Els complicats nassos dels anquilosaures.

El caràcter complicat i ornamentat d'els anquilosaures, els dinosaures cuirassats per excel·lència, no sols es limita a les armadures que cobreixen gairebé tot el seu cos sinó també a les seves cavitats nasals, les quals consisteixen en tot un seguit de conductes que realitzen un gran de nombre de girs pels quals passa l'aire fins arribar a la coana, la cavitat que connecta el nas amb la gola. La forma i el recorregut de tot aquest seguit de conductes és diferent en els nodosàurids i els anquilosàurids, encara que aquests dos factors s'han interpretat de forma diferenciada durant la història de l'estudi d'aquestes cavitats en aquest grup peculiar de dinosaures. Així doncs, durant molts anys es va considerar que només els anquilosàurids presentaven aquesta complicació dins de les seves cavitats, i en una intensitat menor de la que es coneix actualment, dient-se que els conductes respiratoris estaven plegats en una estructura en forma de S. Per la seva banda, els nodosàurids tindrien uns conductes respiratoris bastant simples i semblants als de la resta de dinosaures consistents en uns tubs rectes que anirien de forma gairebé recta des dels narius fins a la coana. Però a partir de finals de la dècada dels 2000, l'ús de tècniques de tomografia computada i de reconstrucció tridimensional del material escanejat per part dels paleontòlegs especialitzats en anquilosaures va revelar que tant nodosàurids com anquilosàurids tindrien unes cavitats nasals encara més complicades del que es pensava. Els nodosàurids, representats pel crani del Panoplosaurus del Cretaci Superior del Canadà, mostren uns tubs respiratoris amb que realitzen un seguit de girs que es separen en dues estructures paral·leles que mostren un gir de 360º que es troben dividits per làmines d'os, havent de realitzar l'aire dos girs fins poder arribar a la coana. I els anquilosàurids, representats pel crani de l'Euoplocephalus (contemporani geogràficament i contemporània del Panoplosaurus), mostren una versió encara més complicada del patró anterior, en el qual l'aire hauria de realitzar tres girs abans d'arribar a la coana, passant anteriorment per part de l'òrgan olfactiu (Lucas, 2007; Witmer & Ridgley, 2008).

Constitució de la cavitat nasal del Panoplosaurus revelada per la tomografia computada i recorregut que faria l'aire en aquesta.
Foto: Witmer & Ridgley (2008)/The Anatomical Record.

Constitució de la cavitat nasal de l'Euoplocephalus revelada per la tomografia computada i recorregut que faria l'aire en aquesta.
Foto: Witmer & Ridgley (2008)/The Anatomical Record.

L'existència d'uns nassos tan elaborats en els anquilosaures ha fet suposar que la seva funció no seria exclusivament la de fer passar l'aire des de l'exterior fins a l'interior del cos del dinosaure. Algunes de les hipòtesis són que servirien per a produir sons, per a millorar el sentit de l'olfacte, enfortir el crani o variar la temperatura i la humitat de l'aire perquè pogués passar i sortir millor del seu sistema respiratori, sense descartar que realitzessin diferents funcions a la vegada. Per ara, la hipòtesi que ha estat més provada en els cranis dels nodosàurids i dels anquilosàurids, més concretament del Panoplosaurus i de l'Euoplocephalus, seria la que considera que els seus nassos serien un equivalent als sistemes d'aire condicionat de les cases, a través de l'estudi realitzat pels investigadors de la Universitat d'Ohio Jason Bourke, William Porter i Lawrence Witmer i publicat el desembre del 2018. Van simular el flux de temperatura entre l'aire i les cavitats nasals dels dos anquilosaures canadencs a través d'una anàlisi de mecànica de fluids computacional, un tipus d'anàlisi molt utilitzada en enginyeria automobilística i aeronàutica, aplicada a models digitals dels cranis dels dos dinosaures en els quals es va manipular la llargada dels conductes respiratoris i la mida i la forma dels teixits tous que recobririen els seus narius. Prenent 35ºC com a referència de la temperatura corporal mitjana dels dos dinosaures i 20ºC com a temperatura de l'aire inspirat, el Panoplosaurus hauria consumit 833 calories i l'Euoplocephalus n'hauria consumit 1568 per a poder escalfar el flux d'aire abans d'entrar al sistema respiratori i el  Panoplosaurus hauria recuperat un 65% de la calor perduda i l'Euoplocephalus n'hauria recuperat un 84% durant el refredament i consegüent exhalació de l'aire, uns nivells semblants als dels amniotes actuals. La major recuperació d'energia en els dos dinosaures es donava amb la longitud i amb la forma i la mida dels girs originals dels conductes respiratoris, tenint uns valors més baixos tant si es modificava una com l'altra variable. L'Euoplocephalus aconseguia una capacitat d'escalfar l'aire inspirat a la seva temperatura corporal i de recuperar l'energia perduda després d'exhalar-lo major que la del Panoplosaurus, la qual cosa podria estar relacionada amb el caràcter més complex i també la major llargada de la cavitat nasal de l'anquilosàurid respecte de la del nodosàurid (Lucas, 2007; Bourke et al., 2018).

Reconstrucció de la cavitat nasal de l'Euoplocephalus en la qual es marca la temperatura de cadascuna de les seves parts a través d'un codi cromàtic.
Foto: Bourke et al. (2018)/PLoS ONE.

Les diferències entre la capacitat termoreguladora de l'Euoplocephalus i la del Panoplosaurus es podrien explicar com a part de les característiques taxonòmiques dels seus clades respectius (relacionades amb el crani més ample i curt dels anquilosàurids en comparació amb el dels nodosàurids), de l'alimentació més generalista i la preferència per hàbitats oberts dels anquilosàurids (fent que necessitessin més quantitat de calor per a poder ajudar a la fermentació estomacal dels aliments i suportar la calor externa de la que necessitarien els nodosàurids, d'alimentació més selectiva i preferència per àrees tancades, veure també: Què menjaven i com processaven el menjar els dinosaures cuirassats? (segona part)) i la major massa corporal de l'Euoplocephalus (el qual, sent gairebé una tona més gran que el Panoplosaurus, absorbiria més energia i els seus canals respiratoris més llargs i elaborats serien una resposta a aquesta situació). Una prova favorable a l'última hipòtesi és que el Kunbarrasaurus, un anquilosaure basal que no es troba classificat en cap dels dos subllinatges i que també és bastant més petit que els dos dinosaures canadencs, presenta una cavitat nasal molt més simple que la del Panoplosaurus i l'Euoplocephalus). Independent de les diferències entre les dues espècies, sembla ser que tant el Panoplosaurus com l'Euoplocephalus tenien unes cavitats nasals capaces de realitzar una funció termoreguladora semblant a la dels ossos turbinals dels mamífers sense que aquests dinosaures en tinguin. En el seu lloc, l'efecte produït pels ossos turbinals estaria provocat per l'extensió dels conductes respiratoris, la qual cosa també pot estar relacionada amb el fet que els anquilosaures tindrien una respiració més lenta que la dels mamífers a causa que aquesta també és la condició dels rèptils i de les aus actuals. La gran quantitat de calor que hi hauria a les cavitats nasals del Panoplosaurus i l'Euoplocephalus, i potser altres anquilosaures, podria fer que els seus cervells, relativament petits, acabessin patint d'excés de calor. Per a poder combatre aquest efecte tant indesitjat, els dos anquilosaures canadencs disposaven d'un gran nombre de vasos sanguinis que es dirigirien cap al cervell, semblants als que presenten els rèptils actuals a la mateixa regió del cap, els quals no deixarien passar la calor de la cavitat nasal i, en conseqüència, la sang que aniria a parar al cervell estaria bastant fresca. Malgrat que van descobrir el potencial del nas dels anquilosaures per a regular la temperatura de l'aire, en Bourke, en Porter i en Witmer no descarten que el nas d'aquests dinosaures podria exercir altres funcions com la creació i/o transmissió de sons, suposant fins i tot que la termoregulació no seria la funció principal de les cavitats nasals dels dinosaures cuirassats (Bourke et al., 2018).

