51. Quando si parla di dinosauri, Orwell aveva ragione?
Durata 00:33:16
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Trascrizione
Podcast CORDIScovery - Episodio n. 51 - Quando si parla di dinosauri, Orwell aveva ragione?
Questa trascrizione è stata prodotta con l’intelligenza artificiale.
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Abigail Acton
Questo è CORDIScovery.
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Abigail Acton
Salve. Benvenuti a questo episodio di CORDIScovery. Io sono Abigail Acton. Nel suo romanzo La fattoria degli animali, un personaggio creato dallo scrittore afferma: «Quattro zampe vanno bene, due no.» l tirannosauri sarebbero d’accordo? Oppure il bipedismo ha conferito loro un vantaggio evolutivo? Questa ipotesi della «superiorità locomotoria» fu proposta per la prima volta per spiegare cosa distinguesse i dinosauri dalle altre popolazioni del Triassico: avrebbe favorito la loro sopravvivenza nel Giurassico.
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Abigail Acton
Ma risponde a verità? Esaminando il modo in cui si muovono oggi gli uccelli, i coccodrilli e altri animali, possiamo scoprire di più sulla biomeccanica degli animali estinti e sull’impatto che ciò ha generato sulla loro sopravvivenza. Le modalità con cui i dinosauri interagivano con l’ambiente ha plasmato, oltre al loro movimento, anche il mondo che li circondava. La coevoluzione delle specie e dell’ecologia nel corso dell’antichità offre spunti interessanti sugli ecosistemi moderni.
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Abigail Acton
Quindi, cosa possiamo imparare da un mondo scomparso da tempo? Secondo le stime, sarebbero più di 8 milioni le specie che ci forniscono cibo, contribuendo al nostro benessere e alla salute di cui godiamo. Non sappiamo ancora molto, tuttavia, su dove e perché la biodiversità abbia origine, per poi scomparire. Cosa possiamo fare, pertanto, per proteggere le culle evolutive della futura biodiversità? Le simulazioni e i modelli paleoclimatici possono essere d’aiuto in tal senso? In questo periodo di estinzione di massa,
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Abigail Acton
abbiamo bisogno di tutte le informazioni possibili. Per aiutarci a comprendere in maniera migliore questi aspetti abbiamo invitato i nostri tre ospiti di oggi, che sono stati tutti sostenuti dai finanziamenti dell’UE per la ricerca e l’innovazione. John Hutchinson è un membro della Royal Society, nonché un leader nel campo della biomeccanica evolutiva; il suo approccio sintetizza approcci sperimentali e computazionali, come le simulazioni, al fine di testare ipotesi sulla forma, la funzione e le prestazioni muscoloscheletriche.
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Abigail Acton
Salve, John.
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John Hutchinson
Salve. È un piacere essere qui.
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Abigail Acton
È un piacere averti qui con noi. Davide è un ricercatore post-dottorato in materia di paleobiologia attivo presso l’Università di Birmingham. Impiega dati paleontologici al fine di comprendere le origini e l’evoluzione degli ecosistemi nel corso del tempo e attraverso importanti eventi evolutivi come le estinzioni di massa. Ciao, Davide.
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Davide Foffa
Buongiorno. Grazie dell’invito.
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Abigail Acton
Buongiorno. Sara Varela è una paleoecologa e ricercatrice principale presso la facoltà di biologia dell’Università di Vigo, in Spagna. Si interessa della relazione tra clima e vita sulla Terra e del modo in cui i cambiamenti climatici del passato hanno influenzato le aree geografiche e i percorsi evolutivi delle specie. Ciao, Sara.
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Sara Varela
Ciao Abigail. E buongiorno, John e Davide. È un piacere essere qui.
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Abigail Acton
John, inizierò da te.
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Abigail Acton
Il progetto DAWNDINOS misura a livello sperimentale fattori quali i movimenti scheletrici 3D, le forze degli arti e le attivazioni muscolari negli uccelli e nei coccodrilli al fine di prevedere come potrebbero essersi mossi dieci esemplari vissuti nell’Arkansas durante il tardo Triassico, nonché di verificare se i risultati corrispondono ai modelli previsti dalle teorie di superiorità locomotoria. Prima dello svolgimento del tuo lavoro, quali fattori ritenevamo che avessero contribuito al successo di un dinosauro e cosa significava realmente quel successo?
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John Hutchinson
A partire dagli anni Ottanta, l’opinione paleontologica era, in un certo senso, che i dinosauri fossero sopravvissuti all’estinzione di massa avvenuta alla fine del periodo Triassico, circa 200 milioni di anni fa, e avessero continuato a diversificarsi e a diventare dominanti sulla terraferma nel Giurassico e nel Cretaceo, semplicemente per caso o per eventi circostanziali, non correlati a particolari caratteristiche adattive. Quindi, in poche parole, che i dinosauri sono stati fortunati.
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John Hutchinson
Questa era l’idea comunemente accettata, e non sono stati pubblicati molti articoli: al contrario.
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Abigail Acton
Capisco. Eppure, abbiamo sempre pensato all’evoluzione come a un processo di adattabilità e perfezione, di riempimento di una certa nicchia ecologica e così via: sembra strano ritenere che ciò non fosse applicabile anche ai tempi remoti.
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John Hutchinson
È un po’ un enigma. Sopravvivere a un’estinzione di massa è di per sé un successo, ma l’evoluzione non è solo adattamento. Ed è inoltre possibile che si verifichino eventi casuali che non hanno nulla a che fare con la capacità di un organismo di comportarsi in un certo modo; potrebbe trattarsi, ad esempio, solo di trovarsi al posto sbagliato nel momento sbagliato, e quindi di sfortuna.
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Abigail Acton
Sì, certo. Pertanto, se ho capito bene, si tratta o di possedere caratteristiche speciali o di essere fortunati. Quindi, come hai fatto a svelare i collegamenti esistenti tra diversità locomotoria e sopravvivenza?
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John Hutchinson
Bene, come hai detto, per prima cosa abbiamo condotto degli studi su animali viventi strettamente imparentati con gli animali del Triassico, o addirittura discendenti di quei gruppi di uccelli e coccodrilli, al fine di comprenderli in modo migliore e anche di verificare con che efficacia potessimo modellare e simulare il movimento di tali animali oggi, mediante un raffronto con i dati sperimentali che abbiamo effettivamente ottenuto.
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John Hutchinson
Siamo quindi arrivati a quella che potremmo definire una convalida, oppure un test della qualità dei nostri modelli e delle nostre simulazioni, e tutto ciò ha finito per accrescere la nostra fiducia nella validità degli approcci impiegati. Abbiamo quindi sviluppato modelli e simulazioni degli animali estinti attraverso una procedura che ho perfezionato nel corso dei miei 25 anni di carriera, iniziando dalle ossa e aggiungendo poi sempre più informazioni allo scopo di costruire un modello dell’intero corpo di un dinosauro o di un altro animale dotato di muscoli e altri componenti, per poi chiedere al computer di simulare il modo in cui quell’animale avrebbe potuto muoversi sulla base dell’anatomia, della fisiologia e degli altri elementi che abbiamo inserito nel modello. Tutto ciò permette di prevedere il movimento
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John Hutchinson
e ci consente quindi di metterlo a confronto con diversi comportamenti di camminata, corsa e salto tra le varie specie, con l’obiettivo di verificare se ve ne sono di capaci di implementarli in maniera migliore. E questo ci porta alla questione della superiorità.
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Abigail Acton
Ok, affascinante! E che genere di risultati avete trovato?
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John Hutchinson
Finora, sono stati molto interessanti. Quando abbiamo dato l’avvio al progetto, abbiamo scoperto che l’approccio basato sulla simulazione era davvero molto difficile da attuare: i metodi stavano appena raggiungendo la maturità nel campo della biomeccanica umana, ma non nel settore della paleontologia o degli studi di altri animali. Funzionavano bene solo per gli esseri umani.
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Abigail Acton
Capisco. Quando parli del campo della biomeccanica umana, ti riferisci agli scenari dell’assistenza sanitaria? Sì,
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John Hutchinson
ad esempio per modellare e simulare il movimento umano al fine di migliorare il modo in cui gli esseri umani possono muoversi, nonché di risolvere altri problemi che affliggono gli esseri umani, come le vittime di ictus, paralisi cerebrale e così via. Sono queste le principali aree di ricerca in tal ambito.
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Abigail Acton
Ok, quindi uno stadio non così avanzato nel contesto paleontologico. Come avete risolto allora il problema?
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John Hutchinson
Abbiamo adattato questi metodi per studiare gli animali estinti ancora in vita, dovendoli noi stessi apprendere, perché erano così nuovi che abbiamo dovuto lavorare parecchio allo scopo di impararli e renderli utilizzabili su organismi non umani. I metodi, infatti, erano così su misura per gli esseri umani che abbiamo dovuto in qualche misura riprogettarli da zero.
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John Hutchinson
Ma ha funzionato! Abbiamo compiuto molti progressi; non abbiamo simulato tutto ciò che volevamo simulare, il che si è rivelato un lavoro enorme, ma non sono ancora troppo avanti nella mia carriera per non riuscire a farlo in futuro. Sì, Abbiamo capito che l’analisi di questi dati ci terrà impegnati per i prossimi decenni, utilizzando ciò che abbiamo già ottenuto.
