, stabilendo i probabili punti di origine e inserzione, sulla base anche del range di variabilità presente negli animali moderni e sfruttando l’indizio stessa della patologia, corrispondente a dove si riteneva si originasse il legamento in altri dinosauri. Il risultato è un collo non più snello, come appare dalle ossa e dalle prime ricostruzioni, ma spesso e muscoloso, perfettamente adatto ad un erbivoro quadrupede. Un tempo si riteneva che questi dinosauri fossero semiacquatici e anche il collo era inteso in analogia con quello di un’anatra, sottile e flessibile. Qualcuno era persino arrivato ad immaginare la cresta come un boccaglio, per respirare mentre la testa veniva immersa; ma il tubo mancava di un foro che lo permettesse. Per nascondere l’inusuale “sella” per molti anni si è immaginata una sorta di vela di pelle, che andava proprio a finire dove si trova la patologia. Lo stesso stratagemma è visibile anche per il film “Fantasia”, ispirato alla scienza e paleoarte del primo Novecento. Dagli anni ’70 si è però resa sempre più evidente la terrestrialità di questi animali e pressochè di tutti i dinosauri, dandoci ora un contesto perfetto anche per il legamento nucale. Questa idea era già stata applicata a molte ricostruzioni, grazie in particolare ai paleoartisti e ricercatori Stephen Czerkas e Gregory Paul, che osservando le mummie fossili di alcuni adrosauri (conservate con ampie impronte di pelle) avevano ipotizzato la presenza di un collo più taurino. Malgrado ciò mancava al momento uno studio che valutasse più in dettaglio l’ipotesi. Nell’articolo viene anche fornita un’analisi della storia delle ricostruzioni, mettendone a nudo i retroscena e costringendoci, seppur con dispiacere, ad escludere la famosa vela vista in “Fantasia”, così come l’ipotesi di un collo aggrazziato e sottile. Entrambe queste interpretazioni sono ancora molto raffigurate e restano le più familiari al pubblico. Gli adrosauri mostrano anche una fitta rete di “tendini ossificati”, strutture che irrigidiscono la schiena e la coda di questi animali e che, in modo curioso, si fanno evidenti proprio a partire dalla zona della “sella” e quindi del potenziale legamento. Il che avrebbe senso, considerata la necessaria mobilità del collo e delle sue strutture annesse, spiegando anche perché da un lato la V si pieghi in avanti, con lo sforzo sottoposto dal legamento nucale, dall’altro all’indietro, sotto l’effetto delle ossificazioni della schiena. Il tutto merita però di essere approfondito e verificato con ulteriori studi: da una reinterpretazione delle mummie fossili, ancora poco studiate, all’analisi microscopica delle ossa, oltre ad un quadro generale che compari questo animale con altri suoi simili e le specie viventi. E’ quindi ancora una strada aperta a molte possibili scoperte che, come si è visto, possono cominciare anche osservando le “preziose” paleopatologie.

    #IoGeologo

    La geologia fa parte della nostra vita più di quanto a volte possiamo immaginare e, con uno sguardo al passato, ci aiuta a garantire al nostro pianeta e a noi un futuro migliore.
    Abbiamo accolto l’appello che quest’anno la Società Geologica Italiana ha voluto lanciare a tutti i ragazzi che stanno per intraprendere un percorso universitario, un messaggio forte sul futuro che li attende e sul futuro del nostro pianeta, cercando spingerli verso un percorso di studi che li porti a diventare scienziati, professionisti, insegnanti al servizio del nostro #pianeta sempre più spesso dimenticato.

    Una storia lunga miliardi di anni da studiare, comprendere, rispettare e amare

    Il pianeta Terra è un sistema complesso, con un susseguirsi di eventi strettamente connessi tra loro, come anelli di una catena, e che nel tempo ha portato a ciò che abbiamo e a ciò che siamo: ospiti di un pianeta che vive, respira e muta, un mondo che ci parla attraverso sistemi ed equilibri delicati, ricco di segreti ancora da svelare e codici da decifrare.

    La continua ricerca di risposte ancora mancanti ha da sempre portato l’uomo ad espandere le proprie conoscenze sui fenomeni complessi terrestri. Oggi, molti di questi che si sviluppano a scala locale e globale, sono compresi da tutti, tanti altri attendono ancora di essere interpretati.