Reconstrucció de la cavitat nasal del Panoplosaurus en la qual es marca la temperatura de cadascuna de les seves parts a través d'un codi cromàtic.
Foto: Bourke et al. (2018)/PLoS ONE.

La cavitat nasal també s'ha estudiat en anquilosaures més antics i primitius que l'Euoplocephalus i el Panoplosaurus, com és el cas del Pawpawsaurus del Cretaci Inferior de Texas, a més del Kunbarrasaurus abans esmentat. Uns escàners amb tomografia computada realitzats per l'Ariana Paulina-Carabajal (Consell Nacional d'Investigacions Científiques i Tècniques d'Argentina, San Carlos de Bariloche), en Young-Nam Lee (Universitat Nacional de Seül, Corea del Sud) i en Louis Jacobs (Universitat Metòdica del Sud, Dallas, Texas) i publicades l'any 2016 van revelar un seguit de làmines sense ossificació completa (semblants a les làmines d'os que separen els conductes respiratoris del Panoplosaurus i l'Euoplocephalus però que més aviat estarien formades parcialment o total de cartílag) que servirien per a traçar el recorregut de l'aire fins a la coana del Pawpawsaurus. Hi hauria un primer gir de l'aire a la part anterior de la cavitat nasal com a conseqüència de la presència d'un tub allargat des d'endavant cap endarrere. L'aire pujaria per la cavitat nasal i faria un altre gir, i després es ficaria des de l'òrgan olfactiu, on faria un tercer gir abans d'anar definitivament a la coana. Amb l'única diferència de l'entrada de l'aire a l'òrgan olfactiu, el pas de l'aire per la cavitat nasal del Pawpawsaurus és més semblant al del Panoplosaurus que al de l'Euoplocephalus, encara que en el nodosàurid del Cretaci Superior del Canadà els girs són més llargs que en el seu parent del Cretaci Inferior de Texas i aquests són més horitzontals en el primer dinosaure que en el darrere, els quals tenen un caràcter vertical. El moviment de l'aire per la cavitat nasal és un dels factors que es considera necessari per a justificar la capacitat dels nassos dels anquilosaures per a produir sons. Així doncs, el moviment de l'aire més complex de l'Euoplocephalus en relació amb el del Panoplosaurus i el Pawpawsaurus mostra que els anquilosàurids tindrien una capacitat de producció de sons major que els nodosàurids. La Paulina-Carabajal, en Lee i en Jacobs també es van estudiar les capacitats olfactives del Pawpawsaurus, l'Euoplocephalus i el Panoplosaurus. En els tres anquilosaures, l'òrgan olfactiu es troba dividit en dues meitats per un angle de 75º i les dues tenen una forma oval. A més, les proporcions olfactives (calculades a través de la divisió entre el diàmetre més gran de l'òrgan olfactiu i el diàmetre més gran d'un hemisferi cerebral i la multiplicació d'aquesta per 100 i que són més eficients com més s'apropen al 100) dels tres dinosaures són molt semblants (46,2, 44,0 i 52,0, respectivament), uns valors semblants als d'alguns teròpodes no-aviaris i als dels cocodrils actuals, sent només superats en els dinosaures no-aviaris pels teròpodes carcarodontosàurids i tiranosàurids. Per tant, sembla ser que els complicats nassos dels anquilosaures tindrien una bona funció termoreguladora, olfactiva i potser també sonora (Paulina-Carabajal et al., 2016).

Reconstrucció en escàners tridimensionals de la cavitat nasal del Pawpawsaurus. L'abreviació olf fa referència als òrgans olfactius i les línies de l'última foto fan referència al moviment de l'aire a través dels conductes respiratoris.
Foto: Paulina-Carabajal et al. (2016)/PLos ONE. 

Fonts:

Bourke, J. M., Porter, W R. & Witmer, L. M. (2018). "Convoluted nasal passages function as efficient heat exchangers in ankylosaurs (Dinosauria: Ornithischia: Thyreophora)." PLos ONE, Vol. 13 (12): article e0207381. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0207381
Lucas, S. G. (2007). Dinosaurios: un libro de texto. Ediciones Omega. ISBN: 84-282-1426-3

Paulina-Carabajal, A., Lee, Y.-N. & Jacobs, L. L. (2016). "Endocranial Morphology of the Primitive Nodosaurid Dinosaur Pawpawsaurus campbelli from the Early Cretaceous of North America." PLos ONE, Vol. 11 (3): article e0150845. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0150845

Witmer, L. M. & Ridgely, R. C. (2008). "The Paranasal Air Sinuses of Predatory and Armored Dinosaurs (Archosauria: Theropoda and Ankylosauria) and Their Contribution to Cephalic Structure." The Anatomical Record, Vol. 291: p. 1362-1388. https://doi.org/10.1002/ar.20794

Es podria identificar una civilització anterior a la humana al registre geològic?

Aquesta és la possibilitat a la qual es refereix la Hipòtesi Silúrica, formulada per l'astrofísic nord-americà Adam Frank (Universitat de Rochester, Estat de Nova York) i el climatòleg britànic Gavin Schmidt (Institut Goddard de la NASA per a Estudis Espacials, Nova York) en un article publicat el 16 d'abril de l'any passat a la revista International Journal of Astrobiology, de la Universitat de Cambridge. Vaig assabentar-me per primer cop de la Hipòtesi Silúrica a través d'un tuit d'en Francisco Ortega, paleontòleg de la Universidad Nacional de Educación a Distancia, i em va resultar del meu interès perquè alguns cops m'ha vingut el pensament de si els Homo sapiens hem estat l'únic organisme que ha viscut a la Terra que ha desenvolupat una civilització o no i, en el cas de que no haguem estat els únics, per què no s'han trobat evidències de civilitzacions prehumanes en el registre geològic tot i que la vida complexa a la Terra ferma ja existís des de molts abans que aparegués la nostra espècie.

Il·lustració en que es mostra una civilització semblant a la humana actual formada per dinosaures, la qual va ser publicada per en Schmidt per introduir l'entrada del seu blog RealClimate sobre la Hipòtesi Silúrica.
Foto: Michael Osadciw.

Com a unió entre un climatòleg i un astrofísic, en Frank i en Schmidt ja havien realitzat abans investigacions sobre l'actual canvi climàtic des d'una "perspectiva astrobiològica", és a dir, explorant la possibilitat de com una civilització industrial alienígena podria haver generat una alteració de la mecànica climàtica del seu hipotètic planeta i com hi haurien fet front. Amb la Hipòtesi Silúrica, han volgut explorar aquest escenari en el cas de que les hipotètiques civilitzacions no-humanes no visquessin en planetes diferents, si no que haguessin habitat el nostre planeta abans de l'aparició de l'H. sapiens, mostrant els residus de la societat humana actual que podrien sobreviure més temps en el registre geològic i investigant certs episodis de la història de la Terra que, per casualitat o no, tenen algunes característiques semblants a les que donarien si s'investigués l'Holocè/Antropocè des de la Geologia. Malgrat que presentin molts dubtes respecte a la idea de que hagués existit una civilització industrial a la Terra abans de l'aparició dels humans (i també sobre la presència d'éssers avançats fora d'aquesta planeta), en Frank i en Schmidt creuen que formulant un seguit de pistes que podrien portar a la identificació d'una civilització pre-humana s'ajuda a entendre millor el funcionament de la nostra pròpia societat i com fer front al canvi climàtic d'origen antròpic que ens afecta i també per a la investigació sobre l'existència de vida en altres planetes i sistemes estel·lars. El terme Hipòtesi Silúrica prové dels silurians, rèptils antropomorfs i de gran intel·ligència que apareix a la sèrie britànica de ciència-ficció Doctor Who, per mostrar l'objectiu de la proposta de trobar civilitzacions que no estiguessin compostes per humans.