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Abigail Acton
Fantastico. E che tipo di animali stavate osservando? Mi pare di aver capito che avete preso in esame coccodrilli e uccelli, ma anche altri pachidermi come il rinoceronte, e così via. Ma come avete fatto nella pratica? Voglio dire, non si può andare a catturare un rinoceronte o un coccodrillo. Come avete affrontato la questione?
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John Hutchinson
Bene, abbiamo portato uccelli e coccodrilli nel nostro laboratorio per studiarli.
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Abigail Acton
Quindi avete sul serio catturato un coccodrillo!
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John Hutchinson
Sì, qualche coccodrillo del Nilo. Non erano molto grandi, solo un metro circa di lunghezza. Mi pare di aver capito abbastanza pericolosi. Sì, Bisognava stare attenti. Sì, E gli uccelli pesavano solo 500 g, dei piccoli volatili chiamati tinami, provenienti dal Sud America. Quindi, li abbiamo utilizzati nei nostri esperimenti per ottenere dati reali sul comportamento di animali reali.
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Abigail Acton
Cosa avete fatto esattamente? Li avete filmati o scannerizzati, o tutti e due?
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John Hutchinson
Li abbiamo filmati mentre mettevano in atto vari comportamenti, spostandosi su dispositivi che misuravano la forza che esercitavano sull’ambiente circostante. Le riprese includevano quello che potremmo definire, in maniera approssimativa, video a raggi X. Abbiamo fatto muovere gli animali attraverso i raggi X per visualizzare, tramite una videocamera collegata a tali raggi, come si muoveva lo scheletro all’interno dell’animale in tempo reale.
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John Hutchinson
Tutto ciò ci ha fornito dati di altissima qualità sulla locomozione degli animali esaminati, migliorando la nostra capacità di testare l’efficacia dei modelli e delle simulazioni.
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Abigail Acton
Capisco. Ok, Ora passiamo ai teropodi. Potresti spiegare brevemente agli ascoltatori che cosa sono?
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John Hutchinson
Sì, Un teropode è un dinosauro bipede e carnivoro, o almeno inizialmente carnivoro, che ha avuto origine nel periodo del Triassico. Si tratta di uno dei primi gruppi di dinosauri esistiti, sopravvissuto per tutta l’era mesozoica dando origine a creature come il Velociraptor e il T-Rex, che sono anch’essi teropodi, e infine dando origine agli uccelli, che tecnicamente sono dinosauri perché discendenti dei dinosauri teropodi.
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Abigail Acton
E cosa avete scoperto sulle dimensioni del loro corpo e sui cambiamenti avvenuti in tali dimensioni in relazione, ad esempio, alle ossa della coscia?
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John Hutchinson
Ebbene, era risaputo che i teropodi inizialmente avevano dimensioni corporee piuttosto ridotte, ma poi, molto rapidamente, soprattutto nel Giurassico e, cosa ben nota, nel Cretaceo, ne svilupparono di ben maggiori. Questo si sapeva già, non l’abbiamo scoperto noi. Ma abbiamo scoperto, attraverso confronti di ossa della coscia e altri elementi dal Triassico in poi, che si sono verificati cambiamenti radicali nella forma delle ossa, correlati alle dimensioni e al modo in cui gli animali si muovevano.
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John Hutchinson
Quindi, conoscendo la forma delle ossa degli animali, avremmo in certa misura potuto prevedere le modalità con cui si muovevano.
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Abigail Acton
Ok, certo. E ora un ultimo punto. Proprio ieri stavo ascoltando il telegiornale e, cosa molto interessante, su BBC Radio Four si parlava della recente scoperta realizzata in una cava dell’Oxfordshire: 100 impronte di sauropodi che percorrono una distanza di 220 metri. Ho pensato, che momento ideale per ascoltare questa notizia, poco prima di iniziare la nostra registrazione!
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Abigail Acton
Ora mi viene in mente, John, che in realtà le tracce devono essere in grado di dirci molto su come questi animali si muovevano nel loro ambiente.
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John Hutchinson
Assolutamente, Sì, Un animale può lasciare migliaia di tracce nel corso della sua vita, ma solo uno scheletro, ammesso che qualcuno lo trovi. Le informazioni fornite da tali impronte sono pertanto molto preziose; eppure, sfortunatamente non ci dicono necessariamente di chi fossero, oppure qual era l’anatomia dell’animale interessato, fatta eccezione per le zampe. I dati relativi alle tracce, pertanto, sono molto limitati,
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John Hutchinson
ma sono estremamente importanti perché rappresentano comportamenti reali registrati nella documentazione geologica.
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Abigail Acton
Interessante, quindi aggiunge almeno un’altra dimensione. Ok, ottimo. E quindi cosa pensiamo rispetto all’affermazione «due zampe vanno bene, quattro no»? Qual è la decisione finale?
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John Hutchinson
Penso che ci siano molte sfumature al riguardo. E mi sono reso conto, mentre svolgevo la ricerca, che le diverse ipotesi sul perché i dinosauri siano riusciti a sopravvivere a quell’estinzione di massa non si escludevano necessariamente a vicenda: è possibile che i dinosauri siano stati fortunati, ma che abbiano anche avuto successo, mettendo in atto certi adattamenti che li avrebbero aiutati a sopravvivere all’estinzione del Triassico, come essere in grado di essere più atletici.
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John Hutchinson
Ma ci sono anche prove in merito al fatto che abbiano adottato strategie di crescita diverse, crescendo piuttosto rapidamente; inoltre, forse hanno sviluppato il sangue caldo in una fase precoce nella loro evoluzione, e così via. Quindi, è probabile che vi siano più ipotesi in accordo tra loro, piuttosto che in disaccordo.
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Abigail Acton
Beh, direi che ha senso, è tutto parte di un mosaico, davvero. ottimo. Grazie mille! Hai spiegato tutto molto bene, John, molte grazie. Qualcuno ha delle domande da porre a John? Sì, Davide.
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Davide Foffa
Vorrei presentare un piccolo commento. Sappiamo quindi che, nel corso del Mesozoico, abbiamo registrato l’evoluzione di piani corporali simili in periodi diversi, e che nel Triassico esistevano in sostanza tutti i piani corporali che avremmo poi ritrovato nei dinosauri. Penso che tutto ciò riguardi anche quello di cui parlavi, ovvero la casualità nel sopravvivere a un’estinzione di massa, ma anche la ripetizione di strategie simili al fine di affrontare l’ambiente circostante.
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Davide Foffa
Non so se hai qualche commento da fare riguardo a ciò, John?
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John Hutchinson
Ebbene, si pensava che i dinosauri fossero gli unici membri di questo ampio gruppo, che comprende coccodrilli, uccelli e altri animali estinti presenti nel Triassico, a essere diventati bipedi. Il bipedismo, quindi, ovvero la capacità di camminare e correre su due gambe, sarebbe stata una caratteristica distintiva dei dinosauri all’interno di questo gruppo. Negli ultimi due decenni, tuttavia, è stato rilevato che anche alcuni membri della stirpe dei coccodrilli erano diventati bipedi.
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John Hutchinson
Non si tratta perciò di un elemento esclusivo dei dinosauri e questo ci porta a concludere che l’essere bipedi non era necessariamente parte del successo di questi animali. Inoltre, certamente si è verificata un’evoluzione convergente tra alcuni animali della stirpe dei coccodrilli e i dinosauri, e questo è solo un esempio.
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Abigail Acton
Non so perché mi faccia sorridere così tanto, ma all’improvviso ho immaginato un coccodrillo che corre sulle zampe posteriori. Forse non è un’immagine che fa sorridere, ma che fa scappare a gambe levate? Ma in ogni Ok, grazie mille. Davide, ora a te la parola.
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Abigail Acton
L’estinzione di massa del Permiano-Triassico, nota come EMPT, ha ucciso oltre il 70% delle specie di vertebrati esistenti in quel periodo. Il progetto ECODIV ha studiato i reperti fossili relativi agli ecosistemi del Permiano-Triassico, congiuntamente a nuovi dati sul campo, al fine di determinare il modo in cui la struttura ecologica e la composizione dei sistemi terrestri cambiarono durante l’EMPT e il legame di ciò con il recupero della biodiversità. Quindi, Davide, quali pensi siano le lacune nella nostra conoscenza in merito alla biodiversità del passato?
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Davide Foffa
Grazie per la domanda. Credo che oggi abbiamo una visione incompleta di cosa fosse la biodiversità del passato, nel senso che siamo molto bravi a capire quali specie saranno presenti in un dato momento, più o meno (dammi un po’ di corda), ma sappiamo molto meno sui ruoli ecologici che tali specie svolgono nell’intero ecosistema.
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Davide Foffa
E credo che questi due aspetti rivestano probabilmente la stessa importanza, perché è solo la loro congiunzione che ci dice qualcosa sulla composizione dell’ecosistema, ma anche sulla sua struttura, sulla sua resilienza alle perturbazioni e, più in generale, sulla traiettoria della biodiversità nel corso del tempo.
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Abigail Acton
Ok, Fantastico. E perché il Triassico?
