31.05.2010

DARWIN – come non l’avete mai visto

"Nel 1835, Charles Darwin si imbarca per le Galapagos a scoprire la verità. Ma la verità non può essere raggiunta senza combattere ..."

"DarWIN": la vita di Darwin* nella versione blockbuster alla Hollywood: un film pieno di azione, violenza e pessime battute, dallo show “Spoof” di Dana Carvey & Spike Feresten:

* a proposito, Darwin aveva appena 27 anni quando ritorno in patria con il Beagle, ma sembra che l’immagine di Darwin senior sia oramai entrato nella cultura Pop.

L’arte rupestre australiana: datata a 40.000 anni ?

Archeologi hanno annunciato negli ultimi giorni la scoperta (avvenuta due anni fa) di quello che potrebbero essere i più antichi esempi di arte rupestre del continente australiano. Il disegno in ocra rossa, situato nell’entroterra della terra di Arnhem, mostra apparentemente due grandi uccelli non volatori.

Fig.1. Immagine di Benn Gunn, tratta da MASTERS 2010.

Secondo un’interpretazione il disegno è stato ispirato dal genere Genyornis, che comprende uccelli giganti che secondo il record fossile (tra cui gusci di uova) si sono estinti tra i 43.000 e 40.000 anni fa.

L’archeologo Benn Gunn cita un paleontologo, rimasto al momento ancora anonimo, secondo cui i caratteri del disegno sono riconducibili all’uccello gigante, e chi ha realizzato il disegno doveva avere a disposizione un modello vivente. Nella zona sono già conosciuti esempi che mostrano la fauna preistorica dell’Australia, tra cui animali accertati come il Tilacino, ma anche di dubbia attribuzione come il leone marsupiale, l’echidna gigante o il canguro gigante.
I disegni non possono essere datati direttamente, dato che non sono composti da sostanze organiche, per questo se l’interpretazione degli animali rappresentati è corretta, due sono le interpretazioni possibili: i disegni datano almeno a 40.000 anni fa, prima dell’estinzione di Genyornis, o i disegni sono più recenti, è il genere al contrario di finora ritenuto si è estinto in tempi più recenti.

Questa interpretazione comunque è da considerare con molta cautela, l’identificazione di animali dipinti è molto speculativa, e se mai le rappresentazioni dovrebbero rappresentare una fauna reale, è non una fauna con caratteri religiosi o fantastici, gli uccelli in questione potrebbero essere stati ispirati anche da uccelli non volatori più piccoli e tuttora in vita nell’Australia, come per esempio il comune Emu (Dromaius novaehollandiae).

Inoltre è interessante notare che gli animali mostrano un disegno a strisce. Questo potrebbe rappresentare o un disegno naturale degli uccelli, o, dato che sembra una caratteristica frequente nei disegni di aborigeni, un simbolo forse religioso, smentendo le varie ricostruzioni fatti su questi particolari di marsupiali estinti come p.e. il leone marsupiale.


Bibliografia:


MASTERS, E. : Megafauna cave painting could be 40,000 years old. ABC News. Online 31. May 2010. Accessed 31.05.2010

30.05.2010

Darwin e la teoria degli equilibri punteggiati

Charles Darwin nella sua opera più nota stranamente quasi non menziona i fossili che lui stesso raccolse nel Sudamerica, a parte brevi accenni nell' introduzione.

"WHEN on board H.M.S. 'Beagle,' as naturalist, I was much struck with certain facts in the distribution of the inhabitants of South America, and in the geological relations of the present to the past inhabitants of that continent. These facts seemed to me to throw some light on the origin of species-that mystery of mysteries, as it has been called by one of our greatest philosophers."

Fig.1. Il fossile che Darwin attribuisce a un piccolo mammifero roditore, dalla formazione di Monte Hermoso nell´Argentina (Pliocene inferiore), da DARWIN 1840, Fossil Mammalia Pl. XXXII.

Al contrario un intero capitolo di "Origin of Species" è dedicato alle lacune del record geologico è l'apparente mancanza di fossili di transizione. Questa discrepanza era nota già a Lamarck, che aveva postulato (e formulato una teoria) che le specie non sono fisse, è i limiti discreti tra di loro sono il risultato di una preservazione incompleta di forme di transizioni durante l'atto di fossilizzazione. Questa idea verra adoperata anche da Darwin ("Chapter IX, on the imperfection of the geological record").
A meta del 19. secolo era chiaro che specie si potevano estinguere, ma rimase il problema di come queste estinzioni avvengono e come dopo una di queste fasi il pianeta veniva ripopolato. Anche Darwin durante il suo viaggio sul Beagle, ancora prima della formulazione della sua teoria di trasmutazione, si chiedeva se delle specie possono morire e in che modo vengono rinate (escludendo una creazione divina), un'idea che era stata anche ipotizzata dal geologo italiano Giovanni Battista Brocchi nel 1814 (dimostrando ancora una volta il profondo cambio di pensiero in quei decenni).
Osservando fossili simili all'odierna Mara (Dolichotis patagonum), un roditore sudamericano che assomiglia a un piccolo cervo, Darwin pensava che specie venivano rimpiazzate nel tempo da forme simili tra di loro (Owen determinerà i fossili appartenenti a un relativo dell' odierno tucutucu o tuco-tuco, piccolo roditore del genere Ctenomys).

Comunque queste forme rimanevano entità concrete nello spazio e nel tempo, per esempio sul Warra, la volpe endemica e estinta che Darwin poté ancora osservo sulle Isole Falkland, scrive nel 1834 "…indisputable proof of its individuality as a species…".
Darwin comincio a lavorare sulla sua teoria dopo il ritorno in patria, e in un primo tentativo cerco di conciliare la sua vista delle specie come entità concrete con una possibile trasmutazione tramite salti concreti tra specie, cioè una specie poteva dare "nascita" a una nuova specie entro breve tempo.

Continua...

Fig.2. Le tre possibili relazioni di forme fossili di un certo orizzonte e recenti elaborate da Darwin tra il 1832 e 1835. Nel caso A il bradipo gigante/ armadillo gigante si estinguono e vengono rimpiazzati dalle specie recenti. Le specie non hanno una connessione diretta tra di loro. Nei molluschi (caso C) Darwin osserva una continuità delle specie, che persistono attraverso il tempo geologico. Il caso B é una versione intermediata dei primi due, i resti fossili dei peculiari roditori sudamericani sono relati con specie di roditori moderni, che si susseguono nel tempo geologico (ELDREGE 2008).

Bibliografia:

DARWIN, C. R. (1859): On the origin of species by means of natural selection, or the preservation of favoured races in the struggle for life. London: John Murray. [1st edition]
DARWIN, C. R. ed. (1840): Fossil Mammalia Part 1 No. 4 of The zoology of the voyage of H.M.S. Beagle. By Richard Owen. Edited and superintended by Charles Darwin. London: Smith Elder and Co.
ELDREDGE, N. (2009): A Question of Individuality: Charles Darwin, George Gaylord Simpson and Transitional Fossils. Evo. Edu. Outreach 2(1): 150-155
ELDREDGE, N. (2008): Experimenting with Transmutation: Darwin, the Beagle, and Evolution. Evo. Edu. Outreach 2(1): 35-54
QUATTROCCHIO, M.E.; DESCHAMPS, C.M.; ZAVALA, C.A.; GRILL, S.C. & BORROMEI, A.M. (2009): Geology of the area of Bahia Blanca, Darwin´s view and the present knowledge: a storay of 10 million years. Revista de la Asociacion Geologica Argentina 64(1): 137-146

28.05.2010

Sir Charles Lyell (1797 - 1875)

"The greatest merit of the Principles was that it altered the whole tone of one's mind, and therefore that, when seeing a thing never seen by Lyell, one yet saw it through his eyes."
C. Darwin

Fig.1. "Principles of Geology", 1st edition, 1st vol. Jan. 1830

I profondi cambiamenti durante la meta del 19. secolo nella paleontologia e l’avvento della teoria dell’evoluzione non possono essere compresi se non si considera i cambiamenti nella geologia promossi da un naturalista che viene ritenuto uno dei padri della geologia: Charles Lyell.