Tres exemples de silurians apareguts al capítol The Hungry Earth (2010) de Doctor Who.
Foto: BBC.

En Frank i en Schmidt són conscients de que buscar les possibles pistes sobre l'existència d'una civilització industrial pre-humana és una empresa molt difícil, ja que no hi ha suficients sediments supervivents d'abans del Pliocè com per centrar la investigació en restes de tecnologia o dels organismes que en formarien part (segurament és per això que la nostra civilització continua sent l'única que se sap a ciència certa que ha existit). Per aquest motiu, han volgut considerar com restes d'una civilització pre-humana indicadors físicio-químics, degut a que existeixen en més quantitat i poden sobreviure més que els fòssils o el material tecnològic. Així doncs, han agafat com indicadors més plausibles de la futura presència de l'Antropocè per després identificar una possible civilització pre-humana les anomalies en els isòtops de gasos relacionats amb l'activitat humana, els canvis en la deposició dels sediments, la presència d'elements sintètics, els plàstics i els isòtops radioactius, a més de canvis bruscs en la composició del registre fòssil a causa del moviment massiu de determinats organismes.
Sobre els isòtops de gasos, en els futurs sediments antropogènics es podrien veure variacions considerables en la quantitat d'oxigen i de carboni relacionades amb la crema de combustibles fòssils i que a la vegada seria l'indicador d'un augment de la temperatura i anomalies en la quantitat de nitrogen relacionades amb el seu en les activitats humanes com la fabricació de fertilitzants per a aliments. Es podrien trobar canvis en el flux de sediments des de la terra ferma cap al mar degut a la canalització dels rius i al fonament dels casquets polars com a conseqüència de l'augment de la temperatura, entre altres fenomens, un gran augment de la quantitat de carbonat de calci a causa de la dissolució del diòxid de carboni antròpic a l'aigua i concentracions més altes de l'habitual de metalls estretament relacionats amb l'activitat humana. Alguns productes sintètics com els esteroides podrien persistir en els sediments per varis milions d'anys, els quals es podrien distingir de productes naturals per la seva composició química. Respecte al plàstic, ja s'han trobat capes d'aquest material en tot tipus d'ambients marins, amb el que, tenint en compte que la degradació del plàstic es produeix en ambients terrestres i a la zona fòtica del mar (aquella on arriba la llum del Sol), es podem trobar amb l'acumulació d'una gran quantitat de partícules de plàstic al fons marí que podria persistir per alguns milions d'anys. Un ús generalitzat de l'energia nuclear podria produir una deposició a gran escala en els sediments d'urani-244 i de curi-247, elements que no existeixen naturalment a la Terra. I l'extensió gairebé planetària de moltes espècies i l'extinció de moltes altres a causa de l'activitat humana portaria a la presència de desaparicions abruptes i de relacions molt desiguals entre les restes de varis organismes al registre fòssil.

Gràfiques que mostren la relació entre la temperatura i la quantitat de carboni durant l'Antropocè (dalt esquerra), el Màxim Tèrmic del Paleocè-Eocè (dalt dreta) i un esdeveniment d'anòxia oceànica del Cretaci inferior (baix).
Foto: Frank & Schmidt (2018)/International Journal of Astrobiology.

A partir d'aquí, en Frank i en Schmidt han triat sis esdeveniments dels últims 400 milions d'anys que presenten, en menor o major grau, característiques semblants a les de l'Antropocè (i que consisteixen en grans canvis climàtics o de la composició química dels oceans) com a possibles evidències de civilitzacions pre-humanes. El primer d'aquests, i el que sembla més clar per als dos científics, és el Màxim Tèrmic del Paleocè-Eocè (MTPE), ocorregut, tal com el seu nom indica, al límit entre el Paleocè i l'Eocè, ara fa 56 M.A. Durant el MTPE, hi va haver un augment espectacular de les emissions de carboni, les temperatures van augmentar entre 5 i 7 ºC, hi van haver moltes espècies de mamífers i rèptils que es van expandir per Amèrica del Nord i cap a aquesta des d'altres continents i va créixer en picat la quantitat de certs metalls respecte a èpoques anteriors. En segon lloc, ens trobem amb petits esdeveniments d'augment generalitzat de la temperatura durant l'Eocè, posteriors al MTPE, coneguts com les Capes Eocèniques d'Origen Misteriós (54 M.A.) i l'Òptim Climàtic de l'Eocè Mitjà (40 M.A.), en que també s'observen anomalies en els isòtops de carboni. En tercer lloc, es coneixen esdeveniments d'anòxia oceànica durant el Cretaci i el Juràssic, durant els quals hi va haver una gran escassetat d'oxigen als oceans i que estan relacionats amb un increment de la presència de diòxid de carboni a l'atmosfera i un augment de la presència de metalls com l'arsènic, el cobalt, el crom i el níquel. Els altres tres esdeveniments indicats per en Frank i en Schmidt no poden ser agafats amb tanta seguretat com els ja presentats anteriorment degut a que la seva antiguitat fa que no es pugui acabar de saber amb claredat els fenomens ocorreguts i les seves causes, tractant-se de l'extinció massiva del Devonià superior (380-360 M.A., relacionada amb un anòxia oceànica), la glaciació de finals del Carbonífer (305 M.A, associada a un reducció de l'oxigen atmosfèric que va portar a la desaparició dels boscos característics del període) i l'extinció massiva del Límit Permià-Triàsic (252 M.A., associada amb un escalfament global significant i anòxia oceànica).

El primat Teilhardina és un exemple de les diverses espècies de mamífers que van aconseguir expandir-se per varis continents, originant-se a Àsia i arribant a Amèrica del Nord arribant per Europa, durant el MTPE.
Foto: Smith et al. (2006)/PNAS.

Tot i les coincidències entre aquests esdeveniments i el que està passant actualment, les evidències proposades per en Frank i en Schmidt no són del tot concloents per poder destriar si almenys algun d'ells correspon a una civilització no-humana. Sobretot perquè aquestes anomalies físico-químiques poden trobar una resposta més plausible en augments de l'activitat volcànica i/o tectònica que van ocórrer en la mateixa època, hi ha certes dificultats a l'hora d'establir fenòmens geològics que sembla que van passar durant un interval de temps relativament curt (de segles o mil·lennis) i no es pot saber de cap manera com podria haver funcionat una civilitzció pre-humana en el cas de que no treballés necessàriament com la nostra. Malgrat que en aquest moment la Hipòtesi Silúrica no sembla ser una proposta fiable, pot servir en un futur per poder estudiar tant les implicacions que tindrà la nostra petjada en el registre geològic ulterior com per poder explicar d'una altra manera certes anomalies trobades a l'hora d'estudiar el passat climàtic del nostre planeta. Sempre hi pot acabar havent la possibilitat de que es pugui definir una civilització pre-humana i fins i tot de especular sobre quina espècie animal l'hauria construït.

Noves revelacions sobre l'origen del vol en l'Archaeopteryx i les aus de Las Hoyas.

Als mesos de febrer i març d'enguany es van publicar dos treballs que han donat noves dades clau en com i quan es va originar el vol en els aus mesozoiques, tenint com a objectes d'estudi a autèntiques estrelles del registre fòssils dels ocells que van conviure amb els seus cosins els dinosaures no aviaris com són, respectivament, l'Archaeopteryx i dues de les aus del jaciment castellanomanxec de Las Hoyas (Eoalulavis i Concornis) i utilitzant algunes de les tècniques d'estudi més punteres.

L'ARCHAEOPTERYX PODIA VOLAR, PERÒ FORMA DIFERENT

Un dels debats que ha acompanyat al llarg dels anys a un animal tant important per entendre l'origen de les aus com és l'Archaeopteryx, juntament amb el de la seva veritable identitat com a au i relacionat amb aquest, és si podria realitzar alguna forma de vol i, en el cas que la resposta sigui afirmativa, com portaria a terme aquest moviment. Mentre que la discussió entre si el vol s'hauria originat a partir de batre les extremitats anteriors emplomallades mentre es corria (origen cursorial) o a partir de saltar des dels arbres (origen arbori) s'ha relaxat apostant per models que combinessin les dues estratègies, encara queda per resoldre si les aus més basals i/o els dinosaures no aviaris més derivats en general i l'Archaeopteryx en particular haurien pogut iniciar l'acció de volar per la seva pròpia força.