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Davide Foffa
Credo che il Triassico in questo caso rappresenti uno scenario ideale perché inizia dopo la maggiore e più grave estinzione di massa mai avvenuta, il che significa che circa 252 milioni di anni fa si presentò un’enorme lacuna a livello di ruoli negli ecosistemi. Le opportunità per la nascita di nuovi gruppi erano moltissime e, infatti, si sviluppo l’evoluzione di molti che esistono ancora oggi.
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Davide Foffa
John ha menzionato gli uccelli, che discendono dai dinosauri, evolutisi inizialmente nel Triassico, le lucertole, nate all’incirca in quel periodo, le tartarughe, gli anfibi moderni e i mammiferi. Sono tutti gruppi che si sono diversificati in seguito all’estinzione del Permiano-Triassico.
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Abigail Acton
Fantastico. Grazie per la domanda. Hai spiegato molto bene. Puoi raccontarci cosa avete appreso nel progetto?
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Davide Foffa
Sì, In sostanza, abbiamo confermato molte delle ipotesi formulate in precedenza: ad esempio, che l’evoluzione di nuovi gruppi dopo l’estinzione modifica l’ecosistema in molteplici modi, non solo cambiandone la composizione, ovvero le tipologie di animali che esistevano a quel tempo, ma anche apportando una novità, un’innovazione, una nuova evoluzione che a sua volta ha creato ruoli ecologici inediti.
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Abigail Acton
Potresti fornirci qualche esempio per consentirci di capire meglio?
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Davide Foffa
Assolutamente, L’esempio più chiaro per me è quello degli pterosauri, i primi vertebrati in assoluto ad aver volato. Prima di loro, nel cielo non volava nessun altro animale. Ma ci sono molti altri esempi di questo tipo: tra questi, nel Permiano, quindi prima dell’estinzione, i rettili erano relegati a ruoli minori.
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Davide Foffa
Avevano piccole dimensioni e facevano più o meno le stesse cose che fanno le lucertole moderne, ma dammi di nuovo un po’ di corda. Dopo l’estinzione, tuttavia, si verifica una diffusione numerosissimi gruppi diversi, molti dei quali anche John ha studiato. E studi come quello di John dimostrano che questi animali
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Davide Foffa
avevano iniziato a fare una gran quantità di cose diverse. Quindi, prima del Triassico non si erano mai visti rettili di grandi dimensioni nuotare in acqua, oppure capaci di vivere sia in acqua che sulla terraferma. Non esistevano grandi carnivori e tra i rettili non c’erano erbivori. Allo stesso tempo, non esistevano rettili volanti o rettili in grado di camminare
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Davide Foffa
sulle zampe. Quindi non si tratta solo dell’evoluzione dei nuovi gruppi, ma anche dell’innovazione che apportano all’ecosistema.
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Abigail Acton
Fantastico. Ok, È bellissimo sentire come sia possibile ricostruire un quadro di ciò che accadde in tempi remoti, perché si tratta di cose successe davvero tanto tempo fa. Puoi raccontarci di più su come avete fatto per arrivare a queste conclusioni? Perché so che per gli ascoltatori non esperti come me, sembra quasi magia. Puoi darci un’idea del metodo che avete applicato, per farci capire come è stato possibile?
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Davide Foffa
Naturalmente. Non è molto chiaro, vero?
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Abigail Acton
Già, non molto!
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Davide Foffa
Per me, il miglior punto di partenza è la documentazione fossile. Il nostro obiettivo era scoprire quali animali erano presenti in quel momento, e per raggiungerlo le possibilità sono molte: ad esempio, studiare la letteratura in materia o consultare gli studi precedenti. Personalmente, ciò che mi piace è integrare tali opzioni con l’analisi delle collezioni museali e con il lavoro sul campo.
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Davide Foffa
I tre primi metodi, ovvero la letteratura, le collezioni museali e gli studi precedenti, ci dicono più o meno in quale area potremmo trovare ciò che desideriamo, ma ci dicono anche molto di ciò che ci sfugge. La documentazione fossile è incompleta; pertanto, possiamo fare molto, credo, cercando di integrare dati che normalmente non utilizziamo. Le collezioni dei musei sono piene di dati campione che non abbiamo mai visto o su cui non abbiamo mai lavorato, ma che sono comunque preziosi.
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Davide Foffa
Inoltre, possiamo andare sul campo e identificare zone che non abbiamo esplorato prima per colmare queste lacune.
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Abigail Acton
E l’avete fatto, Davide? Puoi raccontarci qualcosa in merito al lavoro sul campo che avete svolto?
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Davide Foffa
Naturalmente, è la mia parte preferita.
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Abigail Acton
Sì, ne sono sicura.
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Davide Foffa
I primi due anni del mio progetto si sono svolti negli Stati Uniti, dove lavoravo al Virginia Tech insieme ad alcuni colleghi. Abbiamo compiuto alcune spedizioni nel sud-ovest, ovvero in Texas, New Mexico e Arizona, per cercare di trovare le zone in cui erano presenti le tipologie di rocce che ci interessavano,
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Davide Foffa
ma che forse non erano state esplorate quanto altre. E una delle cose principali e più belle che abbiamo scoperto è che ci siamo concentrati in particolar modo sugli animali più piccoli, esplorando siti di microvertebrati. I motivi sono molteplici, ma quello che si collega meglio all’ecologia moderna è che la maggior varietà di animali si è verificata nell’ambito delle dimensioni più piccole.
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Abigail Acton
Sì.
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Davide Foffa
C’è tuttavia anche un motivo storico, come ha menzionato John: l’evoluzione di nuovi cladi spesso ha inizio con un corpo di piccole dimensioni. Quindi, se si prendono a campione animali più piccoli, si hanno maggiori possibilità di riconoscerli nella fase iniziale della loro evoluzione. E per me era particolarmente importante acquisire un quadro il più completo possibile sulla composizione di un ecosistema.
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Davide Foffa
Anche se si trattava di un singolo dente, volevo essere certo di quali animali specifici fossero presenti, perché in tal modo raccogliamo informazioni che ci permettono di dipingere un quadro più completo. A questo punto, però, ci troviamo di fronte a un altro problema. Abbiamo la composizione e abbiamo l’elenco delle specie per un ecosistema; dobbiamo trasformare questi dati in dati ecologici. Ed è qui che possiamo prendere in prestito tecniche dall’ecologia moderna, in particolare dall’ecologia dei tratti.
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Davide Foffa
L’obiettivo è comprendere cosa fa ogni singolo animale nel suo ecosistema. Per raggiungerlo è possibile provare a capire le dimensioni del corpo, la dieta, in quale habitat è vissuto e il modo in cui camminava o si muoveva, tra gli altri tratti. Grazie a questo limitato numero di tratti possiamo caratterizzare un ecosistema e svelare una combinazione di numerosissimi ruoli ecologici unici.
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Abigail Acton
Fantastico.
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Davide Foffa
Per fare un esempio in relazione al dinosauro teropode che John ha menzionato in precedenza, nel Triassico, sarebbe stato un piccolo bipede che cammina su due zampe, terrestre e carnivoro. Avremmo così determinato questo ruolo ecologico e avremmo potuto fare lo stesso per tutti gli altri animali dell’ecosistema. È poi possibile farlo per tutti gli altri assemblaggi e poi raffrontarli tra di loro.
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Abigail Acton
E a questo punto, mettiamo insieme tutto ciò e otteniamo un quadro più chiaro di come appariva realmente il mondo in quel periodo.
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Davide Foffa
Esatto. E la successione di questi assemblaggi, le modalità con cui si sono evoluti nel corso del tempo.
00:22:17:14 - 00:22:31:20
Abigail Acton
Capisco. Ok, ottimo. grazie mille, Davide. L’hai spiegato benissimo, mi fa molto piacere. Qualcuno ha domande od osservazioni? Sì, Sara, vuoi dire qualcosa?
00:22:31:22 - 00:22:41:10
Sara Varela
Ho una curiosità per Davide. È così frequente per le persone che si occupano di tempi così antichi lavorare in modo così dettagliato?
00:22:41:12 - 00:23:08:11
Davide Foffa
È una bella domanda, e la risposta breve è che non è affatto frequente. Il motivo principale è che, prima di tutto, fino a poco tempo fa non sapevamo quanto fossero comuni questi assemblaggi, che abbiamo iniziato a riconoscere solo pochi anni fa. Quindi, in realtà, è qualcosa che accade molto più frequentemente nelle fasi meno antiche del mondo, e forse anche nel Cretaceo e nel Giurassico.
00:23:08:13 - 00:23:25:11
Davide Foffa
Ci sono dei pro e dei contro, perché i microvertebrati sono spesso molto fragili e difficili da gestire, per cui spesso non è possibile lavorare con uno scheletro completo. Il vantaggio, tuttavia, è la possibilità di acquisire un quadro più completo dell’ecosistema.
00:23:25:13 - 00:23:29:11
Abigail Acton
Di quali dimensioni stai parlando, Davide, in relazione a questi microvertebrati?
00:23:29:13 - 00:23:30:12
Davide Foffa
Vediamo…
00:23:30:14 - 00:23:31:00
Abigail Acton
Circa.
00:23:31:00 - 00:23:39:24
Davide Foffa
Sì, nella gamma dei millimetri. Sì, Forse anche meno. Sì, Alcuni denti di pesce non sono visibili senza il microscopio.