Sir Charles Lyell (1797 - 1875) si iscrisse all´Università di Oxford all´età di 19 anni. Studio per primo matematica, arti classiche e diritto (si laureo in legge), ma dopo che aveva assistito a una lezione di William Buckland nacque il suo interesse per la geologia. Dopo l´inizio come avvocato, nel 1827 il suo interesse per le scienze naturali e la geologia lo portarono a viaggiare in lungo e in largo per il continente europeo.

Nel periodo che va dal 1830 al 1833 pubblicò i risultati dei suoi studi nell’opera storica "Principles of Geology", in cui applicò e sviluppò la sua versione della teoria “attualista”, concepita in principio da James Hutton, e contrapposta al catastrofismo di quel periodo, sviluppata particolarmente dal naturalista Georges Cuvier. Non catastrofi e cambiamenti rapidi scolpirono la terra, ma lenti processi di deposizione e erosione, osservabili anche nei tempi moderni (da cui il nome "Attualismo"), anche se necessitano migliaia, se non milioni di anni. Nell’Uniformitarismo di Lyell le forze della natura sono le stesse nel passato, presente, e futuro. Lyell si ribello in questo modo contro le teorie geologiche accertate del suo tempo. Nella terza edizione dei suoi “Principles” si occupo di paleontologia e stratigrafia, é anche della storia naturale dell´uomo. Lyell affermo che l’età della terra e con essa del genere umano fosse molto più antica di quanto finora ritenuta.

Fu proprio una copia di Lyell´s libro, prestata a Darwin dal capitano Fitzroy, a dare a Charles un’idea degli abissi del tempo (e interessarlo nuovamente alla geologia, che dopo i primi corsi intrapresi all’Università considerava una scienza noiosa) che la terra é la vita avevano attraversati, un lasso di tempo necessario per la lenta evoluzione degli organismi come molti anni più tardi postulerò Darwin.

Darwin e Lyell diventeranno amici, e dopo la presentazione di Darwin sua teoria sulla trasmutazione, Lyell, dopo il primo scetticismo (che comunque si protrasse per più di 25 anni) diverrà uno dei più importanti sostenitori.

24.05.2010

Il mostro di Kitchenuhmaykoosib

Il 2008 aveva il "Mostro di Montauk", nel 2010 dopo lo "Yeti Orientale" ecco il mostro di Kitchenuhmaykoosib, che ci arriva via internet direttamente dal Canada (Ontario):

Fig.1. Il "mostro" nel suo splendore.

Secondo i testimoni, due ragazze, il cadavere é stato scoperto sulla riva di un lago da parte del loro cane. Hanno fatto in tempo di realizzare alcune fotografie, dopodiché sono ritornate in cittá per avvertire le autoritá. Ritornati sul luogo della scoperta, la carcassa era sparita.

Fig.2. Il "mostro", naturalmente la carcassa é sparita e i biologi non sono in grado di determinarla (a parte che sicuramente non sono stati informati della faccenda), le scomesse per l´identificazione sono aperte...

P.S. non é tanto difficile determinare l'animale...
e Darren Naish spiega anche il perchè.

Intanto questa fuffa si sta diffondendo nella rete senza il minimo accennò di scetticismo o voglia di capire cosa sia realmente.

Il modo in cui viene gestita questa notizia è vergognoso, ma forse ancora più sorprendente è l’apparente mancanza delle più minime conoscenze della forma e dell’anatomia (...un volto quasi umano... !!!) di mammiferi comuni nella stampa e nel pubblico.

Il metano incolpato per l´estinzione di fine Pleistocene

Ci sono molte ipotesi che cercano di spiegare l'estinzione della megafauna alla fine del Pleistocene (qui, qui e qui). Ora un gruppo di ricercatori dell´Università del New Mexico in Albuquerque aggiunge un diverso approccio al problema del cambiamento climatico osservato all´inizio dell´olocene é che viene imputato come il più probabile fattore a causare l'estinzione.
SMITH et al. hanno pubblicato i risultati di una ricerca, in cui hanno confrontato e modellato la produzione di metano da parte di moderni animali da allevamento con degli erbivori estinti. Il metano è conosciuto come un gas serra molto efficace.


Il team di ricerca ha comparato i valori ottenuti con osservazioni nel record geologico di forti variazioni della concentrazione del metano tra l'ultimo massimo glaciale, 18.000 anni fa, e il Dryas recente (13.000 anni fa). Specialmente all'inizio di questo periodo con notevole abbassamento delle temperature si osserva anche una diminuzione della concentrazione del metano.
Il gruppo di ricerca ipotizza che con l´inizio dell'estinzione dei grandi erbivori una fonte importante di metano è stata rimossa dal sistema climatico, destabilizzando come conseguenza ulteriormente il clima e l´ambiente, e aumentando il tasso di estinzione.

Il cambiamento osservato secondo la ricerca é avvenuto molto più veloce rispetto a variazioni precedenti. Forse questa differenza é legata a delle attività umane, smentendo ricerche precedenti che escludevano un significante contributo dell´uomo per l'estinzione di fine Pleistocene.

BIBLIOGRAFIA:

SMITH, F.A.; ELLIOTT, S.M.. & YONS, K. (2010): Methane emissions from extinct megafauna. Nature Geoscience. Published online: 23. May 2010: doi:10.1038/ngeo877

23.05.2010

La storia umana raccontata da pidocchi e babbuini

Fig.1. Nubiani portano come tributo una giraffa, sul cui collo si arrampica una scimmia; Tomba di Rekhmira, Sheikh Abd el-Qurna; XVIII dinastia (1550-1070 a.C.).

La ricerca sui peli mammaliani é nuove tecnologie portano a sorprendenti risultati. Per esempio cosa centra il comune pidocchio con la domanda da quando l´uomo usa abiti, oppure cosa ci possono dire dei babbuini sulla mitica terra di Punt?

Una ricerca condotta dal gruppo di Andrew Kitchen dell´Università di Pennsylvania ha stabilito che l´ultimo antenato comune del pidocchio del cuoio capelluto (Pediculus humanus humanus) e del corpo (Pediculus humanus corporis) risale a 190.000 anni fa.
Mentre il primo si trova a suo agio nelle zone coperte dai capelli naturali dell´uomo, la seconda varietà può vivere anche nei tessuti composte da fibre animali - indumenti portati dall´uomo. Secondo Kitchen questa differenza getta luce sull´uso da parte dell´uomo di abiti. Le due sottospecie di pidocchio si sono differenziate con l´avvento dei due diversi habitat, cioè da quando l´uomo ha cominciato a coprirsi il suo corpo nudo con degli indumenti.