Per poder esbrinar-ho, s'han d'interpretar les seccions transversals dels ossos de les extremitats, les quals mostren l'estrès que suporten a l'hora de realitzar operacions biomecàniques com córrer o volar. I això és el que es va proposar un equip de paleontòlegs liderat per en Dennis Voeten (Instal·lació Europea de Radiació de Sincrotró, Grenoble, França) amb tres exemplars de la primera au alemanya, els resultats dels quals es van donar a conèixer a la revista Nature Communications al 13 de març. La màquina de raigs X més potent del món es va utilitzar, després de que hi passés el sorprenent Teròpode mongol Halszkaraptor, per poder "tallar" els seus húmers i cúbits sense tenir que fer malbé els esquelets i poder relacionar-los amb els d'un conjunt d'Arcosaures (55 aus, 2 cocodrils i 2 pterosaures) amb diferents repertoris locomotors.

L'exemplar de Munic d'Archaeopteryx, un dels tres que es van fer servir en l'estudi biomecànic de Voeten i col·laboradors junt amb el de Bürgermeister-Müller i el d'Eichstätt, sent escanejat per la Instal·lació Europea de Radiació de Sincrotró.
Foto: Pascal Goetgheluck/ESRF.

El primer que van poder descobrir Voeten i col·laboradors és que les seccions transversals de l'húmer i del cúbit de l'Archaeopteryx tenen una densitat de vasos sanguinis relativament gran, el qual indica una taxa de creixement de l'os també elevada i, a la vegada, un metabolisme molt actiu, semblant al de les aus actuals. El gruix de les parets òssies de l'Archaeopteryx és bastant fi, el qual fa que també s'assembli als ocells voladors. Al mesurar aquesta dada, Voeten i col·laboradors van poder calcular la resistència torsional (habilitat per resistir una resistència de torsió com la que suporten les aus al volar, podent volar de forma més continuada si l'ala té més resistència torsional) de l'Archaeopteryx, la qual se situa al mateix nivell que les aus que fan servir l'aleteig per fer petits moviments per poder escapar dels depredadors o per superar barreres físiques com els faisans i, per tant, podria haver fet servir les ales per poder elevar-se encara que fos a molta poca altura.

A-B: húmer i cúbit d'Archaeopteryx on estan marcades les zones dels ossos on es van extreure les mostres de seccions transversals. C-H: les seccions transversals tal com les va obtenir l'ESRF. I-N: reconstrucció del contorn de les seccions transversals.
Foto: Voeten et al. (2018)/Nature Communications.

D'aquesta manera, es revela que l'Archaeopteryx tindria més adaptacions biomecàniques per al vol del que es creia abans, però igualment la primera au segueix sense presentar un seguit de caràcters ossis que ajuden a realitzar el vol a les aus actuals com un estèrnum ossificat o grans músculs pectorals, la qual cosa fa pensar que el Teròpode alemany tindria altres mètodes per poder elevar-se del terra i fer moure les ales, que Voeten i col·laboradors han interpretat que ho podria fer amb el plomatge de les extremitats posteriors i de la cua. A més, l'Archaeopteryx tindria una altra postura mentre estaria volant respecte a les aus actuals a partir d'altres trets ossis com un coracoides gran, una fúrcula situada cap endarrere que no es comunica amb l'estèrnum, que faria que anés més inclinat cap amunt. Aquestes conclusions han servit al paleontòleg de la Universitat d'Edimburg (Escòcia) Steven Brusatte, en un article de divulgació de la National Geographic, que és possible que es pugui acabar descobrint que els dinosaures no aviaris més derivats també podrien fer un moviment d'aleteig molt primitiu.

Reconstrucció d'un Archaeopteryx volant seguint la informació proporcionada pel nou estudi.
Foto: Jana Ruzickova.

VOLANT A SALTS PER SOBRE DELS AIGUAMOLLS DE CONCA

Respecte a les aus Enantiòrnies del jaciment del Cretaci inferior de Las Hoyas (Conca), les seves característiques òssies donen suport a que podrien realitzar una forma avançada de vol, però encara continuar sent objecte de debat entre els paleontòlegs la forma en que podrien volar. En els últims anys s'ha explorat sobre si els Enantiornis castellanomanxecs farien servir l'anomenat vol intermitent per poder reduir l'energia gastada al volar basant-se en la mida petita (semblant a la d'un pardal). Aquest vol intermitent es pot aconseguir de dues maneres, o alternant l'aleteig amb el planatge (flap-gliding en anglès) o alternant l'aleteig amb períodes en que l'animal plega les ales sobre el cos fent que es descrigui una trajectòria de vol ondulada en que sembla que l'ocell faci salts (bounding en anglès). La hipòtesi majoritària en aquest aspecte és que el flap-gliding seria el vol intermitent que farien servir les aus de Las Hoyas, però una investigació feta per un equip científic dirigit per en Francisco José Serrano (Museu d'Història Natural de Los Angeles i Universitat de Màlaga) i que compta amb la participació de tot un expert en aquests animals com és en José Luis Sanz (Universitat Autònoma de Madrid) que va ser publicada a la revista Palaeontology al 21 de febrer ha mostrat que estarien més adaptades al bounding.

Dades (velocitat, cost de transport i distància) sobre els dos tipus de vol (flapping i bounding) que realitzarien el Concornis i l'Eoalulavis (velocitat, cost de transport i distància), amb una reconstrucció del moviment que es farien els dinosaures en cada estratègia a sobre d'una representació del paleoambient de Las Hoyas.
Foto: Serrano et al. (2018)/Palaeontology.

L'estudi de Serrano i col·laboradors és important per tractar-se de la primera documentació de les capacitats voladores de les aus cretàciques basant-se en anàlisis biomecàniques i aerodinàmiques del moviment de les ales i l'eficiència energètica de l'Eoalulavis i el Concornis, ampliant el que ja s'havia suposat de la mida petita d'aquests ocells. Els resultats de les anàlisis mostren que les ales de l'Eoalulavis i del Concornis, amples i curtes en relació amb la massa corporal dels animals, els situen dins de l'espectre de les aus que realitzen aleteig i les allunyen de les que realitzen planatge (d'ales més llargues), a més de que podrien ajudar a controlar el vol a baixa velocitat. A més, una càrrega alar (relació entre el pes de l'au i l'àrea de l'ala) baixa semblant al dels petits ocells actuals que fan servir el bounding recolza que aquests dos Enantiornis ibèrics el farien servir, estratègia de vol que ha rebut un suport del 98,8% en una anàlisi de discriminació entre tres tipus de vol (aleteig estricte o flapping, flap-gliding i bounding), comparat amb el 0,005 del flap-gliding. L'ús del bounding faria que les aus de Las Hoyas poguessin augmentar la seva velocitat de vol en un 5% (de 16 a 17 m/s en el Concornis i de 16,4 a 17,2 m/s en l'Eoalulavis) i el cost de transport (eficiència energètica a l'hora de ser transportat un animal d'un lloc a un altre) en un 7%.

Comparació entre les càrregues alars de les aus amb estratègies flapping, flap-gliding i bounding, situant-se l'Eoalulavis i el Concornis dins dels últims.
Foto: Serrano et al. (2018)/Palaeontology.

Així doncs, l'Eoalulavis i el Concornis són interpretats com voladors de flapping que podrien utilitzar el bounding quan poguessin per poder estalviar energia i augmentar la seva velocitat de vol. L'informe de Serrano i col·laboradors és el primer que documenta l'ús del bounding en els ocells mesozoics i mostra que les aus ja haurien adoptat estratègies per fer que la seva locomoció aèria fos menys carregosa i més eficient en una fase molt primerenca de la seva evolució.