00:23:39:24 - 00:23:47:23
Abigail Acton
Quindi stiamo parlando di parti di animale. Sì, sì. Non di un animale intero delle dimensioni di un paio di millimetri, ma di elementi di piccoli animali.
00:23:47:23 - 00:23:53:04
Davide Foffa
Sì, La cosa più utile sono i denti, nonché piccole parti di mascelle.
00:23:53:06 - 00:23:53:18
Abigail Acton
Ok, questo tipo di elementi.
00:23:53:18 - 00:23:59:07
Davide Foffa
Sì, spesso sono sufficienti per capire che tipo di animali erano presenti, o almeno che gruppo di animali.
00:23:59:07 - 00:24:21:04
Abigail Acton
Perfetto, Ok, Grazie per il chiarimento. Ottima domanda, Sara, certo. Voglio dire, come fanno? Affascinante, non è vero? Ok, ora passiamo a te, Sara. MAPAS ha utilizzato processi di modellizzazione e mappatura che esaminano l’origine e l’estinzione delle specie nel corso del tempo per rispondere a domande teoriche e pratiche su dove e perché le specie si originano, si diffondono e, ovviamente, scompaiono.
00:24:21:07 - 00:24:34:24
Abigail Acton
Il tuo lavoro, quindi, si sovrappone in certa misura a quello di Davide perché lui cerca di costruire un quadro ecologico più chiaro nella sua diversità, e tu sei interessata a fare lo stesso. Perché, allora, ritieni che questa ricerca sia necessaria, Sara?
00:24:35:01 - 00:24:43:11
Sara Varela
È importante perché mette in mostra un collegamento davvero chiaro: se comprendiamo la vita, possiamo prevedere cosa accadrà in futuro.
00:24:43:11 - 00:24:55:07
Sara Varela
Ad esempio, ora ci troviamo in un bel pasticcio perché stiamo distruggendo la natura a un ritmo davvero elevato, e dobbiamo comprenderlo perché la nostra esistenza dipende dalla natura.
00:24:55:09 - 00:25:06:23
Abigail Acton
Assolutamente, direi. Come ha fatto MAPAS a farsi un’idea più precisa in merito ai tassi di estinzione e alle modalità con cui le specie scompaiono?
00:25:07:00 - 00:25:14:23
Sara Varela
Sì, ci stiamo provando! Al momento è risaputo che il clima è importante e che le specie cambiano la loro distribuzione a causa dei cambiamenti climatici.
00:25:15:00 - 00:25:37:08
Sara Varela
E quando parli con i paleontologi, essi citano fatti quali, ad esempio, grandi cambiamenti climatici, minore o maggiore quantità di varie specie, oppure diffusione o estinzione di diverse specie. Pertanto, abbiamo cercato di misurare, quantificare e provare a creare scenari ipotetici. Quindi, il nostro obiettivo è comprendere cosa succederà nel caso in cui i cambiamenti climatici avvengano in una determinata maniera.
00:25:37:11 - 00:25:55:00
Abigail Acton
Ok. Mi sembra che ti trovi a un bivio tra due campi di solito separati tra loro: l’ecologia, che studia le diverse specie nello spazio, e l’evoluzione, che studia le differenze nel tempo. Quindi, come raggiungi l’obiettivo trovandoti a un bivio, qual è il vantaggio? E come ottieni effettivamente i dati di cui hai bisogno?
00:25:55:00 - 00:26:13:20
Sara Varela
I dati provengono dalle persone che vanno a lavorare sul campo, per cui disponiamo di ampi dataset che ora sono disponibili online. E questo è uno sforzo comune, messo in atto da diversi individui. Inoltre, adesso disponiamo di fisici che lavorano sul clima e creano modelli davvero interessanti per il presente, utili a comprendere il futuro, ma anche il passato.
00:26:13:20 - 00:26:33:02
Sara Varela
Quindi, è bello: ci troviamo in un’epoca in cui possiamo provare a realizzare una biogeografia computazionale per studiare il passato, cosa che in precedenza non era possibile. Prima, dovevamo lavorare sul campo in un posto specifico, cercando di comprendere il clima di tale luogo e di descriverlo. Ora, possiamo servirci di molti posti diversi.
00:26:33:02 - 00:26:45:22
Sara Varela
Ad esempio, ci basiamo su modelli climatici e cerchiamo di acquisire conoscenze su tratti come l’adattamento dovuto a vincoli della vita, di qualsiasi genere.
00:26:45:24 - 00:26:56:08
Abigail Acton
Interessante, E ora, Sara, puoi raccontarmi come vi siete mossi all’interno del progetto MAPAS per ottenere un quadro più completo? Cosa avete fatto nella pratica?
00:26:56:10 - 00:27:21:04
Sara Varela
I nostri metodi sono due. Uno consiste semplicemente nel caricare una grande quantità di dati, ad esempio da questo vasto database di reperti fossili, il che ci permette di descrivere cosa sta succedendo. Possiamo provare a individuare degli schemi e a collegarci ai potenziali processi che si celano dietro a tutto questo al fine di cercare di capire quali sono i limiti della vita. Successivamente, per verificare tutto ciò, cerchiamo di mettere in atto i cosiddetti modelli meccanicistici.
00:27:21:06 - 00:27:45:14
Sara Varela
E questi sono i modelli che abbiamo sviluppato: se immaginiamo che il mondo stia dando origine a una cellula, questa linea di discendenza che stiamo sviluppando ha delle caratteristiche specifiche. Possiamo inserire la massa corporea e diversi altri tratti: normalmente, come ha detto Davide, per le specie passate disponiamo delle dimensioni del corpo, della dieta e della locomozione, ovvero il classico sistema a tre assi dei tratti paleologici.
00:27:45:16 - 00:28:07:11
Sara Varela
Quindi, grazie a questi dati possiamo stabilire quanto lontano si diffondono; inoltre, abbiamo gli strati climatici e periodi climatici della durata di un milione di anni, o qualcosa di simile, e per di più i continenti si muovono. Abbiamo tutti gli elementi a disposizione e il quadro completo assomiglia a un videogioco, nel quale permettiamo alla specie di evolversi stabilendo determinate regole mettendo alla prova i vari scenari ipotetici.
00:28:07:11 - 00:28:29:23
Abigail Acton
Cosa succede se è il clima il fattore determinante nell’evoluzione della linea di discendenza? Cosa succede, invece, se è il comportamento competitivo? Disponiamo per ogni periodo di una capacità legata a fattori di ogni tipo, come le precipitazioni. Quindi, costruiamo scenari ipotetici e cerchiamo di osservare quali sono gli schemi risultanti, quante specie abbiamo in ogni area e così via.
00:28:29:23 - 00:28:33:03
Abigail Acton
Ok, sembra un metodo eccellente. Bene, e che tipo di scoperte avete realizzato?
00:28:33:05 - 00:28:34:11
Sara Varela
Non abbiamo ancora risposte definitive.
00:28:34:11 - 00:28:37:15
Abigail Acton
Sì, ma su cosa vi state concentrando al momento?
00:28:37:17 - 00:28:51:10
Sara Varela
Penso che gli studiosi siano molto concentrati sulla specializzazione e su come alcune specie siano particolarmente specializzate, come quelle che vivono ai tropici. Si pensa che questo ambiente sia magnifico e che disponga di una maggiore diversità perché in genere esiste una maggiore specializzazione e una maggiore suddivisione in nicchie.
00:28:51:10 - 00:29:05:16
Sara Varela
Questo è il quadro ecologico in vigore al momento e ciò che si ritiene valido. Tuttavia, stiamo scoprendo che essere generalisti è davvero una bella cosa, e che tutti gli ecosistemi possono essere realmente dominati da specie generaliste.
00:29:05:16 - 00:29:10:12
Abigail Acton
Scusa Sara, quando parli di specie generaliste, cosa intendi?
00:29:10:12 - 00:29:14:10
Sara Varela
Mi riferisco a specie molto flessibili, che possono sopravvivere ad esempio sia nei tropici che nelle zone temperate.
00:29:14:10 - 00:29:15:14
Abigail Acton
Puoi farci un esempio?
00:29:15:18 - 00:29:18:22
Sara Varela
Il lupo è una specie molto generalista.
00:29:18:24 - 00:29:28:20
Abigail Acton
Il lupo, ok. Interessante, Grazie per la domanda. Sì, Ok, suppongo che una creatura specializzata potrebbe essere un koala o un animale, per esempio, che mangia solo un certo tipo di foglia di eucalipto o qualcosa del genere.
00:29:28:22 - 00:29:31:02
Sara Varela
Può trattarsi di dieta, ma anche di clima
00:29:31:02 - 00:29:44:05
Sara Varela
ed è possibile che esistano specializzazioni solo in certi ambiti. Ad esempio, un formichiere ha una dieta molto specializzata, ma vive in ambienti di svariata tipologia: pertanto, sì, è possibile che la specializzazione sia selettiva.
00:29:44:10 - 00:29:55:14
Abigail Acton
Fantastico. E così i reperti fossili, altri dati e informazioni provenienti da paleontologi come John e Davide possono alimentare i vostri modelli informatici e, in definitiva, spiegarci cosa?
00:29:55:16 - 00:30:02:10
Sara Varela
Possono aiutarci ad acquisire conoscenze di base.