In una seconda ricerca, grazie all´analisi effettuata su peli di babbuini mummificati (genere Papio), ricercatori dell´Università della California sperano di chiarire un antico mistero archeologico: dove si trovava la leggendaria terra di Punt, da cui i faraoni dell´Egitto si procurarono le loro ricchezze in oro?
L´estensione del regno di Punt non é chiaro, possibili regioni comprendono i moderni stati dello Yemen, Etiopia, Eritrea o Somalia. Da liste mercantili e papiri che si sono conservati fino a noi sappiamo che l´Egitto importava da Punt oro e argento, merci da lusso ma anche animali esotici.
I due esemplari che ora vengono studiati risalgono a 3.000 di anni fa, ma probabilmente non erano nativi della valle del Nilo, ma furono appunto portati tramite viaggi su mare in Egitto, come regalo o tributo regale da Punt.
La ricerca cercherà di determinare la composizione isotopica dei peli (sopratutto l'ossigeno) di babbuino, questa varia con il cibo é sopratutto con l´acqua che l´animale assumeva. Dato che a sua volta la composizione dell´acqua dipende da fattori geologici locali, se si riesce a determinare la composizione dell´acqua bevuta dai babbuini si potrà confrontare i dati con dati di acqua di diverse regioni geologiche dell´Africa, é forse chiarire dove in principio vivevano gli animali.

21.05.2010

Il mammifero e il suo pelo

Una delle caratteristiche fondamentali di tutte le specie di mammiferi sono la presenza di peli sulla dermide, che fungono da strato isolante e giocano un importante ruolo nel mantenimento della temperatura corporea. La struttura dei peli può essere di importanza tassonomica, infatti, molte identificazioni in campo aperto e studi forensi si basano sul recupero e la determinazione di ciuffi strappati dalla peluria dell’animale. Grazie a questi studi per esempio è stato possibile identificare le pelli usati da “Ötzi” come indumenti, tra cui capra e cervo.I caratteri distintivi dei peli di mammifero sono.

- La struttura esterna dei peli: la forma e disposizione rispetto all'asse del pelo delle scaglie cuticolari.
- Il bordo delle singole scaglie.
- La grandezza e la distanza dei bordi delle singole scaglie rispetto all’intero pelo.

- La sezione trasversale e longitudinale del pelo e la forma della cavità centrale (medulla)

Fig.1. Le caratteristiche per descrivere il pelo di mammifero ( da BACKWELL et al. 2009).
- disposizione delle scaglie rispetto all’asse del pelo
- forma delle singole scaglie
- forma dei bordi delle singole scaglie
- distanza dei bordi delle singole scaglie ("grandezza delle scaglie")


Fig. 2. Esempi di strutture di peli osservate tramite microscopio elettronico. a,b) cercopiteco (Chlorocebus sp.), c) galago (Galago sp.), d) umano (Homo sapiens), preso da BACKWELL et al. 2009.

Con l'avvento delle tecniche genetiche, se in un pelo ritrovato è ancora integro il follicolo pilifero possono essere effettuati anche identificazione tramite il DNA delle cellule.

Anche se la ceratina, di cui sono composti i peli mammaliani, è abbastanza resistente alle intemperie del tempo, resti o impronte di peli di mammiferi sono abbastanza rari nel record geologico. Durante la fossilizzazione devono essere presenti condizioni particolari (p.e. ambiente anossico o asciutto), e gli spazzini che amano la ceratina come spuntino (p.e. coleotteri dermistidi) non devono avere accesso al reperto.

Dal Paleocene cinese (ca. 59-56 milioni di anni) sono conosciute impronte fossili di peli, conservati nelle feci di mammiferi carnivori e uccelli rapaci. La conservazione è talmente perfetta, che è stato possibile osservare le singole scaglie dei peli e a attribuire i resti a almeno quattro specie, tra cui probabilmente anche un rappresentante del genere Lambdopsalis, un Multitubercolato relativamente grande per i suoi tempi. La scoperta conferma che anche questi progenitori dei moderni mammiferi possedevano uno strato isolante costituito da peli.
Dalla Cina viene anche il più antico mammifero placentale con tanto di peli: Eomaia scansoria. Il fossile è stato rinvenuto nella formazione di Yixian (Provincia di Liaoning), datata al Cretaceo (125 milioni di anni). Lo scheletro conservato completo e in connessione anatomica è circondato dalla sagoma della folta pelliccia.


Nell’ambra sono conosciuti peli del Miocene della Repubblica Dominicana e del Mar Baltico, e dal Cretaceo della Francia è stato descritto l'esempio più antico finora conosciuto. Nel permafrost della Siberia e del Canada si sono conservati integri le pelurie di mammut e altri animali del Pleistocene.
La più antica testimonianza di capelli umani conosciuti fino all’ultimo anno erano resti trovati su una mummia del popolo dei Chincorro (Chile del Nord), datata a 9.000 anni, ma in un coprolite di iena vecchio più di 200.000 anni è stato descritto quello che viene interpretato come l’impronta di peli delle prime specie di Homo.

BIBLIOGRAFIA:

BACKWELL, L.; PICKERING, R.; BROTHWELL, D.; BERGER, L.; WITCOMB, M.; MARTILL, D.; PENKMAN, K. & WILSON, A. (2009): Probable human hair found in a fossil hyaena coprolite from Gladysvale cave, South Africa. Journal of ARcheological Science 36: 1269-1276
JI, Q.; LUO, Z.-X.; YUAN, C.X.; WIBLE, J.R.; ZHANG, J.-P. & GEORGI, J.A. (2002): The earliest known eutherian mammal. Nature (416): 816-822
MENG, J. & WYSS, A.R. (1997): Multituberculate and other mammal hair recovered from Palaeogene excreta. Nature 385(6618): 712-714

20.05.2010

Il (pelo di) mammifero nell'ambra

Fig.1. Il due frammenti di pelo conservato nell´ambra e disegni interpretativi con evidenziato la struttura esterna (da VULLO et al. 2010).

Sul suo blog Brian Switek ha riportato una nuova ricerca che descrive peli di mammifero in un'ambra di 100 milioni di anni fa. La scoperta del fossile è avvenuta nello stesso sito, nel sud ovest della Francia, che ha restituito già diversi mammiferi mesozoici e in cui l'anno scorso è stato recuperato il fossile di Arcantiodelphys.
L'attribuzione dei peli a un determinato gruppo di mammiferi recenti o fossili non è possibile, ma comunque la struttura esteriore assomiglia molto a peli di mammiferi moderni. Insieme al pelo nell'ambra si sono conservate anche larve di ditteri, che forse offrono un indizio tafonomico di come i peli siano finiti incastonati nella resina. Dato che molte larve di specie di mosce si cibano di carcasse, forse la resina ha inglobato parte di una carcassa di mammifero insieme a questi piccoli spazzini.


BIBLIOGRAFIA:

VULLO, R.; GIRARD, V.; AZAR, D. & NERAUDEAU, D. (2010): Mammalian hairs in Early Cretaceous amber. Naturwissenschaften. DOI: 10.1007/s00114-010-0677-8

16.05.2010

Chicxulub: La coda del diavolo

Fig.1. Lo strato di Iridio nella gola del Bottaccione nei pressi di Gubbio, Cretaceo in basso, Paleogene in alto dell´immagine (... rotata di 90°).