Recontrucció d'un Eoalulavis volant.
Foto: Eloy Manzanero.

El rebombori dels Ornithoscelida continua.

Recordeu el treball sobre la filogenètica dels dinosaures presentat aquest mes de març que posava de cap per avall la base evolutiva del grup amb la divisió dels Teròpodes i els Sauropodomorfs i la unió dels primers amb els Ornitisquis dins de la denominació Ornithoscelida? Doncs, com ja s'intuïa llavors, aquest assumpte no s'ha deixat de banda sino més aviat al contrari i s'han presentat noves anàlisis tant a favor com en contra de la validesa d'Ornithoscelida. En aquesta primera entrada del mes de desembre del 2017 posaré en comú totes les publicacions que hi hagut sobre el tema durant els últims mesos i els seus aspectes més curiosos.

El primer d'aquests treballs va sortir a la llum a la revista Biology Letters el 16 d'agost i estava signat per dos dels autors de l'article de presentació dels Ornithoscelida, Matthew Baron i Paul Barrett. El que van fer va ser confirmar i expandir la seva hipòtesi incloent, dins de la mateixa matriu filogenètica que havien fet servir al març, a l'estrany dinosaure xilè del Juràssic superior Chilesaurus, classificat en la seva primera descripció al 2015 com un Teròpode Tetanur basal però amb bastants trets que convergien amb els Sauropodomorfs i els Ornitisquis i que suggerien possibles hàbits vegetarians per aquest animal, per tant, no gaire amb acord amb la dieta carnívora que tindrien els seus cosins més propers. En Baron i en Barrett van obtenir que el Chilesaurus seria el membre més basal dels Ornitisquis, amb els quals compartiria caràcters ossis com una premaxil·la amb una part davantera sense dents, la pèrdua de recorbament a la majoria de dents, un pubis retrovertit amb un eix en forma de vareta, un fèmur que es troba en una posició recta si es mira des del davant i un peroné el diàmetre del qual és menys de la meitat del de la tíbia. Altres caràcters del Chilesaurus que es poden trobar tant en Ornitisquis com en Teròpodes s'han interpretat com una evidència de l'estreta relació filogenètica entre els dos clades i, per tant, es tracten de sinapomorfies d'Ornithoscelida. Seguint aquesta evidència, en Baron i en Barrett van posar de manifest que alguns trets ossis dels Ornitisquis, com el pubis retrovertit i la pèrdua de recorbatura dental, precedirien altres que abans eren obligats tenir per ser un Ornitisquis, com l'os predentari del crani, i també que en la seva base evolutiva ja serien omnívors o herbívors de plantes poc fibroses i que podrien portar aquest estil de vida sent bípedes. A la vegada, la presència d'aquesta situació transicional entre els Teròpodes i els Ornitisquis es troba en un dinosaure del Juràssic superior, el que implicaria un llinatge fantasma que s'estendria fins al Triàsic superior.

Arbre filogenètic de la base dels dinosaures amb la inclusió del Chilesaurus dins dels Ornitisquis i aquests últims dins d'Ornithoscelida amb els Teròpodes.
Foto: Baron & Barrett (2017)/Biology Letters.

El mètode i els resultats d'en Baron i en Barrett han estat durament criticats per l'especialista en Teròpodes més actiu a Internet, Andrea Cau. L'italià els hi reteu que, si volien provar de confirmar la posició filogenètica del Chiliesaurus, havien d'incloure als Tetanurs dins de la seva matriu filogenètica, cosa que no van fer perquè la matriu del seu estudi publicat al març, i també la utilitzada amb el Chilesaurus, no incloïa aquesta branca derivada dels Teròpodes. Llavors passa el que s'anomena Atracció de Branca Llarga (Long Branch Attraction), en que, dins d'aquest cas concret, si ens trobem a un Tetanur que s'assembla a un Ornitisqui, al no haver-hi els Tetanurs, aquest tàxon s'acabarà situant al clade que més s'hi assembla, els Ornitisquis. Per tant, l'anàlisi d'en Baron i en Barrett no és capaç de demostrar que el Chilesaurus no sigui un Tetanur. En Cau acaba el seu comentari a Theropoda dient que encara s'ha d'acabar de confirmar la posició del Chilesaurus dins dels dinosaures, pel que encara s'ha de treballar en aquest tàxon tenint en compte que les conclusions dels creadors d'Ornithoscelida no són vàlides.

Comentaris de l'Andrea Cau (en vermell) sobre l'anàlisi filogenètica de Baron & Barrett (2017).
Foto: Theropoda.

En Baron va tornar de provar la veracitat d'Ornithoscelida en un altre treball publicat el 25 d'octubre a la revista Royal Society Open Science i que compta amb la col·laboració d'en Luke Parry (Museu d'Història Natural de Londres) i en Jakob Vinther (Universitat de Bristol). Van provar la hipòtesi utilitzant mètodes filogenètics que no apareixien en l'estudi original, on es van dividir els caràcters segons la seva procedència esquelètica (dentals, cranials no dentals i postcranials). La majoria de les anàlisis donaven suport a la validesa d'Ornithoscelida i a la de Saurischia com la unió dels Sauropodomorfs i dels Herrerasaures. Variacions respecte a la hipòtesi majoritària es troben quan, en un cas, s'han recuperat als Herrerasaures com fora dels Saurisquis (que no es tant sorprenent si tenim en compte que les dades que donen suport a la unió d'aquests amb els Sauropodomorfs són menors de les que ho fan amb la dels Teròpodes i els Ornitisquis) i quan, en una altra ocasió, només els Herrerasaures i els Ornitisquis s'han recuperat com a clades monofilètics, sent els Teròpodes i els Sauropodomorfs clades parafilètics i, per tant, invàlids. Aquestes variacions es produeixen quan s'exclou part dels caràcters i, a conseqüència, els autors de l'estudi ho tenen en compte com un factor que pot fer variar els resultats de les anàlisis filogenètics de manera exponencial. També troben que el suport d'Ornithoscelida només es dóna quan es posen a la vegada varis caràcters de regions anatòmiques diferents, mentre que per separat no tenen el poder necessari per recuperar aquesta opció. A més, diuen que s'ha de ser conscient que els resultats també poden canviar segons si els caràcters que es posen a la matriu són de les dents o de l'esquelet postcranial, per exemple. De qualsevol manera, la conclusió és que Ornithoscelida es recupera com una agrupació vàlida fent servir mètodes diferents.

Arbre filogenètic de les anàlisis d'en Parry, en Baron i en Vinther en que es considera Ornithoscelida com un grup vàlid i es recuperen els Saurisquis com Herrerasaures+Sauropodomorfs.
Foto: Parry et al. (2017)/Royal Society Open Science.