00:30:02:12 - 00:30:09:20
Abigail Acton
Fantastico. Ok, Grazie per la domanda. Qualcuno ha qualche osservazione o commento per Sara? Sì, John.
00:30:09:22 - 00:30:33:08
John Hutchinson
Trovo interessante che, come è consuetudine in paleontologia, tutti e tre i nostri progetti si basino in larga misura sui reperti fossili stessi, su ossa vere e così via, mentre tutta la paleontologia si basa in ultima analisi sulla scoperta di esemplari e sulla loro conservazione nei musei. Inoltre, esiste un filo conduttore che accomuna tutti i nostri studi in relazione alla modellizzazione, o anche a qualche sorta di simulazione.
00:30:33:10 - 00:31:06:07
John Hutchinson
E in quanto studioso che fa parecchio di tutto ciò, a volte mi imbatto in persone che dicono: «Oh, ma è solo un modello»: un modo, credo, di screditare in certa misura gli approcci teorici, in contrapposizione ad approcci basati su osservazioni molto empiriche, come l’osservazione dei fossili. Quindi mi chiedo, Sara, che pro e contro vedi nella modellizzazione e nella simulazione nel tuo tipo di ricerca?
00:31:06:09 - 00:31:33:19
Sara Varela
Penso che nel campo della ricerca, tutti ci serviamo di modelli: anche chi effettua misurazioni, infatti, si basa sul metodo dell’Anova o su altri simili, ovvero su modelli. Quindi, si tratta di un confronto con una distribuzione e di modelli: ci troviamo tutti in una fase dove si utilizzano questi tipi di test e statistiche dettagliate e ora stiamo entrando in un mondo molto più complesso, perché i computer sono diventati più veloci e più economici.
00:31:33:21 - 00:31:47:23
Sara Varela
E adesso possiamo fare cose che 10 o 20 anni fa erano impossibili. Oltre ai modelli, abbiamo bisogno di dati e di persone come Davide, che vadano sul campo e raccolgano dati incredibilmente dettagliati per testare tutte queste cose.
00:31:47:23 - 00:31:53:13
Abigail Acton
E anche di John! Voglio dire, ha passato 20 anni a osservare come rinoceronti e coccodrilli lo inseguivano in laboratorio.
00:31:53:15 - 00:32:11:24
Abigail Acton
Anche questo deve pur contare qualcosa! Sì, senza dubbio, sono entrambe persone di una praticità unica. Ottimo. È stato davvero molto, molto interessante. Grazie per il vostro tempo! Penso che abbiate spiegato molto bene il vostro lavoro e il modo in cui esso, e i tempi passati in generale, facciano luce sul futuro. Penso che sia un concetto interessante e stimolante.
00:32:11:24 - 00:32:13:09
Davide Foffa
Grazie per la domanda. grazie mille.
00:32:13:09 - 00:32:14:24
John Hutchinson
È stato molto piacevole, Grazie per la domanda.
00:32:15:00 - 00:32:16:12
Sara Varela
grazie mille.
00:32:16:14 - 00:32:37:20
Abigail Acton
A presto. Non c’è di che, A presto. Arrivederci a tutti. Se vi è piaciuta questa puntata, seguiteci su Spotify e Apple Podcasts o dovunque ascoltiate i vostri podcast. E date un’occhiata alla homepage sul sito web di CORDIS. Iscrivetevi per non perdere le ricerche più interessanti e la scienza finanziata dall’UE. Se vi è piaciuto questo episodio, perché non spargere la voce?
00:32:38:01 - 00:33:00:20
Abigail Acton
Abbiamo parlato delle api robotiche e del lavoro che sta migliorando la nostra capacità di deviare gli asteroidi. Nelle ultime 50 puntate troverete sicuramente un tema che stuzzicherà la vostra curiosità. Forse volete scoprire altri progetti finanziati dall’UE attivi nel campo della paleontologia? Sul sito web di CORDIS potete consultare i risultati dei progetti finanziati da Orizzonte 2020 e da Orizzonte Europa in questo ambito.
00:33:00:22 - 00:33:16:13
Abigail Acton
Vi invito quindi a scoprire le tante ricerche impegnate a svelare le forze che muovono il mondo. Siamo sempre felici di ricevere i vostri commenti. Scriveteci all’indirizzo editorial@cordis.europa.eu. Alla prossima.
Questa trascrizione è stata prodotta con l’intelligenza artificiale.
00:00:00:00 - 00:00:16:01
Abigail Acton
Questo è CORDIScovery.
00:00:16:03 - 00:00:42:09
Abigail Acton
Salve. Benvenuti a questo episodio di CORDIScovery. Io sono Abigail Acton. Nel suo romanzo La fattoria degli animali, un personaggio creato dallo scrittore afferma: «Quattro zampe vanno bene, due no.» l tirannosauri sarebbero d’accordo? Oppure il bipedismo ha conferito loro un vantaggio evolutivo? Questa ipotesi della «superiorità locomotoria» fu proposta per la prima volta per spiegare cosa distinguesse i dinosauri dalle altre popolazioni del Triassico: avrebbe favorito la loro sopravvivenza nel Giurassico.
00:00:42:14 - 00:01:04:20
Abigail Acton
Ma risponde a verità? Esaminando il modo in cui si muovono oggi gli uccelli, i coccodrilli e altri animali, possiamo scoprire di più sulla biomeccanica degli animali estinti e sull’impatto che ciò ha generato sulla loro sopravvivenza. Le modalità con cui i dinosauri interagivano con l’ambiente ha plasmato, oltre al loro movimento, anche il mondo che li circondava. La coevoluzione delle specie e dell’ecologia nel corso dell’antichità offre spunti interessanti sugli ecosistemi moderni.
00:01:05:00 - 00:01:29:20
Abigail Acton
Quindi, cosa possiamo imparare da un mondo scomparso da tempo? Secondo le stime, sarebbero più di 8 milioni le specie che ci forniscono cibo, contribuendo al nostro benessere e alla salute di cui godiamo. Non sappiamo ancora molto, tuttavia, su dove e perché la biodiversità abbia origine, per poi scomparire. Cosa possiamo fare, pertanto, per proteggere le culle evolutive della futura biodiversità? Le simulazioni e i modelli paleoclimatici possono essere d’aiuto in tal senso? In questo periodo di estinzione di massa,
00:01:29:20 - 00:01:56:16
Abigail Acton
abbiamo bisogno di tutte le informazioni possibili. Per aiutarci a comprendere in maniera migliore questi aspetti abbiamo invitato i nostri tre ospiti di oggi, che sono stati tutti sostenuti dai finanziamenti dell’UE per la ricerca e l’innovazione. John Hutchinson è un membro della Royal Society, nonché un leader nel campo della biomeccanica evolutiva; il suo approccio sintetizza approcci sperimentali e computazionali, come le simulazioni, al fine di testare ipotesi sulla forma, la funzione e le prestazioni muscoloscheletriche.
00:01:56:18 - 00:01:57:22
Abigail Acton
Salve, John.
00:01:57:24 - 00:01:59:01
John Hutchinson
Salve. È un piacere essere qui.
00:01:59:03 - 00:02:19:01
Abigail Acton
È un piacere averti qui con noi. Davide è un ricercatore post-dottorato in materia di paleobiologia attivo presso l’Università di Birmingham. Impiega dati paleontologici al fine di comprendere le origini e l’evoluzione degli ecosistemi nel corso del tempo e attraverso importanti eventi evolutivi come le estinzioni di massa. Ciao, Davide.
00:02:19:05 - 00:02:20:06
Davide Foffa
Buongiorno. Grazie dell’invito.
00:02:20:12 - 00:02:40:14
Abigail Acton
Buongiorno. Sara Varela è una paleoecologa e ricercatrice principale presso la facoltà di biologia dell’Università di Vigo, in Spagna. Si interessa della relazione tra clima e vita sulla Terra e del modo in cui i cambiamenti climatici del passato hanno influenzato le aree geografiche e i percorsi evolutivi delle specie. Ciao, Sara.
00:02:40:21 - 00:02:42:18
Sara Varela
Ciao Abigail. E buongiorno, John e Davide. È un piacere essere qui.
00:02:43:13 - 00:02:45:01
Abigail Acton
John, inizierò da te.
00:02:45:03 - 00:03:10:21
Abigail Acton
Il progetto DAWNDINOS misura a livello sperimentale fattori quali i movimenti scheletrici 3D, le forze degli arti e le attivazioni muscolari negli uccelli e nei coccodrilli al fine di prevedere come potrebbero essersi mossi dieci esemplari vissuti nell’Arkansas durante il tardo Triassico, nonché di verificare se i risultati corrispondono ai modelli previsti dalle teorie di superiorità locomotoria. Prima dello svolgimento del tuo lavoro, quali fattori ritenevamo che avessero contribuito al successo di un dinosauro e cosa significava realmente quel successo?
00:03:10:23 - 00:03:43:01
John Hutchinson
A partire dagli anni Ottanta, l’opinione paleontologica era, in un certo senso, che i dinosauri fossero sopravvissuti all’estinzione di massa avvenuta alla fine del periodo Triassico, circa 200 milioni di anni fa, e avessero continuato a diversificarsi e a diventare dominanti sulla terraferma nel Giurassico e nel Cretaceo, semplicemente per caso o per eventi circostanziali, non correlati a particolari caratteristiche adattive. Quindi, in poche parole, che i dinosauri sono stati fortunati.