Una caratteristica della transizione C/P è l'apparente mancanza di un record stratigrafico completo, e fino al decennio tra 1960 e 1970 con la scoperta di Alvarez nella Scaglia rossa nella gola di Gubbio, si riteneva che il limite superiore del Cretaceo fosse andato eroso e praticamente perso.
Negli anni ottanta il geologo Alvarez cercò di datare sedimenti della gola di Gubbio tramite l´accumulo di rari elementi che in una rata constante raggiungono la terra tramite micrometeore. Nel corso di questa ricerca scopri la conosciuta anomalia dell´Iridio. La genesi di questa concentrazione anomala di questo elemento raro sulla terra rimase ignota, una possibile spiegazione, a parte di una sedimentazione molto lenta e un accumulo dei micrometeori, era l´impatto di una grande massa extraterrestre con un alto contenuto di questo elemento. Ma mancavano ulteriori prove per confermare l´ipotesi.


Nel 1981 Antonio Camargo-Zanoguera e Glen Penfield durante un congresso geofisico presentarono le loro ricerche su una struttura geologica scoperta 30 anni prima durante sondaggi geofisici sulla penisola dello Yucatan. I due ricercatori proponevano una nuova interpretazione di questa struttura sepolta sotto 300 a 1.000 metri di sedimenti, ritenuto di origine vulcanica. Ma la loro ipotesi, che si trattava di una struttura d´impatto suscitò poco interesse.
Solo 10 anni più tardi ricercatori dell´Università di Arizona studiarono attentamente le struttura e esiguirono prime datazioni, che davano un´età di 65 milioni di anni.
Delle ulteriori ricerche nel 1993 rivelo che la struttura della penisola dello Yucatan era un cratere d´impatto di struttura complessa, con un bulbo centrale circondato da cerchi concentrici con un diametro complessivo di 180 chilometri, fu denominato Chicxulub - la coda del diavolo.

Fig.2. Locazione dei carotaggi eseguiti sulla penisola dello Yucatan (tra cui Yax = Yaxcopoil-1) proiettati su una carta delle anomalie gravitative della regione (linea nera = costa), si riconoscono gli anelli concentrici del cratere, da KELLER et al. 2004.

Dato che l´età coincideva , Alvarez penso di avere scoperto l´impatto responsabile dell´anomalia dell´Iridio e l´estinzione al limite C/P.
Il limite C/P nel 1995 è stato definito nello stratotipo (GSSP) di El Kef (Tunisia) in coincidenza con il picco di Iridio e l'estinzione di massa di specie di foraminiferi alla base del noto strato di argilla (C/P boundary clay), depositatosi dopo l'impatto a causa della diminuzione della produttività biologica negli oceani.

Il carotaggio Yaxcopoil-1 é stato effettuato nel Messico nel corso del Chicxulub Scientific Drilling Project, per studiare la stratigrafia del cratere. Sono stati recuperati sedimenti da 400 a 1.511m di profondità. Fino a 795 m prevalgono siltite e arenarie carbonatiche, poi seguono 100m di breccia, interpretata come roccia fratturata durante l´impatto.

Fig.3. Stratigrafia di Yaxcopoil-1, la breccia d´impatto é stata interpretata tra 795-895m di profondità (sbarra nera a sinistra) preso da TUCHSCHERER et al. 2004.

La breccia d'impatto e il materiale fuso sono state datate tramite isotopi di argon a una età di circa 65 milioni di anni, inoltre anche il materiale espulso dal cratere è depositatosi sul globo è stato datato tramite zirconi e vetro a una età di 65,07+-0,1Ma. Ma la carota recuperata ha mostrato anche due prominenti lacune stratigrafiche tra il Cretaceo superiore (Maastrichtiano) e il Paleocene inferiore (Daniano).

Per quel che riguarda Alvarez, il "padre" dell'evento C/P, di certo non dimostra modestia, cosi nel 2009 scrive:

"Geologists could no longer doubt the reality of catastrophic impact events.
The K-T impact, first recognized at Gubbio, was a truly catastrophic event in Earth history, whose history is written in detail in the rock record. It correlates with, and probably caused, the great mass extinction 65 Ma. After a century and a half, the uncompromising uniformitarian gradualism of Lyell was dead."

BIBLIOGRAFIA:

ALVAREZ, W., ALVAREZ, L.W., ASARO, F. & MICHELl, H.V. (1979): Anomalous iridium levels at the Cretaceous/Tertiary boundary at Gubbio, Italy: Negative results of tests for a supernova origin. In: Cretaceous-Tertiary Boundary Events Symposium; II. Proceedings (Eds W.K. Christensen and T. Birkelund), pp. 69. University of Copenhagen

ALVAREZ, L.W., ALVAREZ, W., ASARO, F. & MICHEL, H.V. (1980): Extraterrestrial cause for the Cretaceous-Tertiary extinction. Science 208: 1095-1108

ALVAREZ, W. (2009): The historical record in the Scaglia limestone at Gubbio: magnetic reversals and the Cretaceous-Tertiary mass extinction. Sedimentology 56: 137-148; doi: 10.1111/j.1365-3091.2008.01010.x
ARENILLAS, I.; ARZ, J.A.; GRAJALES-NISHIMURA, J.M.; MURILLO-MUNETON, G.; ALVAREZ, W.; CAMARGO-ZANOGUERA, A.; MOLINA, E. & ROSALES-DOMINGUEZ, C. (2006): Chicxulub impact event is Cretaceous/Paleogene boundary in age: New micropaleontological evidence. Earth and Planetary Science Letters 249: 241-257 doi:10.1016/j.epsl.2006.07.020

KELLER, G.; ADATTE, T.; STINNESBECK, W.; REBOLLEDO-VIEYRA, M.; FUCUGAUCHI, J.U.; KRAMAR, U. & STÜBEN, D. (2004): Chicxulub impact predates the K-T boundary mass extinction. PNAS 101(11): 3753-3758 doi/10.1073/pnas.0400396101

TUCHSCHERER, M.G.; REIMOLD, W.U.; KOEBERL, C. & GIBSON, R.L. (2004): Major and trace element characteristics of impactites from the Yaxcopoil-1 borehole, Chicxulub structure, Mexico. Meteoritics & Planetary Science 39(6): 955-978

14.05.2010

Carl Sagan: Pronto Soccorso Antifuffa

La fuffologia è ricerca dedicata alla formulazione e divulgazione della fuffa, e comprende diverse branche come l'ufologia, l'astrologia, l'omeopatia e il creazionismo per citare solo alcune. Altri nomi sinonimi che possono essere usati sono junk science o meglio pseudoscienza, dato che i fuffologi - i ricercatori della fuffa - dichiarano di fare scienza, ma in completo contrasto con essa non solo non adottano il metodo scientifico, ma attaccano la scienza vera nel disperato tentativo di promuovere la loro fuffa.

Nel suo libro "The Demon-Haunted World: Science as a Candle in the Dark", pubblicato nel 1995, il noto astrofisico e divulgatore Carl Sagan ha sviluppato un pronto soccorso per testare la scienza stessa ma anche per smascherare la fuffologia:

Fig.2.

- Per quanto possibile ci deve essere una conferma indipendente dei fatti e dati proposti.

- Incoraggiare il dibattito in merito sulle prove proposte, anche in relazione a diversi punti di vista, contrario alle proprie interpretazioni.
- Sopportare l'argomento con la citazione di un'autorità è irrilevante, nella scienza non esistono "autorità", indipendente che sia una persona singola o un gruppo di persone.
- Valutare diverse ipotesi plausibili, non fermarsi alla prima idea che viene in mente.