La principal crítica a les hipòtesis d'en Baron i els seus varis col·laboradors prové d'un comunicat publicat a Nature el dia 1 de novembre que està signat per un conjunt de paleontòlegs argentins, brasilers, alemanys, britànics i espanyols que tenen com a cap en Max Langer de la Universitat de Sao Paulo. La resposta a Ornithoscelida va començar a ser redacta al maig i va consistir en obtenir la matriu filogenètica d'en Baron. L'equip d'en Langer van notar que alguns caràcters havien estat malinterpretats i van tornar a posar a prova la matriu, que va recuperar la classificació clàssica Saurisquis-Ornitisquis (sent els primers Teròpodes+Herrerasaures+Sauropodomorfs) dels dinosaures. Tot i això, el suport per a la divisió ortodoxa dels "llangardaixos terribles" és bastant feble i els autors del comunicat creuen que es podria acceptar Ornithoscelida si apareix nova evidència que faci aquesta proposta més vàlida. Una altre aspecte dels treballs d'en Baron que ha estat revisat per l'equip d'en Langer és la proposta per part del paleontòleg anglès que els dinosaures es van originar a l'Hemisferi Nord, en contraposició a la visió tradicional que situava aquesta pàtria dels dinosaures a l'Hemisferi Sud. En aquest cas la proposta ortodoxa també guanya a la novetat, sent més concretament Amèrica del Sud el bressol dels dinosaures. Al mateix dia, en Baron i els seus col·laboradors també van publicar un comunicat responent als resultats de l'equip d'en Langer. Aquests, encara que han recuperat Ornithoscelida, també consideren que hi ha poques diferències entre els dos escenaris de classificació dels dinosaures i que la incorporació de noves dades només podrà decantar la balança. La resposta al retorn de l'antiga classificació s'ha centrat sobretot en el Pisanosaurus, un problemàtic dinosaure basal del Triàsic superior d'Argentina que només està basat en un esquelet parcial i ambigu trobat als anys 1960. Això fa que l'equip d'en Langer i el d'en Baron hagin mesurat de forma diferent els ossos del Pisanosaurus i, per tant, hagin tret conclusions diferents. El primer col·lectiu de paleontòlegs no s'ha desviat de la classificació tradicional d'aquest dinosaure, que el considera un Ornitisqui basal. En canvi, el segon col·lectiu considera que no es tracta d'un dinosaure i el classifiquen com un Silesàurid (Silesauridae), un grup de Dinosauriformes basals que van viure a mitjans i finals del Triàsic (245-203 M.A.) i que estan considerats per Baron i col·laboradors com el grup germà dels dinosaures. En aquest aspecte, l'equip d'en Baron també retreu al d'en Langer el fet d'estimar mesures del Pisanosaurus (proporcions entre la mida del crani i del cos o entre la del crani i la del fèmur) que no es poden demostrar degut a la falta de restes que presenta l'animal (absència de crani complet, de columna vertebral i de fèmur) a l'hora d'obtenir la seva conclusió.

Silueta del Pisanosaurus amb els ossos que s'han pogut identificar en aquest animal. Està en una posició quadrúpeda que és la que es creu que tindrien els Silesàurids, en contraposició amb el bipedisme dels primers Ornitisquis.
Foto: Extinct (blog en anglès sobre Paleontologia).

L'Andrea Cau també ha criticat alguns aspectes tant del comunicat d'en Langer i col·laboradors com la seva resposta per part d'en Baron i coautors. Renya al primer col·lectiu per haver utilitzat molts arguments ad hominem (una falacia en que es desprestigia una opinió a partir de qui és l'autor d'aquesta) per atacar en Baron i les seves tesis, com, per exemple, que no hagin vist part del material del qual parlen amb els seus propis ulls o que li estigui responent un grup format per alguns dels especialistes punters en dinosaures basals. D'aquesta manera, l'autor del blog Theropoda els hi retreu que haurien d'haver exposat el seu criticisme amb la hipòtesi d'Ornithoscelida amb més objectivitat de la que van utilitzar. L'entrada de Theropoda on escriu el comentari a aquest peculiar intercanvi està conclosa per la reflexió que fa en Cau de que tot això no hauria pensat de que el clade que està sent revisat siguin els mateixos dinosaures i que, a conseqüència, s'hagi operat seguint més aviat motius no-científics que no pas científics. Per tant, sentencia el paleontòleg italià, si tot aquest debat s'hagués portat de manera rigorosa des del principi no hi hauria tanta rivalitat entre les diferents faccions de paleontòlegs ni els mitjans de comunicació haurien tractat el tema amb l'excés i la hipèrbole que s'ha fet en cada nou pas que hi hagut entre el març i el novembre, i recorda que la dicotomia entre la classificació tradicional i la novedosa tampoc és tant important com perquè es procedeixi amb aquest excés tant dins com fora del cercle acadèmic.

Arbre filogenètic del comunicat d'en Langer i col·laboradors que recupera la dicotomia tradicional entre Ornitisquis i Saurisquis, sent aquests últims Herrerasaures, Teròpodes i Sauropodomorfs.
Foto: Langer et al. (2017)/Nature.

El Tiranosaure no era de córrer.

Aquest estiu toca passar revisió al "rei dels dinosaures". Si al juny vam veure la polèmica provocada per la presència o no de filaments al cos del Tiranosaure, el mes de juliol ha estat el d'un altre aspecte que ha provocat molt de debat i que també ha influenciat en la visió popular del rex: la locomoció. Pel que fa a la recerca acadèmica, les investigacions estan dividides entre les que postulen un comportament corredor del Tiranosaure, recolzades per la longitud i gracilitat considerables de les extremitats, i les que indiquen més aviat el contrari, argumentant que els músculs d'un animal bípede tan gran no podrien aguantar moure's tant ràpid. Respecte a la cultura popular, el Tiranosaure sempre ha quedat com aquell atacant a gran velocitat que persegueix al tot-terreny a Parc Juràssic. Pel que a molta gent, a l'igual que amb les plomes, aquesta imatge, sempre més terrorífica, és la que ha quedat. 

L'última aportació l'ha donada l'equip d'en William Sellers (Universitat de Manchester) publicada a la PeerJ el dia 18 d'aquest mes. L'estudi d'en Sellers i col·laboradors es defineix per anar encara un pas més enllà del que s'ha fet anteriorment en la investigació de la locomoció dels animals fòssils en general i del Tiranosaure en particular. El que han fet ha estat combinar dues tècniques diferents en l'estudi biomecànic dins d'una nova matriu única: el MBDA (multibody dynamic analysis), que consisteix en l'aplicació de varis elements del possible cos vivent de l'animal com els teixits tous i la interacció amb el sòl, i el SSA (skeletal stress analysis), que fa referència a com reaccionen els ossos durant el moviment de la criatura. La nova matriu s'anomena "simulació multifísica" i només donarà suport a les propostes que compleixin tots els criteris abans esmentats.

Reconstrucció en 3D d'un esquelet de Tiranosaure on s'hi assenyalen en blau les articulacions òssies i en vermell els contactes múscul-os.
Foto: Sellers et al. (2017)/PeerJ.

La primera revelació respecte a la locomoció del T.rex l'ha donada l'anomenada Nombre Froude, una mesura de la velocitat depenent de la mida corporal de l'animal i que serveix per mesurar la velocitat al córrer de vàries espècies. El Nombre Froude del rex es troba al voltant del 1.0 quan la pressió esquelètica arriba als 100 MPa (megapascals), sent aquest el límit del que s'anomena marxa, el caminar. Els pics de l'estrès dels ossos de les extremitats indiquen que les majors mesures en aquest criteri són degudes a la flexió de braços i cames i també compleixen les mesures donades pel Nombre Froude de que les fases de major velocitat tenen un component aeri, és a dir, que els peus no toquen a terra. Aquest últim comportament es troba associat a la cursa. Això indica que el córrer podria portar grans càrregues per al Tiranosaure, pel que aquesta no seria la seva forma preferent de moure's. La conclusió donada per Sellers et al. és que el rang de velocitats màximes en els T.rex adults es redueix de manera dràstica dins de l'espectre de la marxa. Això es podria aplicar a altres Teròpodes carnívors de més d'una tona de pes com el Giganotosaurus o el Mapusaurus, encara que per probar-ho es necessitarà la comparació amb animals bípedes vivents.

Gràfics que mostra els pic d'estrès de tres regions de l'extremitat posterior del Tiranosaure (cuixa, cama i tars) al aplicar pressions d'entre 50 i 800 MPa fins 1,5 segons.
Foto: Sellers et al. (2017)/PeerJ.