00:03:43:01 - 00:03:49:16
John Hutchinson
Questa era l’idea comunemente accettata, e non sono stati pubblicati molti articoli: al contrario.
00:03:49:18 - 00:04:06:05
Abigail Acton
Capisco. Eppure, abbiamo sempre pensato all’evoluzione come a un processo di adattabilità e perfezione, di riempimento di una certa nicchia ecologica e così via: sembra strano ritenere che ciò non fosse applicabile anche ai tempi remoti.
00:04:06:07 - 00:04:31:17
John Hutchinson
È un po’ un enigma. Sopravvivere a un’estinzione di massa è di per sé un successo, ma l’evoluzione non è solo adattamento. Ed è inoltre possibile che si verifichino eventi casuali che non hanno nulla a che fare con la capacità di un organismo di comportarsi in un certo modo; potrebbe trattarsi, ad esempio, solo di trovarsi al posto sbagliato nel momento sbagliato, e quindi di sfortuna.
00:04:31:19 - 00:04:41:13
Abigail Acton
Sì, certo. Pertanto, se ho capito bene, si tratta o di possedere caratteristiche speciali o di essere fortunati. Quindi, come hai fatto a svelare i collegamenti esistenti tra diversità locomotoria e sopravvivenza?
00:04:41:15 - 00:05:04:20
John Hutchinson
Bene, come hai detto, per prima cosa abbiamo condotto degli studi su animali viventi strettamente imparentati con gli animali del Triassico, o addirittura discendenti di quei gruppi di uccelli e coccodrilli, al fine di comprenderli in modo migliore e anche di verificare con che efficacia potessimo modellare e simulare il movimento di tali animali oggi, mediante un raffronto con i dati sperimentali che abbiamo effettivamente ottenuto.
00:05:04:20 - 00:05:48:00
John Hutchinson
Siamo quindi arrivati a quella che potremmo definire una convalida, oppure un test della qualità dei nostri modelli e delle nostre simulazioni, e tutto ciò ha finito per accrescere la nostra fiducia nella validità degli approcci impiegati. Abbiamo quindi sviluppato modelli e simulazioni degli animali estinti attraverso una procedura che ho perfezionato nel corso dei miei 25 anni di carriera, iniziando dalle ossa e aggiungendo poi sempre più informazioni allo scopo di costruire un modello dell’intero corpo di un dinosauro o di un altro animale dotato di muscoli e altri componenti, per poi chiedere al computer di simulare il modo in cui quell’animale avrebbe potuto muoversi sulla base dell’anatomia, della fisiologia e degli altri elementi che abbiamo inserito nel modello. Tutto ciò permette di prevedere il movimento
00:05:48:00 - 00:06:02:11
John Hutchinson
e ci consente quindi di metterlo a confronto con diversi comportamenti di camminata, corsa e salto tra le varie specie, con l’obiettivo di verificare se ve ne sono di capaci di implementarli in maniera migliore. E questo ci porta alla questione della superiorità.
00:06:02:13 - 00:06:05:18
Abigail Acton
Ok, affascinante! E che genere di risultati avete trovato?
00:06:05:20 - 00:06:29:13
John Hutchinson
Finora, sono stati molto interessanti. Quando abbiamo dato l’avvio al progetto, abbiamo scoperto che l’approccio basato sulla simulazione era davvero molto difficile da attuare: i metodi stavano appena raggiungendo la maturità nel campo della biomeccanica umana, ma non nel settore della paleontologia o degli studi di altri animali. Funzionavano bene solo per gli esseri umani.
00:06:29:13 - 00:06:35:04
Abigail Acton
Capisco. Quando parli del campo della biomeccanica umana, ti riferisci agli scenari dell’assistenza sanitaria? Sì,
00:06:35:05 - 00:06:49:11
John Hutchinson
ad esempio per modellare e simulare il movimento umano al fine di migliorare il modo in cui gli esseri umani possono muoversi, nonché di risolvere altri problemi che affliggono gli esseri umani, come le vittime di ictus, paralisi cerebrale e così via. Sono queste le principali aree di ricerca in tal ambito.
00:06:49:13 - 00:06:54:18
Abigail Acton
Ok, quindi uno stadio non così avanzato nel contesto paleontologico. Come avete risolto allora il problema?
00:06:54:21 - 00:07:16:12
John Hutchinson
Abbiamo adattato questi metodi per studiare gli animali estinti ancora in vita, dovendoli noi stessi apprendere, perché erano così nuovi che abbiamo dovuto lavorare parecchio allo scopo di impararli e renderli utilizzabili su organismi non umani. I metodi, infatti, erano così su misura per gli esseri umani che abbiamo dovuto in qualche misura riprogettarli da zero.
00:07:16:12 - 00:07:38:01
John Hutchinson
Ma ha funzionato! Abbiamo compiuto molti progressi; non abbiamo simulato tutto ciò che volevamo simulare, il che si è rivelato un lavoro enorme, ma non sono ancora troppo avanti nella mia carriera per non riuscire a farlo in futuro. Sì, Abbiamo capito che l’analisi di questi dati ci terrà impegnati per i prossimi decenni, utilizzando ciò che abbiamo già ottenuto.
00:07:38:01 - 00:07:52:03
Abigail Acton
Fantastico. E che tipo di animali stavate osservando? Mi pare di aver capito che avete preso in esame coccodrilli e uccelli, ma anche altri pachidermi come il rinoceronte, e così via. Ma come avete fatto nella pratica? Voglio dire, non si può andare a catturare un rinoceronte o un coccodrillo. Come avete affrontato la questione?
00:07:52:06 - 00:07:56:19
John Hutchinson
Bene, abbiamo portato uccelli e coccodrilli nel nostro laboratorio per studiarli.
00:07:57:00 - 00:07:58:12
Abigail Acton
Quindi avete sul serio catturato un coccodrillo!
00:07:58:14 - 00:08:19:24
John Hutchinson
Sì, qualche coccodrillo del Nilo. Non erano molto grandi, solo un metro circa di lunghezza. Mi pare di aver capito abbastanza pericolosi. Sì, Bisognava stare attenti. Sì, E gli uccelli pesavano solo 500 g, dei piccoli volatili chiamati tinami, provenienti dal Sud America. Quindi, li abbiamo utilizzati nei nostri esperimenti per ottenere dati reali sul comportamento di animali reali.
00:08:20:01 - 00:08:24:09
Abigail Acton
Cosa avete fatto esattamente? Li avete filmati o scannerizzati, o tutti e due?
00:08:24:15 - 00:08:47:13
John Hutchinson
Li abbiamo filmati mentre mettevano in atto vari comportamenti, spostandosi su dispositivi che misuravano la forza che esercitavano sull’ambiente circostante. Le riprese includevano quello che potremmo definire, in maniera approssimativa, video a raggi X. Abbiamo fatto muovere gli animali attraverso i raggi X per visualizzare, tramite una videocamera collegata a tali raggi, come si muoveva lo scheletro all’interno dell’animale in tempo reale.
00:08:47:16 - 00:08:57:21
John Hutchinson
Tutto ciò ci ha fornito dati di altissima qualità sulla locomozione degli animali esaminati, migliorando la nostra capacità di testare l’efficacia dei modelli e delle simulazioni.
00:08:57:22 - 00:09:04:08
Abigail Acton
Capisco. Ok, Ora passiamo ai teropodi. Potresti spiegare brevemente agli ascoltatori che cosa sono?
00:09:04:10 - 00:09:33:08
John Hutchinson
Sì, Un teropode è un dinosauro bipede e carnivoro, o almeno inizialmente carnivoro, che ha avuto origine nel periodo del Triassico. Si tratta di uno dei primi gruppi di dinosauri esistiti, sopravvissuto per tutta l’era mesozoica dando origine a creature come il Velociraptor e il T-Rex, che sono anch’essi teropodi, e infine dando origine agli uccelli, che tecnicamente sono dinosauri perché discendenti dei dinosauri teropodi.
00:09:33:08 - 00:09:38:17
Abigail Acton
E cosa avete scoperto sulle dimensioni del loro corpo e sui cambiamenti avvenuti in tali dimensioni in relazione, ad esempio, alle ossa della coscia?
00:09:38:22 - 00:10:09:03
John Hutchinson
Ebbene, era risaputo che i teropodi inizialmente avevano dimensioni corporee piuttosto ridotte, ma poi, molto rapidamente, soprattutto nel Giurassico e, cosa ben nota, nel Cretaceo, ne svilupparono di ben maggiori. Questo si sapeva già, non l’abbiamo scoperto noi. Ma abbiamo scoperto, attraverso confronti di ossa della coscia e altri elementi dal Triassico in poi, che si sono verificati cambiamenti radicali nella forma delle ossa, correlati alle dimensioni e al modo in cui gli animali si muovevano.
00:10:09:04 - 00:10:15:12
John Hutchinson
Quindi, conoscendo la forma delle ossa degli animali, avremmo in certa misura potuto prevedere le modalità con cui si muovevano.