- Cercare di non essere troppo attaccato alla propria ipotesi.

- Quantificare e sopportare l'ipotesi proposta con dati empirici.
- Se si usa una catena di argomenti, ogni anello, cioè argomento, deve essere plausibile.
- Usare il rasoio di Occam: se ci sono due ipotesi che spiegano i dati altrettanto bene, si scelga la più semplice.
- Chiedersi se l'ipotesi può, almeno in linea di principio, essere falsificate. In altre parole, la tua ipotesi è testabile? Altri ricercatori possono duplicare l'esperimento e ottenere lo stesso risultato?

Analizzando il modo di discussione dei fuffologi si può osservare che le loro argomentazioni sono perlopiù ristrette a un piccolo numero di errori di logica e retorica:

Fig.3.

- Ad hominem: attaccare direttamente la persona e non l'argomento, p.e. il fuffologo attacca volentieri lo scettico affermando che è cinico oppure che sia intollerante verso opinioni di altrui o si opponga a nuove idee.
- Argomento da "autorità": le pecore del creazionismo citano volentieri i loro pastori o la loro comunità, spesso persone al di fuori del campo di ricerca o con nulle conoscenze della tematica.
- Argomento delle conseguenze negative: si cerca di sottolineare le conseguenze disastrose di una "sfavorevole" decisione. In un più ampio contesto può essere caratterizzato come l'argomento dell'uomo nero oppure "What if…": se non credi al baubau, è lui esiste è ti viene a prendere, non è meglio crederci per stare al sicuro (Pascal Wagner fallacy).
- Appello all'ignoranza o argomento dell'incredulità propria (l'assenza di prove non è prova di assenza) afferma che un argomento è vero perché non sappiamo se è falso. Un errore logico usato spesso dal creazionismo sotto forma del "god of the gaps": dato che un fenomeno (p.e. la complessità della vita) non lo possiamo ancora spiegare, e il risultato di un processo sopranaturale.
- Sforzare la risposta: formulare la domanda in tale modo da forzare la risposta

- Selezione dei fatti (cherry picking): citare solo i casi che sopportano l'affermazione, e dimenticare o ignorare i dati o le ricerche che non sopportano o perfino confutano l'affermazione
- Statistica dei piccoli numeri e anche statistica creativa: spesso risultato della non conoscenza del metodo di statistica. A parte che la maggioranza dei fuffologi fa a meno di diagrammi o tabelle (dato che comunque non sono in posesso di dati empirici), vengono considerati quantità di dati non significativi, oppure vengono usati metodi di statistica inappropriata.
- Non sequitur: non segue: uso di logica scadente. Due argomenti che non hanno niente in comune vengono menzionati insieme per far nascere l'apparenza di una conessione.
- Post hoc, ergo propter hoc: è successo dopo l'evento, per questo è stato causato dall'evento. Confusione di causa ed effetto, una variante è l'argomento alla causa finale p.e. un noto malinteso diffuso nel pubblico è che l'uomo esiste perché l'evoluzione progredisce verso forme più evolute.

- Domanda senza senso: "Cosa succede quando una forza irresistibile fa leva su un oggetto inamovibile ?" - vedi anche l'argomento del baubau.
- Esclusione del compromesso: prendere in considerazione solo le spiegazioni estreme di un'ipotesi, i dinosauri si sono estinte per l' asteroide oppure solo per il vulcanismo.

- Spauracchio: caricatura di una posizione o di un argomento per rendere più facile l'attacco: L'evoluzione dice che la vita si è sviluppata per puro caso.

- Teach the controversy: dare credito a diverse ipotesi per il semplice fatto di presentarle al pubblico. Scienza non lavora in questo modo, esiste una differenza tra opinione e ipotesi falsificabili con il metodo scientifico. Posso benissimo esser dell'opinione che i mammiferi si siano mangiati i dinosauri, ma non ho nessuna prova che possa confermare questa idea e valorizzarla a ipotesi, al contrario, le prove in mio possesso la confutano.

- Falsa dicotomia: limitare le possibili spiegazioni a due sole, l'evoluzione non esiste, e per questo esiste il designer intelligente.

- Tautologia: è un argomento che si autoriferisce per validarsi, ma sappiamo che tutti i Darwinisti mentono, disse Darwin.

Fig.4.

13.05.2010

Valley of Gwangi (1969)

Dopo un film ritenuto nel miglior caso mediocre, un lavoro molto importante dal punto stilistico e considerato uno dei migliori lavori di Harryhausen: Valley of Gwangi (1969).
La trama originale del film era basata su una sceneggiatura scritta dal "maestro di Ray", Willis O'Brien, ma l'idea rimase per diversi anni nel cassetto finche fu adattata dal produttore Charles H. Schneer.

Harryhausen completo le animazioni delle creature il 7. ottobre 1968, dopo più di 400 singole riprese usate per la tecnica dello stop motion, il massimo numero mai realizzato fino a quei tempi.
Il film è notevole per la sua trama che mischia il genere classico western con il classico film sui dinosauri e altre creature preistoriche.

Il film è ambientato nel Messico (è girato in Spagna) ai primi anni del 19 secolo. Nel mezzo del deserto professor Bromley (chissà se il nome è solo coincidenza) ritrova un fossile sensazionale: una lastra con delle impronte umane insieme a quello di un cavallo con tre dita, il genere estinto Eohippus. Poco dopo un circo entra in possesso di uno strano animale: un piccolo cavallo che pero possiede tre dita sugli arti, e che viene denominato El Diablo. Nel tentativo di scoprire la valle da cui proviene il cavallino, il paleontologo lo fa prima rapire e poi lo segue fino all'imbocco della valle probità. Qui incontrano il più terribile dei predatori - Gwangi! Un terribile TyrannosauroAllosaurus, animale che lo stesso Harryhausen ammette di avere confuso quando creò il pupazzo.

Fino al Gennaio 1969 il titolo proposto per il film fu "The Valley Where Time Stood Still", ma alla casa produttrice (Warner) sembrava troppo lungo è complicato, e fu cambiato, non senza acerrime proteste, in "The Valley of Gwangi".


12.05.2010

Sinbad and the Eye of the Tiger (1977)

Sinbad e l'occhio della tigre è il terzo (Sinbad and the Eye of the Tiger 1977) di una serie di film fantasy basata sui mitici viaggi dell'esploratore arabo.
Con 7 milioni di dollari fu, come molte volte succede con i sequel, il più costoso in produzione di tutti i tre film.
Mentre la parte filmata con gli attori reali in varie località della Spagna, Malta e Giordania fu realizzata in appena cinque mesi nel 1975, il mitico Ray Harryhausen impiego un anno è mezzo (Ottobre 1975 - Marzo 1977) per la postproduzione è l' implemento delle sue creature nella sceneggiatura.

La trama del film è indubbiamente ispirata dalle note avventure di mille è una notte: per ritrasformare il fratello della sua sposa tramutato in babbuino, Sinbad deve raggiungere una mitica piramide nella terra di Iperborea. Durante il viaggio incontra creature pacifiche, come un troglodita che lo aiuterà nell'avventura, ma anche mostruose, come un tricheco gigante. Sempre inseguiti dalla malvagia strega colpevole della trasformazione iniziale, che viene assecondata da Minaton, un Minotauro Cyborg imparentato con Chewbacca. Niente da dire, Harryhausen si è sbizzarrito nel creare i protagonisti indiscussi del film. Il show down finale vede l' apparizione dello Smilodon, la tigre dai denti a sciabola.