El següent pas per desenmascarar en l'estudi de la locomoció del T.rex serà el de provar en aquest dinosaure un tipus de locomoció que, ja en l'article del que us parlo avui, s'ha indicat com una possibilitat, el grounded running (que es podria traduir com "córrer a terra"). Aquest tipus de marxa es característic dels cosins del rei dels dinosaures, les aus, i es caracteritza per dur a terme el moviment típic de la cursa però sense tenir que aixecar el peu del substrat. Però el més important sobre els resultats de Sellers et al. es troba en les seves implicacions en la ontogènia i la paleobiologia del T.rex. Per una banda, se sap que el tronc de l'animal es feia més gran i les extremitats es feien més lleugeres mentre creixia. Això recolzaria la hipòtesi de que els Tiranosaures juvenils encara podien moure's més ràpid que els seus equivalents adults. Pel que respecta a la paleobiologia, en un principi no hi hauria cap canvi en la seva forma de comportar-se amb l'aliment. Seria un depredador i no un carronyaire ja que aquesta restricció en la locomoció a mesura que es creix també la presenten els dinosaures herbívors de més d'una tona que podrien ser les seves preses, pel que els dos tipus d'animals estarien igualats en aquest sentit.

Simulació en 3D de la locomoció del Tiranosaure, de la qual prové el detall mostrat a la primera foto.
Foto: Universitat de Manchester.

Ornithoscelida i la nova classificació general dels dinosaures.

La publicació científica sobre dinosaures que segurament marcarà el 2017 és la que podrà comportar un canvi de paradigma en la forma d'entendre els seu origen i evolució inicial, la divisió en Saurisquis i Ornitisquis i els clades que hi ha dins d'aquests dos grups principals, en el cas que següents investigacions ho corroborin. Va ser presentada a la Nature (el que ja indica una alta qualitat del que hi ha exposat) al 22 de març per part d'en Matthew Baron (Universitat de Cambridge) i els col·laboradors David Norman (de la mateixa institució que l'autor principal) i Paul Barrett (Museu d'Història Natural  de Londres).

Cladograma de la classificació clàssica dels dinosaures en Ornitisquis i Saurisquis. L'exemplar més petit dins dels Teròpodes correspon als Herrerasaures.
Foto: Darren Naish/Tetrapod Zoology.

L'estudi es basava en una anàlisi filogenètica de dinosaures primitius del Triàsic superior i el Juràssic inferior (Dinosauromorfs no dinosaures, Ornitisquis basals, els Herrerasauria de possible pertinença als Teròpodes, Sauropodomorfs basals i Teròpodes també primitius) per tal de mostrar una nova hipòtesi sobre el naixement encara poc entès del clade Dinosauria. Els resultats de l'anàlisi no donaven peu al caràcter monofilètic dels Saurisquis com a Sauropodomorfs + Teròpodes, els últims es relacionaven amb els Ornitisquis i els Herrerasaures serien el tàxon germà dels Sauropodomorfs.

Ossos d'Ornithoscelida basals (Eoraptor, Heterodontosaurus, Lesothosaurus, Laquintasaura, Dracoraptor...) per mostrar les sinapomorfies o caràcters compartits del nou clade.
Foto: Baron et al./Nature.

El clade Ornitischia+Theropoda s'ha anomenat Ornithoscelida ("potes d'ocell" en grec), una nomenclatura que ja va ser proposada al 1870 per en Thomas Huxley per definir a uns dinosaures no aviaris amb caràcters de les extremitats posteriors semblants als de les aus, que, igual que en Baron et al. (2017)*, incloïa als Teròpodes i als Ornitisquis i excloïa als Sauropodomorfs (grups que llavors encara no existien en si però sí els primers dinosaures que els formen actualment), mentre que el clade Sauropodomorpha+Herrerasauria serien els nous Saurisquis. Així, en Baron i els col·laboradors han volgut explicar la semblança entre alguns caràcters ossis dels Teròpodes i els Ornitisquis primerencs, abans entesos com convergència evolutiva; com una elevació del maxil·lar, un jugal que no forma part de la fenestra antorbital, un foramen a la superfície lateral del dentari, una escàpula tres vegades més llarga que ampla, una cresta al peroné o la fusió entre els tarsians distals i els metatarsians. Això també implicaria que ara serien convergents caràcters que fins ara no ho eren, com la conducta carnívora dels Herrerasaures i els Teròpodes.

Cladograma amb la nova classificació dels dinosaures.
Foto: Darren Naish/Tetrapod Zoology.

I com era d'esperar, la comunitat paleontològica a Internet ha reaccionat, i majoritàriament ha estat oberta ha considerar i acceptar aquesta nova classificació (sempre a l'espera de nous resultats favorables). Les crítiques han estat més cap al procediment de l'anàlisi filogenètica, com en Andrea Cau i na Mickey Mortimer que no veuen bé que es nombri als Teròpodes i als Ornithoscelida utilitzant el pardal (Passer domesticus) argumentant que, quan el clade Theropoda va ser encunyat, el pardal i la resta de les aus no eren considerades dinosaures. L'autor d'Equatorial Minnesota, Justin Tweet, veu amb molts bons ulls la unió entre Teròpodes i Ornitisquis a Ornithoscelida, pel fet que ajuda a col·locar millor el pobre registre d'Ornitisquis triàsics (només compost per dos gèneres: Pisanosaurus i Eocursor), que és molt escàs comparat amb el de Teròpodes i Sauropodomorfs.

El dibuix d'un Kulindadromeus mirant una ploma pennàcea de Teròpode ha servit de portada a la revista Nature per representar metafòricament la nova classificació i, més concretament, la creació d'Ornithoscelida.
Foto: Bob Nicholls/Nature.

En Darren Naish, a Tetrapod Zoology, ha volgut anar a un pas més enllà i recull una sèrie d'evidències relativament contrastades en els últims anys que s'han inclòs en algunes hipòtesis de parentesc utilitzant la classificació clàssica dels dinosaures. Una d'elles és la presència d'estructures integumentàries (les proto-plomes), que, seguint la nova classificació, només són un tret dels Ornithoscelida, ja que només s'han identificat en Teròpodes amb total seguretat i de forma menys clara en els Ornitisquis, mentre que la possessió en els nous Saurisquis és només hipotètica, ja que la descripció del Kulindadromeus havia deixat oberta la possibilitat de que fossin un caràcter comú dels dinosaures. En Naish també parla sobre el fet que de la neumaticitat dels ossos, existent en els Teròpodes i inexistent en els Ornitisquis; a causa de que la classificació tradicional indicava que els dinosaures no tindrien aquest caràcter i que la seva aparició seria en l'avantpassat comú Sauropodomorfs-Teròpodes. Les preguntes retòriques que es fa són sobre si l'evolució de la neumaticitat va ser independent en Sauropodomorfs i Teròpodes o si aquest caràcter era comú en tots els dinosaures va desaparèixer en els Ornitisquis. Una esperança per a noves anàlisis i noves discussions sobre el tema.

Acudit sobre el renaixement d'Ornithoscelida, que a la vegada fa broma del sistema de classificació tradicional, emfatitzat en els ossos de la pelvis. Teròpode: Tenim els mateixos ossos de la pelvis que vosaltres! Ornitòpode: De veritat?

Postdata: L'expressió que he utilitzat per referir-me a l'article, Baron et al. (2017), és la correcta a l'hora d'expressar un article científic: llista dels noms d'autors (amb l'expressió llatina et al. en el que siguin més de dos) i any entre parèntesis.

Dos anys amb un nou Brontosaure.

Aquesta entrada sorgeix a partir d'un comentari que faig fer en un post anterior, i que hi està relacionat d'una forma molt directa. Això no és cap novetat, el fet ja va passar més d'un any endarrere (abril del 2015), amb la revisió de la filogènia dels Diplodòcids feta per en Emanuel Tschopp i col·laboradors. Però no vaig disposar de prou temps per comentar-ho, i crec que ara, tractant de dos Diplodòcids com l'Apatosaure i el Brontosaure, ho he trobat útil.