00:10:15:16 - 00:10:37:22
Abigail Acton
Ok, certo. E ora un ultimo punto. Proprio ieri stavo ascoltando il telegiornale e, cosa molto interessante, su BBC Radio Four si parlava della recente scoperta realizzata in una cava dell’Oxfordshire: 100 impronte di sauropodi che percorrono una distanza di 220 metri. Ho pensato, che momento ideale per ascoltare questa notizia, poco prima di iniziare la nostra registrazione!
00:10:37:22 - 00:10:44:09
Abigail Acton
Ora mi viene in mente, John, che in realtà le tracce devono essere in grado di dirci molto su come questi animali si muovevano nel loro ambiente.
00:10:44:14 - 00:11:07:04
John Hutchinson
Assolutamente, Sì, Un animale può lasciare migliaia di tracce nel corso della sua vita, ma solo uno scheletro, ammesso che qualcuno lo trovi. Le informazioni fornite da tali impronte sono pertanto molto preziose; eppure, sfortunatamente non ci dicono necessariamente di chi fossero, oppure qual era l’anatomia dell’animale interessato, fatta eccezione per le zampe. I dati relativi alle tracce, pertanto, sono molto limitati,
00:11:07:04 - 00:11:12:22
John Hutchinson
ma sono estremamente importanti perché rappresentano comportamenti reali registrati nella documentazione geologica.
00:11:13:02 - 00:11:21:03
Abigail Acton
Interessante, quindi aggiunge almeno un’altra dimensione. Ok, ottimo. E quindi cosa pensiamo rispetto all’affermazione «due zampe vanno bene, quattro no»? Qual è la decisione finale?
00:11:21:05 - 00:11:49:17
John Hutchinson
Penso che ci siano molte sfumature al riguardo. E mi sono reso conto, mentre svolgevo la ricerca, che le diverse ipotesi sul perché i dinosauri siano riusciti a sopravvivere a quell’estinzione di massa non si escludevano necessariamente a vicenda: è possibile che i dinosauri siano stati fortunati, ma che abbiano anche avuto successo, mettendo in atto certi adattamenti che li avrebbero aiutati a sopravvivere all’estinzione del Triassico, come essere in grado di essere più atletici.
00:11:49:17 - 00:12:06:22
John Hutchinson
Ma ci sono anche prove in merito al fatto che abbiano adottato strategie di crescita diverse, crescendo piuttosto rapidamente; inoltre, forse hanno sviluppato il sangue caldo in una fase precoce nella loro evoluzione, e così via. Quindi, è probabile che vi siano più ipotesi in accordo tra loro, piuttosto che in disaccordo.
00:12:06:22 - 00:12:15:22
Abigail Acton
Beh, direi che ha senso, è tutto parte di un mosaico, davvero. ottimo. Grazie mille! Hai spiegato tutto molto bene, John, molte grazie. Qualcuno ha delle domande da porre a John? Sì, Davide.
00:12:15:24 - 00:12:45:15
Davide Foffa
Vorrei presentare un piccolo commento. Sappiamo quindi che, nel corso del Mesozoico, abbiamo registrato l’evoluzione di piani corporali simili in periodi diversi, e che nel Triassico esistevano in sostanza tutti i piani corporali che avremmo poi ritrovato nei dinosauri. Penso che tutto ciò riguardi anche quello di cui parlavi, ovvero la casualità nel sopravvivere a un’estinzione di massa, ma anche la ripetizione di strategie simili al fine di affrontare l’ambiente circostante.
00:12:45:16 - 00:12:48:00
Davide Foffa
Non so se hai qualche commento da fare riguardo a ciò, John?
00:12:48:02 - 00:13:15:18
John Hutchinson
Ebbene, si pensava che i dinosauri fossero gli unici membri di questo ampio gruppo, che comprende coccodrilli, uccelli e altri animali estinti presenti nel Triassico, a essere diventati bipedi. Il bipedismo, quindi, ovvero la capacità di camminare e correre su due gambe, sarebbe stata una caratteristica distintiva dei dinosauri all’interno di questo gruppo. Negli ultimi due decenni, tuttavia, è stato rilevato che anche alcuni membri della stirpe dei coccodrilli erano diventati bipedi.
00:13:15:24 - 00:13:36:01
John Hutchinson
Non si tratta perciò di un elemento esclusivo dei dinosauri e questo ci porta a concludere che l’essere bipedi non era necessariamente parte del successo di questi animali. Inoltre, certamente si è verificata un’evoluzione convergente tra alcuni animali della stirpe dei coccodrilli e i dinosauri, e questo è solo un esempio.
00:13:36:03 - 00:13:50:02
Abigail Acton
Non so perché mi faccia sorridere così tanto, ma all’improvviso ho immaginato un coccodrillo che corre sulle zampe posteriori. Forse non è un’immagine che fa sorridere, ma che fa scappare a gambe levate? Ma in ogni Ok, grazie mille. Davide, ora a te la parola.
00:13:50:04 - 00:14:17:20
Abigail Acton
L’estinzione di massa del Permiano-Triassico, nota come EMPT, ha ucciso oltre il 70% delle specie di vertebrati esistenti in quel periodo. Il progetto ECODIV ha studiato i reperti fossili relativi agli ecosistemi del Permiano-Triassico, congiuntamente a nuovi dati sul campo, al fine di determinare il modo in cui la struttura ecologica e la composizione dei sistemi terrestri cambiarono durante l’EMPT e il legame di ciò con il recupero della biodiversità. Quindi, Davide, quali pensi siano le lacune nella nostra conoscenza in merito alla biodiversità del passato?
00:14:17:22 - 00:14:38:04
Davide Foffa
Grazie per la domanda. Credo che oggi abbiamo una visione incompleta di cosa fosse la biodiversità del passato, nel senso che siamo molto bravi a capire quali specie saranno presenti in un dato momento, più o meno (dammi un po’ di corda), ma sappiamo molto meno sui ruoli ecologici che tali specie svolgono nell’intero ecosistema.
00:14:38:06 - 00:14:57:21
Davide Foffa
E credo che questi due aspetti rivestano probabilmente la stessa importanza, perché è solo la loro congiunzione che ci dice qualcosa sulla composizione dell’ecosistema, ma anche sulla sua struttura, sulla sua resilienza alle perturbazioni e, più in generale, sulla traiettoria della biodiversità nel corso del tempo.
00:14:58:02 - 00:15:00:13
Abigail Acton
Ok, Fantastico. E perché il Triassico?
00:15:00:15 - 00:15:29:10
Davide Foffa
Credo che il Triassico in questo caso rappresenti uno scenario ideale perché inizia dopo la maggiore e più grave estinzione di massa mai avvenuta, il che significa che circa 252 milioni di anni fa si presentò un’enorme lacuna a livello di ruoli negli ecosistemi. Le opportunità per la nascita di nuovi gruppi erano moltissime e, infatti, si sviluppo l’evoluzione di molti che esistono ancora oggi.
00:15:29:10 - 00:15:47:22
Davide Foffa
John ha menzionato gli uccelli, che discendono dai dinosauri, evolutisi inizialmente nel Triassico, le lucertole, nate all’incirca in quel periodo, le tartarughe, gli anfibi moderni e i mammiferi. Sono tutti gruppi che si sono diversificati in seguito all’estinzione del Permiano-Triassico.
00:15:48:02 - 00:15:52:09
Abigail Acton
Fantastico. Grazie per la domanda. Hai spiegato molto bene. Puoi raccontarci cosa avete appreso nel progetto?
00:15:52:11 - 00:16:20:21
Davide Foffa
Sì, In sostanza, abbiamo confermato molte delle ipotesi formulate in precedenza: ad esempio, che l’evoluzione di nuovi gruppi dopo l’estinzione modifica l’ecosistema in molteplici modi, non solo cambiandone la composizione, ovvero le tipologie di animali che esistevano a quel tempo, ma anche apportando una novità, un’innovazione, una nuova evoluzione che a sua volta ha creato ruoli ecologici inediti.
00:16:20:22 - 00:16:24:13
Abigail Acton
Potresti fornirci qualche esempio per consentirci di capire meglio?
00:16:24:15 - 00:16:47:22
Davide Foffa
Assolutamente, L’esempio più chiaro per me è quello degli pterosauri, i primi vertebrati in assoluto ad aver volato. Prima di loro, nel cielo non volava nessun altro animale. Ma ci sono molti altri esempi di questo tipo: tra questi, nel Permiano, quindi prima dell’estinzione, i rettili erano relegati a ruoli minori.
00:16:47:22 - 00:17:12:18
Davide Foffa
Avevano piccole dimensioni e facevano più o meno le stesse cose che fanno le lucertole moderne, ma dammi di nuovo un po’ di corda. Dopo l’estinzione, tuttavia, si verifica una diffusione numerosissimi gruppi diversi, molti dei quali anche John ha studiato. E studi come quello di John dimostrano che questi animali
00:17:12:18 - 00:17:39:05
Davide Foffa
avevano iniziato a fare una gran quantità di cose diverse. Quindi, prima del Triassico non si erano mai visti rettili di grandi dimensioni nuotare in acqua, oppure capaci di vivere sia in acqua che sulla terraferma. Non esistevano grandi carnivori e tra i rettili non c’erano erbivori. Allo stesso tempo, non esistevano rettili volanti o rettili in grado di camminare
00:17:39:05 - 00:17:49:12
Davide Foffa
sulle zampe. Quindi non si tratta solo dell’evoluzione dei nuovi gruppi, ma anche dell’innovazione che apportano all’ecosistema.