Fig.2. Smilodon, trovato su Koprolitos-Blog.

Le tigri dai denti a sciabola o macairodonti (Machairodontinae) sono una sottofamiglia di felidi estinti, caratterizzati dall'allungamento spropositato dei due canini superiori. Il gruppo ha avuto un notevole successo nel cenozoico, molto diffuso dal Miocene in poi, con rappresentanti sul continente americano, africano e eurasiatico. Non ha rappresentanti moderni, è la denominazione tigre (nel senso del genere Panthera) dal punto sistematico è incorretto.

10.05.2010

If a bonobo say NO did he mean NO?

"Head-shaking gestures are commonly used by African great apes to solicit activities such as play. Here, we report observations of head shaking in four bonobos apparently aimed at preventing the recipient from doing something. This may reflect a primitive precursor of the negatively connoted head-shaking behavior in humans. Further investigations are needed to clarify the preventive function of head shakes and their evolutionary role in the evolution of negation in humans."

BIBLIOGRAFIA:

SCHNEIDER, C.; CALL, J. & LIEBAL, K. (2010): Do bonobos say NO by shaking their head? Primates. Published online 24 April 2010 : doi 10.1007/s10329-010-0198-2

Sembra che perfino tra i nostri cugini i scimpanzé bonobo si é diffusa la conoscenza della qualitá delle documentazioni scientifiche sui nostri canali...

08.05.2010

Paleomammiferi: ultimi 100 anni

Fino al 1960 più di 50.000 articoli scientifici erano stati pubblicati che si occupano tematicamente con la paleontologia dei mammiferi.

Mentre i primi paleontologi all'inizio del 19. secolo si erano occupati in generale di paleontologia, spesso includendo nei loro interessi tutti i vertebrati, dalla seconda meta si osserva una specializzazione in diverse branche di studio. Con l'introduzione del concetto di evoluzione nel 1859 e l'abisso del tempo geologico, l'interesse si focalizza soprattutto alla storia paleontologica umana. Il celebre dibattito tra Huxley e Wilberforce il 30.giugno 1860, assistito da molti interessati, mostra che l'interesse della nostra origine si diffonde anche nel pubblico generale.

Nel 1856 in una grotta nella valle di Neander vengono scoperti i resti del celebre uomo, ma l'interpretazione di questi fossili e artefatti in pietra, attribuiti agli antenati dell'uomo, causerà agguerriti dibattiti.
Nel 1863 il geologo inglese Lyell pubblica "The Geological Evidences of the Antiquity of Man", in cui raccoglie le prove per la contemporaneità di artefatti umani e la fauna diluviana nel passato geologico, e stabilisce l'idea dell'antichità del nostro genere e le basi scientifiche per la paleoantropologia.

Con l'imperialismo e colonialismo europeo ricercatori del vecchio mondo sono in grado di studiare mammiferi fossili da quasi tutte le parti del mondo, dai fossili del Miocene greco ai cetacei dalla Russia. La scoperta di ominidi nelle colonie europee dell'Africa stimolano ulteriormente la ricerca condotta sulle origini dell'umanità.
Nel 1914 il geologo tedesco Hans Reck raccoglie nella gola di Oldoway piú di 700 ossa e scopre un scheletro umano con caratteri molto moderni, che tramite la stratigrafia del sito viene datato alla notevole etá di 800.000 a 1.000.000 milione di anni. La scoperta suscitá l´interesse e il sito negli successivi decenni verra studiato intensamente, con il risultato della scoperta di molti ominidi pliocenici e pleistocenici.

Fig.1. Hans Reck nel 1914 scopre nella gola di Oldoway un scheletro umano pressoché completo (OH1): La scoperta suscitera l´interesse per la regione, ironia della sorte che il reperto in seguito si rivelera una tomba neolitica di Homo sapiens.

Nel 20. secolo nuove tecnologie come la datazione radiometrica, e nuove teorie geologiche, come la deriva dei continenti, aiutano a chiarire la biogeografia e danno nuovi impulsi alla sistematica, appena nel 1945 viene pubblicata la sistematica che sta alla base della classificazione moderna dei mammiferi, George Gaylord Simpson "The principles of classification and a classification of Mammals."

Fig.2. Generi di mammiferi mesozoici descritti dal 1830 fino al 2003, quantitá assoluta e descizione per decennio. Si possono riconoscere tre fasi, dal 1870 al 1880 le ricerche condotte da Owen (1871) sui mammiferi della formazione di Purbeck e Stonesfield, e i lavori di Marsh (1879-1889) sui mammiferi del Giurassico e Cretaceo del Nord America. Nel 1920 Simpson (1928/1929) riforma la classificazione e aggiunge nuovi generi. Dal 1960-1970 inizia la moderna fase di ricerche su mammiferi del Mesozoico (da JAWOROWSKA et al. 2004).

Il 1960 è anno importante dato che vengono pubblicate molte opere che fanno luce sull'origine delle linee evolutive dei mammiferi recenti, inoltre escono i primi articoli moderni sui mammiferi mesozoici, la cui esistenza era stata messa in dubbio in precedenza. Anche se mammiferi fossili erano conosciuti dal Giurassico già da quasi 100 anni, la relazione tra mammiferi mesozoici e cenozoici era praticamente sconosciuta, come era sconosciuta la relazione dei primi terapsidi con i loro discendenti mesozoici.
Progressi nella biostratigrafia e ricerche sull'intero globo spostarono la conoscenza dei moderni gruppi fino al limite C-P. L'ipotesi di Alvarez proposta tra il 1960 e 1970 di un impatto alla fine del cretaceo accese un dibattito sull'apparente improvvisa radiazione dei mammiferi all'inizio del Paleocene.

Con la ricerca sistematica si osserva un'esplosione nei taxa conosciuti, tra il 1960 e 2003 vengono descritti 200 nuovi generi di mammiferi fossili, quadruplicando i generi fino a allora classificati.


Fig.3. Ricostruzione dell´artista Olduvai George, alias Carl Buell, di Sinodelphys per il libro "Evolution; What the Fossils Say and Why It Matters" uscito nel 2007 (PROTHERO & BUELL). Sinodelphys é il piú antico e primitivo mammifero con una possibile relazione coi marsupiali (Metatheria s.l.) finora conosciuto. I suoi resti fossili sono stati scoperti nel 2003 in sedimenti vecchi 125 milioni d` anni dalla China, Provincia Liaoning, sito che ha regalato anche i noti dinosauri piumati della fauna di Jehol.

Oggigiorno 4.000 generi fossili e piú di 1.000 generi recenti di mammiferi sono descritti - il gruppo di vertebrati con la maggiore diversificazione e adattabilità conosciuta.


BIBLIOGRAFIA:


COHEN, C. (1998): Charles Lyell and the evidences of the antiquity of man. In: BLUNDELL, D. J. & SCOTT, A. C. (eds) Lyell: the Past is the Key to the Present. Geological Society, London, Special Publications 143: 83-93.

JAWOROWSKA, Z.K.; CIFELLI, R.L. & LUO, Z.-X. (2004): Mammals from the age of Dinosaurs origins, evolution, and structure. Columbia University Press, New York.