El tema sobre la invalidesa del gènere Brontosaurus ("rèptil del tro"), Sauròpode Diplodòcid del Juràssic superior dels EUA i nomenat per en Othniel Marsh al 1879, com a sinònim d'Apatosaurus ("rèptil enganyós"), de la mateixa localitat i època i nomenat pel mateix paleontòleg dos anys abans, ja ha estat comentada d'una forma breu en entrades fetes al 2013 i al 2014. Al 1903, en Elmer Riggs del Museu Field d'Història Natural (Chicago), va publicar una revisió dels dos dinosaures per la diferència en el nombre de les vèrtebres sacres, la qual va ser interpretada com un canvi ontogènic i no com un caràcter de diagnòstic taxonòmic. Com l'Apatosaurus era anterior al Brontosaurus, aquest últim va passar a ser sinònim. El problema amb aquest nom és que es va començar a utilitzar d'una manera massiva en la divulgació popular de la Paleontologia de dinosaures, quan aquests antics animals van entrar en la imaginació dels nord-americans (un nom encara més popular, Tyrannosaurus, no arribaria fins al 1905). Aquesta postura filogenètica es va mantenir fins al 2015 amb l'informe d'en Tschopp i col·laboradors, i fins llavors la comunitat paleontològica sempre havia alertat sobre l'ús correcte del nom en les aparicions comercials del dinosaure, encara que gairebé sempre ha estat en va. El nou informe va suposar segurament un alleujament per molta gent, i va ser el motiu pel qual aquest article publicat a la revista PeerJ va tenir ressò mediàtic i va rebre els sempre presents comentaris dels paleontòlegs en els seus blogs.

Per poder acostar més la seva obra al públic, en Brian Switek, paleontòleg amateur i divulgador instal·lat a Utah, va utilitzar el nom Brontosaurus en el llibre My Beloved Brontosaurus ("El meu estimat Brontosaure", 2013). Aquí un exemplar a la botiga Laie del CosmoCaixa (Barcelona).

La pàgina de tires còmiques Saturday Morning Breakfast Cereal va posar un to còmic al dilema del Brontosaure, tant popular i alhora incorrecte (la historieta és del 2014). El fill d'un paleontòleg, portant la joguina d'un Sauròpode que aquí està anomenat com un Brontosaure, diu al seu pare que estima més al dinosaure que a ell. Això provoca la fúria del científic i això fa que classifiqui al Brontosaure com un sinònim de l'Apatosaure.
Foto: Zach Weiner/Saturday Morning Breakfast Cereal. 

En la revisió d'en Tschopp i col·laboradors, l'Apatosaure i el Brontosaure es descriuen de la següent manera. L'Apatosaure es divideix en dues espècies: A.ajax, procedent dels sediments superiors de la Formació Morrison a Lakes' Quarry (Colorado, Juràssic superior Kimmeridgià final-Titonià inicial)  i A.louisae, aparegut al Monument Nacional del Dinosaure (Jensen, Utah) i també a Lakes' Quarry. L'espècie ajax, entre altres caràcters, està diagnosticada per una fossa una mica profunda al quadrat i una depressió amb forma el·líptica entre les apòfisis espinoses i la làmina post-espinal en les vèrtebres caudals. L'espècie louisae es caracteritza per una superfície plana del costat lateral del lacrimal, una alta extensió dorsal de l'os supraoccipital (a la part posterior del crani), un augment de la longitud en les vèrtebres cervicals, transició entre apòfisis espinoses bifurcades a úniques (sense estar separades per dos) en les vèrtebres dorsals i les apòfisis espinoses de les vèrtebres caudals són més llargues que amples.

Vèrtebres dorsals anteriors de Suuwassea (esquerra), Apatosaurus (centre) i Brontosaurus (dreta).
Foto: PeerJ.

Xebrons de vèrtebres caudals d'Apatosaurus ajax.
Foto: PeerJ.

El Brontosaure posseeix actualment tres espècies: el B.excelsus (l'espècie original de la descripció d'en Marsh), B.parvus (nova denominació de l'Elosaurus parvus, descrit per en Charles Gilmore i l'Olof August Peterson al 1902) i B.yahnahpin (nova denominació de l'Eobrontosaurus yahnahpin, descrit per en Robert Bakker al 1998, a partir de l'Apatosaurus yahnahpin descrit per en James Filla i en Patrick Redman al 1994). L'espècie excelsus, procedent del jaciment Como Bluff de la Formació Morrison (Wyoming, Kimmeridgià superior-Titonià inferior), està diagnosticada per: la presència d'apòfisis espinoses en totes les vèrtebres, l'extrem posterior d'aquestes estructures en les vèrtebres caudals mitjanes són rectes respecte a les postzigapòfisis (làmines d'una apòfisi espinosa que s'articula amb parts de vèrtebres adjacents) i la presència d'una gran obertura en la diàfisi del fèmur. L'espècie parvus, originària de la Pedrera Creep Sheep (Wyoming, Formació Morrison en el Kimmeridgià mitjà), es diagnostica per: apòfisis espinoses no bifurcades en les vèrtebres cervicals i les apòfisis transverses de les vèrtebres dorsals mitjanes i posteriors. L'espècie yahnahpin, procedent de la zona inferior de la Formació Morrison (Kimmeridgià) a Como Bluff, es diagnostica per: una superfície arrodonida de les apòfisis espinoses dorsals en sentit transversal, un marge també arrodonit del coracoides en sentit ventral (cap "a baix") i un metatarsià I tant o més llarg que el seu equivalent número V. Aquestes han estat característiques suficients per diferenciar els dos gèneres clàssics, considerats ara tàxons germans, i posar com a sinònims altres dos menys complets i menys coneguts fora de l'àmbit paleontològic.

Escàpules de Brontosaurus parvus (dalt) i B.excelsus (baix).

Molts dels comentaris dels paleontòlegs i divulgadors que no han participat en l'estudi han estat sempre més sobre les conseqüències de les conclusions d'en Tschopp i col·laboradors que no pas de la investigació en si. En Darren Naish, en la seva popular pàgina Tetrapod Zoology, reflexionava sobre considerar alguns caràcters ossis com a ontogènics o taxonòmics en la descripció de fòssils de vertebrats en general i de dinosaures no aviaris en particular, un dels problemes que causa més maldecaps i discussió en Paleontologia. La identificació de certs trets com ontogènics, o de diferents etapes vitals, rep certa popularitat en els últims anys amb casos com el del Triceratops i el Torosaurus, el Dracorex i el Pachycephalosaurus, el Nanotyrannus i el Tyrannosaurus, i també el Brontosaurus i el Apatosaurus. En Naish troba que aquestes assignacions, fetes per reduir el nombre de tàxons genèrics i/o específics, s'estan exagerant a un nivell perillós. La investigació d'en Tschopp i col·laboradors no està d'acord amb aquesta postura i defensa una classificació més aviat convencional, mostrant que molts exemplars de Diplodòcids considerats abans com juvenils de tàxons coneguts eren en realitat adults de nous gèneres i/o espècies (com és el cas del Brontosaure).

Divulgació en forma d'infografia sobre els resultats d'en Tschopp i col·laboradors amb el retorn del Brontosaure a la ciència i la cultura dels dinosaures.
Foto: PeerJ.  

En la seva pàgina de divulgació i discussió Sauropod Vertebra Picture of the Week, en Matt Wedel de la Universitat Occidental de Ciències de la Salut donava l'incís en un altre Diplodòcid popular que també ha viscut variada la seva identitat amb l'informe d'en Tschopp i col·laboradors. Es tracta de l'esquelet d'Apatosaure del Museu Amèrica d'Història Natural, que ara no presenta cap diagnòstic ni de l'Apatosaure ni del Brontosaure i està classificat com Apatosaurinae indeterminat. I ho comenta tenint en compte l'adaptació que hauran de tindre els encarregats del museu novaiorquès a l'hora d'explicar al públic la pertinença de l'esquelet. ja que amb la Paleontologia, com amb qualsevol ciència, les coses poden canviar molt, i les conclusions científiques no acaben sempre de compaginar-se amb la tasca de divulgació.

Els dos anys del nou Brontosaure s'acosten, i des d'aquí desitjo una llarga vida per aquest dinosaure rescatat dels temps antics de la ciència paleontològica.