    Quando la vita sulla Terra fu a un passo da scomparire per sempre

    Il recupero delle comunità terrestri dopo la grande estinzione di massa Permo-Triassica

    L’estinzione di massa al limite Permiano-Triassico può essere considerata come la più grande crisi biotica sperimentata dal nostro pianeta nel Fanerozoico, con un estinzione di specie sia marine che terrestri che superò il 90%. L’ipotesi ad oggi maggiormente accettata per spiegare la grande estinzione prevede una eruzione iniziale dell’enorme provincia ignea dei Trappi Siberiani, con l’eruzione stimata di oltre 1000 gigatonnellate di lave, e risultante immissione nell’atmosfera di una quantità enorme di aerosol solfatici e metano. Questi gas serra hanno dunque portato a un consistente riscaldamento globale e alla produzione di piogge acide, causando direttamente la morte di gran parte della vegetazione e un’intensiva erosione del suolo. Una crisi profonda delle piante, ovvero produttori primari negli ecosistemi, ha necessariamente portato al collasso di gran parte delle catene trofiche all’inizio del Triassico.

    A una crisi di tale portata ha fatto seguito un lungo periodo di recovery nel Triassico Inferiore e Medio che ha totalmente rivoluzionato la struttura complessa degli ecosistemi sia marini che terrestri: un processo che ha influenzato enormemente il corso dell’evoluzione dei tetrapodi nel resto del Mesozoico e per tutto il Cenozoico. Dopo l’estinzione infatti si assiste alla comparsa di gruppi totalmente nuovi, tra cui ad esempio decapodi e rettili marini negli oceani e nuovi tetrapodi sulla terra ferma. Tra gli arcosauri compaiono per la prima volta gli avemetatarsali, linea che porterà all’evoluzione dei dinosauri e degli pterosauri.

    Il processo di ripresa degli ecosistemi sia marini che terrestri fu estremamente lungo e graduale, per una combinazione di perturbazioni ambientali ancora in atto per un lungo periodo e il rinstaurarsi di interrelazioni complesse tra le specie nei nuovi ambienti disponibili. Il Triassico Inferiore fu infatti caratterizzato de perturbazioni climatiche estreme, con condizioni anossiche (assenza di ossigeno) e alcaline negli oceani che rendevano difficile la ripresa degli ecosistemi, e un aumento considerevole della temperatura con espansione dei deserti e fasce aride alle alte latitudini nord e sud. I livelli di ossigeno diminuivano costantemente mentre aumentavano quelli della CO2, con ripetute crisi assimilabili a “effetti serra” che ebbero un’influenza consistente sul tempo e modo della ripresa della vita.

    Considerando la grande importanza del Triassico Inferiore per la ristrutturazione degli ecosistemi dopo la grande estinzione di massa Permo-Triassica, un gruppo di ricerca, coordinato da Marco Romano della Sapienza, Università di Roma, in collaborazione con Massimo Bernardi e Fabio Massimo Petti del MUSE – Museo delle Scienze di Trento, Bruce Rubidge e John Hancox della University of the Witwatersrand di Johannesburg in South Africa e Michael J. Benton della University of Bristol (UK), ha analizzato nel dettaglio il record di tetrapodi in tutto il mondo proveniente da depositi riferiti al Triassico Inferiore.
    I dati, raccolti da oltre 25 paesi, hanno portato alla costruzione di un grande dataset formato da circa 7000 esemplari, che ha permesso per la prima volta un’analisi semi-quantitativa circa la distribuzione e abbondanza relativa delle faune subito dopo la grande estinzione.

    “Elemento fondamentale della ricerca è stata l’integrazione dei classici dati scheletrici con le evidenze icnologiche, ovvero le impronte fossili dei vertebrati. È abbastanza noto che gli ambienti sedimentari che conservano gli scheletri molto spesso non conservano le impronte e viceversa. Ne segue che considerando solo una delle due evidenze si corre il rischio di lavorare su un record in realtà frammentario e non completo, elemento che può portare anche a conclusioni perlopiù errate o fuorvianti” ha spiegato Marco Romano.

    I risultati della ricerca, in grado di far luce su uno dei momenti più importanti per la storia sul nostro pianeta, il momento in cui la vita sulla Terra fu a un passo da scomparire completamente, sono stati pubblicati questa settimana sulla prestigiosa rivista Earth-Science Review in uno studio dal titolo Early Triassic terrestrial tetrapod fauna: a review.