POLLY, D.P.; LILLEGRAVEN, J.A. & LUO, Z-X. (2005): Introduction: Paleomammalogy In Honor of Professor Emeritus William Alvin Clemens, Jr. Journal of Mammalian Evolution 12(1/2); 3-8; DOI: 10.1007/s10914-005-6942-5
RECK, H. (1933): Oldoway. Die Schlucht des Urmenschen. Leipzig

07.05.2010

If Science Worked Like Religion


In what extinction cause you believe?


06.05.2010

Special Feature: The Neandertal Genome

In the 7 May 2010 issue of Science, Green et al. report a draft sequence of the Neandertal genome composed of over 3 billion nucleotides from three individuals, and compare it with the genomes of five modern humans. A companion paper by Burbano et al. describes a method for sequencing target regions of Neandertal DNA. A News Focus , podcast segment, and special online presentation featuring video commentary, text, and a timeline of Neandertal-related discoveries provide additional context for their findings.

"Neandertals, the closest evolutionary relatives of present-day humans, lived in large parts of Europe and western Asia before disappearing 30,000 years ago. We present a draft sequence of the Neandertal genome composed of more than 4 billion nucleotides from three individuals. Comparisons of the Neandertal genome to the genomes of five present-day humans from different parts of the world identify a number of genomic regions that may have been affected by positive selection in ancestral modern humans, including genes involved in metabolism and in cognitive and skeletal development. We show that Neandertals shared more genetic variants with present-day humans in Eurasia than with present-day humans in sub-Saharan Africa, suggesting that gene flow from Neandertals into the ancestors of non-Africans occurred before the divergence of Eurasian groups from each other."

BIBLIOGRAFIA:
GREEN et al. (2010): A Draft Sequence of the Neandertal Genome. Science 328 (5979):710 - 722 doi: 10.1126/science.1188021

Eohomo

30. Giugno nell´anno del signore 1860, museo dell´università di Oxford, l´annuale riunione della "British Association for the Advancement of Science" é incominciata. Scienziati, preti, uomini e donne di ogni rango si sono accomodati nei banchi di legno, per seguire una disputa sulla domanda più importante - da dove veniamo?

Per primo parla Thomas Henry Huxley, zoologo e sostenitore di un'idea nata solo da circa un anno, sull'origine dell´uomo e le similarità tra i cervelli dell´uomo e delle scimmie.
Huxley é sostenitore di un libro uscito nel 1859 scritto da un teologo-naturalista nativo dello Shropshire, a tal punto, che si é guadagnato il nomignolo di "mastino di Darwin".
Darwin, dopo studi durati quasi 30 anni, afferma che le specie non sono immutabili, ma tutto il creato osservabile - é anche l´uomo- nel mondo attuale si é "evoluto" da forme più antiche, e che l´uomo é la scimmia sono "imparentate" in tempi geologici. Le specie discendono da un antenato comune, e le specie non sono state create in un unico atto divino.


Su quello che succede poi non esiste un protocollo ufficiale, ma Huxley racconterà la faccenda (o la sue versione su di essa) nella sua autobiografia:
Alla fine del brillante discorso, alza la voce l'arcivescovo Samuel Wilberforce di Oxford é si permette di chiedere all´oratore "é attraverso suo nonno o sua nonna che discenda dalle scimmie?" Huxley, stando alle sue memorie, in quel momento sa che "Dio l´ha messo nelle mie mani!", é tranquillo risponde "Preferisco discendere da una scimmia, che da un uomo di cultura che ha prostituito il sapere e l´eloquenza al servizio del pregiudizio e della falsità".
Nessuno aveva mai cosi definito un uomo di Chiesa.


A quel punto l´uditorio esplode, una signora sviene a quelle parole, é il rinomato Capitano Robert Fitzroy* perfino é tentato di tirare la sua bibbia contro Huxley.

Ma ormai la maggioranza degli scienziati presenti ha preso le parti di questa "teoria sull´evoluzione", presentata negli ultimi anni da un gentiluomo naturalista inglese, Charles Robert Darwin, e uno studioso naturalista gallese di nome Alfred Russel Wallace. Entrambi, osservando le varietà del mondo naturale che li circondava, ma anche i fossili che non mostravano nessuna appartenenza a questo, avevano formulato una teoria, secondo cui specie potevano mutare, creare nuove specie, adatte a tutte le nicchie ecologiche che il pianeta offriva. Sara sola questione di tempo finche questa teoria verrà adoperato anche sull'origine dell´uomo, che finora si era visto sempre distaccato dal mondo naturale.

La chiesa anglicana si ritirerà su questa discussione, ritenendola un problema scientifico, non teologico o filosofico. Quella cattolica resterà invece decisamente contraria all´ipotesi di Darwin, sopratutto sul fatto della discendenza dell´uomo.
Anche nei circoli mondani si dovrà rivedere alcune posizioni, il primo ministro Benjamin Disraeli aveva, infatti, affermato poco dopo la pubblicazione di Darwin: "Il signor Darwin sarà pure disceso da una scimmia; io, invece, discendo dagli angeli."
Ma già i primi studi anatomici tra uomo e scimmie antropomorfe mostrano nelle parole stesse di Huxley "Possiamo prendere gli organi che preferiamo, comparare le loro modificazioni nella linea delle scimmie ci mostra sempre solo un risultato: le differenze anatomiche, che ci sono tra uomo, gorilla e scimpanzé, sono di gran lunga minore che quelle tra gorilla e tutte le altre scimmie minori."


Fig.1. Huxley 1876: Eohomo e Eohippus

*Per sfiatare un mito che vede Fitzroy antievoluzionista per motivi di ignoranza - Fitzroy era un competente navigatore e un abile geologo amatoriale, durante il viaggio del "Beagle" collezionava dati geologici per dimostrare l´idea del diluvio universale, una ipotesi ritenuta verosimile e molto diffusa al tempo, fu anche lui a dare la copia dell´opera di Lyell "Priniples of Geology" a Darwin. Purtroppo Fitzroy era anche di carattere molto (troppo) conformista.

05.05.2010

Quando gli pterosauri erano ancora mammiferi

"There existed at a certain but unknown era of the world, animals so different from any which we are acquainted in a living state, that we seems almost lost in our attempts to understand their structure,so awkward and uncouth does it appear."
Newman 1843


Nella storia della paleontologia sembra essere un tema ricorrente il tentativo non solo di paragonare il passato al presente, ma di classificare vertebrati fossili tra i vertebrati che conosciamo meglio: i mammiferi. Sia dinosauri che uccelli nel passato sono stati attribuiti a questo ordine, ma anche i vertebrati forse più misteriosi che si conosca: i pterodattili.

Il direttore del cabinetto delle curiosità del principato della Pfalz (a sudovest della odierna Germania) Cosimo Alessandro Collini fu il primo a rappresentare un pterodattilo nel 1784. Basandosi sui fossili di pesci e crostacei associati della scoperta, che proveniva da una cava per calcarei nei pressi della città di Eichstätt (Baveria), postulo che lo strano animale doveva essere una creatura marina, ma non si espresse ulteriormente.
Fu il naturalista francese-tedesco Johann Hermann (1738-1800), basandosi sulla rappresentazione di Collini, il primo a postulare che la creatura possedeva una membrana alare sorretta dal quarto dito della mano e che era un animale in grado di volare.
Nel marzo del 1800 contatto il paleontologo francese Cuvier con una lettera, in cui presento la sua ricostruzione della specie come un mammifero con un corpo coperto da peli (che nel reperto originale, che comunque Hermann non aveva potuto studiare, non sono conservati), ampie ali che ricordano quelle di un pipistrello - soprattutto nella parte tra il collo è il braccio dell’ animale, come tra gli arti inferiori, e quello che sembrano dei organi genitali esteriori (?).
Nel 1801 il naturalista francese Cuvier studiando il disegno di Collini riconobbe che questo animale aveva poco in comune con vertebrati moderni. Senza mai vedere il reperto originale Cuvier confermo che il quarto dito della mano, straordinariamente allungato, in vita aveva sopportato una membrana, che la creatura usava per spiccare il volo. Questa caratteristica diede anche il nome scientifico all'animale Pterodactylus - dito volante.

Stranamente Cuvier annota che si tratta dell'animale più strano della preistoria, senza forme recenti paragonabili. Forse Cuvier comprese che la sua classificazione del pterodattilo tra i rettili non sarebbe stata accettata universalmente.
Infatti anche dopo Cuvier alcuni autori ritorneranno all´idea che lo pterodattilo fosse un animale marino, i cui arti fungevano da pinne.

Nello schema classico la fisiologia dei rettili era ritenuta di gran lunga inferiore a quella di moderni vertebrati, uccelli e mammiferi, che erano in grado di volare, un'attività energeticamente molto costosa.
Il paleontologo inglese Owen accetta la classificazione come rettile, ma osserva che il metabolismo di questi rettili li abilitava solo a voli insicuri e le loro dimensioni massime non potevano raggiungere o superare quelle dei moderni vertebrati con un metabolismo efficiente.
Nel 1847 questa teoria fu rifiutata grazie a "Pterodactylus giganteus", animale che con un´apertura alare di 4,7m supera ogni mammifero volante e ogni uccello moderno.


Edward Newman (1801-1876) era un naturalista che in principio si dedico all´entomologia, ma negli anni tardivi della sua carriera fonda la rivista "The Zoologist", in cui nel 1843 pubblico la sua opinione sui pterodattili, in cui oso contraddire Cuvier.
Dato la somiglianza dello scheletro con odierni pipistrelli, e la necessità di un metabolismo endotermico, classifica i pterodattili tra i mammiferi, come già il naturalista e anatomo tedesco Thomas von Sömmerring aveva notato le somiglianze tra pterosauri e pipistrelli.
La celebre ricostruzione di Newman mostra un animale simile a un marsupiale volante, gruppo che si sapeva di antica origine, con una pelliccia e grandi occhi e orecchie.



Fig.1. Ricostruzione secondo l´ipotesi di Newman di Pterodactylus crassirostris e nella parte inferiore Pterodactylus brevirostris
.

Harold Govier Seeley dedica una monografia ai “Dragons of the Air” (1901), in cui da ampio spazio alla descrizione delle somiglianze anatomiche tra uccelli e pterosauri, e implica un modo di vita e un altrettanto modo di volo attivo.
Pero nel mondo anglosassone nei decenni successivi prevale la ricostruzione a forma di rettile classico, a dispetto di quello germanico, in cui le ricerche di Goldfuss e la sua interpretazione di piccole conce sulle ali conservate di alcuni fossili della Baviera come follicoli per peli sono accettate è danno la possibilità a ricostruzioni di animali molto più dinamici.

La ricerca moderna ha infine constatato che pterosauri erano coperti sul corpo da peli e che sono più strettamente imparentati con gli arcosauri, la collocazione di questi “peli o setole” nella parte più esterna dell’epidermide ne fa delle strutture evolute a parte, non comparabili con la pelliccia dei mammiferi.


BIBLIOGRAFIA:
NEWMAN, E. (1843): Note on the Pterodactyle Tribe considered as Marsupial Bats. The Zoologist 1: 129

RISORSE:
NIEUWLAND, I.. (2010): Newman’s flying bats, 1843. ARCHAEOPTERYX -Chapters in the history of palaeontology BLOG

Ringrazio FABIO MANUCCI per le segnalazioni e ulteriori informazioni in merito alla tematica.

03.05.2010

Mutant Mammoth

"We have genetically retrieved, resurrected and performed detailed structure-function analyses on authentic woolly mammoth hemoglobin to reveal for the first time both the evolutionary origins and the structural underpinnings of a key adaptive physiochemical trait in an extinct species. Hemoglobin binds and carries O2; however, its ability to offload O2 to respiring cells is hampered at low temperatures, as heme deoxygenation is inherently endothermic (that is, hemoglobin-O2 affinity increases as temperature decreases). We identify amino acid substitutions with large phenotypic effect on the chimeric ß/d-globin subunit of mammoth hemoglobin that provide a unique solution to this problem and thereby minimize energetically costly heat loss. This biochemical specialization may have been involved in the exploitation of high-latitude environments by this African-derived elephantid lineage during the Pleistocene period. This powerful new approach to directly analyze the genetic and structural basis of physiological adaptations in an extinct species adds an important new dimension to the study of natural selection."

Grazie ad una mutazione genetica anche la fisiologia del mammut era adattata alle condizioni estreme di una glaciazione.

Kevin Campbell e colleghi presso l'Università di Manitoba a Winnipeg, hanno scoperto che in questa specie anche il trasporto di ossigeno nel sangue si era adattato alle basse temperature. I ricercatori hanno analizzato il DNA di un mammut lanoso (Mammuthus primigenius) di 43.000 anni fa e lo hanno confrontato con il materiale genetico di moderni elefanti.

Grazie a una mutazione nel gene che codifica la produzione di emoglobina, i globuli rossi con la proteina modificata potevano facilmente acquisire e rilasciare l’ossigeno necessario anche a basse temperature.
Nei proboscidati moderni e nella maggioranza dei vertebrati con l’abbassamento della temperatura corporea l´energia necessaria per rompere il legame molecolare tra l’emoglobina e l’ossigeno aumenta, rendendo difficile e costoso in termini energetici il rilascio dell’ossigeno al tessuto corporeo, che rischia l’asfissia, soprattutto nelle estremità che si raffreddano velocemente.

Con la diversa configurazione degli aminoacidi, l’emoglobina nel sangue del mammut tendeva a legarsi con meno forza all’ ossigeno e per questo l´energia necessaria per rilasciare l´ossigeno era minore. Il mammut era in grado di sfruttare meglio l’ossigeno anche a basse temperature, senza perdita di energia supplementare per il processo fisiologico descritto, un notevole vantaggio nell’ ambiente freddo di una glaciazione in corso.


BIBLIOGRAFIA:
CAMPBELL, K.L.; ROBERTS, J.E.E.; WATSON, L.N.; STETEFELD, J.; SLOAN, A.M.; SIGNORE, A.V.; HOWATT, J.W.; TAME, J.R.H.; ROHLAND, N.: SHEN, T-J.; AUSTIN, J.J.; HOFREITER, M; HO, C.; WEBER, R.E. & COOPER, A. (2010): Substitutions in woolly mammoth hemoglobin confer biochemical properties adaptive for cold tolerance. Nature Genetics. Published online 02 May 2010: doi:10.1038/ng.574

Immagine introduttiva: Copertina di "Tarzan at the Earth's Core", disegno Frank Frazetta.