    Studi classici sul recupero dopo la grande estinzione hanno sempre sottolineato una marcata uniformità e cosmopolitismo delle faune terrestri nel Triassico Inferiore in tutta la Pangea. Il nuovo studio diversamente sottolinea una regionalizzazione molto marcata delle faune e dei diversi gruppi, con organismi distribuiti in modo non uniforme nella varie zone e fasce paleoclimatiche in larga parte in connessione con le loro richieste ecologiche. Ad esempio i temnospondili, gruppo strettamente collegato alla presenza di acqua sia per la riproduzione che per l’alimentazione, mostrano una maggiore concentrazione alle alte latitudini nord e sud dove, nonostante il riscaldamento globale del Triassico Inferiore, poteva trovarsi un clima temperato che permetteva la persistenza di specchi d’acqua dolce. Altri gruppi meno legati strettamente ad ambienti acquatici come gli arcosauri o i lepidosauri occupavano maggiormente le zone delle medie e basse latitudini, essendo pre-adattati a condizioni di aridità estrema.

    Recentemente, inoltre, alcune ricerche avevano individuato la così detta “fascia della morte” o “death belt” per la vita nel Triassico Inferiore: una zona cioè totalmente priva di esseri viventi a causa delle temperature e aridità estremamente elevate che, secondo questi studi, si estendeva tra le paleolatitudini 15°N e 31° S. Nel nuovo studio Romano e colleghi hanno dimostrato come in realtà questa fascia abbastanza ampia derivi essenzialmente dal fatto di considerare solo i resti scheletrici, ignorando completamente le impronte dei tetrapodi. Impronte che diversamente per loro stessa natura sono necessariamente in posto, ovvero si trovano dove sono state lasciate, e non possono essere rimaneggiate o trasportate (processi che invece interessano spesso le carcasse degli organismi dopo la morte). Nel nuovo studio, includendo anche le numerose impronte descritte per il Triassico Inferiore, è stato possibile restringere la fascia di totale assenza di tetrapodi tra i 30°Nord e 40°Sud.

    In fine, i risultati ottenuti con la cluster analysis, metodo che permette tramite software specifici di unire in gruppi le paleo-regioni con la composizione di faune più simili, ha fornito risultati del tutto consistenti con le ricostruzioni paleogeografiche trovate in letteratura. Altro elemento molto interessante risulta che tale composizione delle faune (abbondanza relativa dei diversi gruppi) dopo il recupero nel Triassico Inferiore risulta essere del tutto sovrapponibile a quella ottenuta per il Permiano Superiore da Bernardi e colleghi. Quindi, nonostante l’effetto devastante sulla vita della più grande estinzione di massa, gli ecosistemi dopo il recupero sembrano mantenere una sorta di “impronta” ereditata da prima della grande crisi. Un elemento molto interessante su cui varrà la pena concentrare gli studi futuri.

    Figura 2. Risultati della cluster analysis basata sulle liste faunistiche e le abbondanze relative dei diversi taxa, plottata sopra una mappa paleobiogeografia del Triassico Inferiore. Le affinità riscontrate indicano tre maggiori raggruppamenti (cluster) per il Triassico inferiore, del tutto coerenti con le occurrence dei tetrapodi e la distribuzione paleoclimatica (originale in Romano M. et al. 2020. Earth-Science Reviews).

    Copertina: Composizione delle faune a tetrapodi e abbondanze relative degli 11 ecosistemi meglio documentati per il Triassico Inferiore, rappresentati secondo le paleolatitudini (originale in Romano M. et al. 2020. Earth-Science Reviews).

    Prorogata!

    Visto il positivo riscontro di pubblico, è stata prorogata fino al 25 ottobre 2020 l’apertura della mostra Dinosauri in Carne e Ossa a Rovereto.

    Allestita presso il Parco dell’ Ex Asilo Nido Manifattura di Rovereto (via delle Zigherane 1D), l’esposizione è organizzata dall’Associazione Paleontologica Paleoartistica Italiana APPI e promossa dal Comune di Rovereto in collaborazione con MUSE -Museo delle Scienze, Fondazione Museo Civico e GeoModel di Mauro Scaggiante e con il supporto di Apt Rovereto e Vallagarina e Prehistoric Minds.

    A fianco delle spettacolari ricostruzioni a grandezza naturale dei dinosauri e degli altri animali preistorici che caratterizzano il format DCO, è presente una sezione multimediale a cura del Muse (Trento), dedicata alle orme fossili dei Lavini di Marco, una testimonianza vecchia 200 milioni di anni del passaggio dei dinosauri in queste terre.
    Inoltre, per tutti i soci APPI è prevista una particolare tariffa ridotta!

    Maggiori informazioni su www.paleoappi.it/dinosauri-in-carne-e-ossa/