00:17:49:14 - 00:18:11:16
Abigail Acton
Fantastico. Ok, È bellissimo sentire come sia possibile ricostruire un quadro di ciò che accadde in tempi remoti, perché si tratta di cose successe davvero tanto tempo fa. Puoi raccontarci di più su come avete fatto per arrivare a queste conclusioni? Perché so che per gli ascoltatori non esperti come me, sembra quasi magia. Puoi darci un’idea del metodo che avete applicato, per farci capire come è stato possibile?
00:18:11:18 - 00:18:16:02
Davide Foffa
Naturalmente. Non è molto chiaro, vero?
00:18:16:02 - 00:18:17:06
Abigail Acton
Già, non molto!
00:18:17:08 - 00:18:36:19
Davide Foffa
Per me, il miglior punto di partenza è la documentazione fossile. Il nostro obiettivo era scoprire quali animali erano presenti in quel momento, e per raggiungerlo le possibilità sono molte: ad esempio, studiare la letteratura in materia o consultare gli studi precedenti. Personalmente, ciò che mi piace è integrare tali opzioni con l’analisi delle collezioni museali e con il lavoro sul campo.
00:18:36:21 - 00:19:10:21
Davide Foffa
I tre primi metodi, ovvero la letteratura, le collezioni museali e gli studi precedenti, ci dicono più o meno in quale area potremmo trovare ciò che desideriamo, ma ci dicono anche molto di ciò che ci sfugge. La documentazione fossile è incompleta; pertanto, possiamo fare molto, credo, cercando di integrare dati che normalmente non utilizziamo. Le collezioni dei musei sono piene di dati campione che non abbiamo mai visto o su cui non abbiamo mai lavorato, ma che sono comunque preziosi.
00:19:10:23 - 00:19:18:16
Davide Foffa
Inoltre, possiamo andare sul campo e identificare zone che non abbiamo esplorato prima per colmare queste lacune.
00:19:18:19 - 00:19:22:02
Abigail Acton
E l’avete fatto, Davide? Puoi raccontarci qualcosa in merito al lavoro sul campo che avete svolto?
00:19:22:02 - 00:19:23:18
Davide Foffa
Naturalmente, è la mia parte preferita.
00:19:23:19 - 00:19:25:14
Abigail Acton
Sì, ne sono sicura.
00:19:25:16 - 00:19:46:20
Davide Foffa
I primi due anni del mio progetto si sono svolti negli Stati Uniti, dove lavoravo al Virginia Tech insieme ad alcuni colleghi. Abbiamo compiuto alcune spedizioni nel sud-ovest, ovvero in Texas, New Mexico e Arizona, per cercare di trovare le zone in cui erano presenti le tipologie di rocce che ci interessavano,
00:19:46:24 - 00:20:14:01
Davide Foffa
ma che forse non erano state esplorate quanto altre. E una delle cose principali e più belle che abbiamo scoperto è che ci siamo concentrati in particolar modo sugli animali più piccoli, esplorando siti di microvertebrati. I motivi sono molteplici, ma quello che si collega meglio all’ecologia moderna è che la maggior varietà di animali si è verificata nell’ambito delle dimensioni più piccole.
00:20:14:01 - 00:20:14:12
Abigail Acton
Sì.
00:20:14:14 - 00:20:39:15
Davide Foffa
C’è tuttavia anche un motivo storico, come ha menzionato John: l’evoluzione di nuovi cladi spesso ha inizio con un corpo di piccole dimensioni. Quindi, se si prendono a campione animali più piccoli, si hanno maggiori possibilità di riconoscerli nella fase iniziale della loro evoluzione. E per me era particolarmente importante acquisire un quadro il più completo possibile sulla composizione di un ecosistema.
00:20:39:17 - 00:21:04:01
Davide Foffa
Anche se si trattava di un singolo dente, volevo essere certo di quali animali specifici fossero presenti, perché in tal modo raccogliamo informazioni che ci permettono di dipingere un quadro più completo. A questo punto, però, ci troviamo di fronte a un altro problema. Abbiamo la composizione e abbiamo l’elenco delle specie per un ecosistema; dobbiamo trasformare questi dati in dati ecologici. Ed è qui che possiamo prendere in prestito tecniche dall’ecologia moderna, in particolare dall’ecologia dei tratti.
00:21:04:03 - 00:21:43:09
Davide Foffa
L’obiettivo è comprendere cosa fa ogni singolo animale nel suo ecosistema. Per raggiungerlo è possibile provare a capire le dimensioni del corpo, la dieta, in quale habitat è vissuto e il modo in cui camminava o si muoveva, tra gli altri tratti. Grazie a questo limitato numero di tratti possiamo caratterizzare un ecosistema e svelare una combinazione di numerosissimi ruoli ecologici unici.
00:21:43:11 - 00:21:43:24
Abigail Acton
Fantastico.
00:21:44:04 - 00:22:08:10
Davide Foffa
Per fare un esempio in relazione al dinosauro teropode che John ha menzionato in precedenza, nel Triassico, sarebbe stato un piccolo bipede che cammina su due zampe, terrestre e carnivoro. Avremmo così determinato questo ruolo ecologico e avremmo potuto fare lo stesso per tutti gli altri animali dell’ecosistema. È poi possibile farlo per tutti gli altri assemblaggi e poi raffrontarli tra di loro.
00:22:08:14 - 00:22:12:14
Abigail Acton
E a questo punto, mettiamo insieme tutto ciò e otteniamo un quadro più chiaro di come appariva realmente il mondo in quel periodo.
00:22:12:14 - 00:22:17:11
Davide Foffa
Esatto. E la successione di questi assemblaggi, le modalità con cui si sono evoluti nel corso del tempo.
00:22:17:14 - 00:22:31:20
Abigail Acton
Capisco. Ok, ottimo. grazie mille, Davide. L’hai spiegato benissimo, mi fa molto piacere. Qualcuno ha domande od osservazioni? Sì, Sara, vuoi dire qualcosa?
00:22:31:22 - 00:22:41:10
Sara Varela
Ho una curiosità per Davide. È così frequente per le persone che si occupano di tempi così antichi lavorare in modo così dettagliato?
00:22:41:12 - 00:23:08:11
Davide Foffa
È una bella domanda, e la risposta breve è che non è affatto frequente. Il motivo principale è che, prima di tutto, fino a poco tempo fa non sapevamo quanto fossero comuni questi assemblaggi, che abbiamo iniziato a riconoscere solo pochi anni fa. Quindi, in realtà, è qualcosa che accade molto più frequentemente nelle fasi meno antiche del mondo, e forse anche nel Cretaceo e nel Giurassico.
00:23:08:13 - 00:23:25:11
Davide Foffa
Ci sono dei pro e dei contro, perché i microvertebrati sono spesso molto fragili e difficili da gestire, per cui spesso non è possibile lavorare con uno scheletro completo. Il vantaggio, tuttavia, è la possibilità di acquisire un quadro più completo dell’ecosistema.
00:23:25:13 - 00:23:29:11
Abigail Acton
Di quali dimensioni stai parlando, Davide, in relazione a questi microvertebrati?
00:23:29:13 - 00:23:30:12
Davide Foffa
Vediamo…
00:23:30:14 - 00:23:31:00
Abigail Acton
Circa.
00:23:31:00 - 00:23:39:24
Davide Foffa
Sì, nella gamma dei millimetri. Sì, Forse anche meno. Sì, Alcuni denti di pesce non sono visibili senza il microscopio.
00:23:39:24 - 00:23:47:23
Abigail Acton
Quindi stiamo parlando di parti di animale. Sì, sì. Non di un animale intero delle dimensioni di un paio di millimetri, ma di elementi di piccoli animali.
00:23:47:23 - 00:23:53:04
Davide Foffa
Sì, La cosa più utile sono i denti, nonché piccole parti di mascelle.
00:23:53:06 - 00:23:53:18
Abigail Acton
Ok, questo tipo di elementi.
00:23:53:18 - 00:23:59:07
Davide Foffa
Sì, spesso sono sufficienti per capire che tipo di animali erano presenti, o almeno che gruppo di animali.
00:23:59:07 - 00:24:21:04
Abigail Acton
Perfetto, Ok, Grazie per il chiarimento. Ottima domanda, Sara, certo. Voglio dire, come fanno? Affascinante, non è vero? Ok, ora passiamo a te, Sara. MAPAS ha utilizzato processi di modellizzazione e mappatura che esaminano l’origine e l’estinzione delle specie nel corso del tempo per rispondere a domande teoriche e pratiche su dove e perché le specie si originano, si diffondono e, ovviamente, scompaiono.
00:24:21:07 - 00:24:34:24
Abigail Acton
Il tuo lavoro, quindi, si sovrappone in certa misura a quello di Davide perché lui cerca di costruire un quadro ecologico più chiaro nella sua diversità, e tu sei interessata a fare lo stesso. Perché, allora, ritieni che questa ricerca sia necessaria, Sara?
00:24:35:01 - 00:24:43:11
Sara Varela
È importante perché mette in mostra un collegamento davvero chiaro: se comprendiamo la vita, possiamo prevedere cosa accadrà in futuro.
00:24:43:11 - 00:24:55:07
Sara Varela
Ad esempio, ora ci troviamo in un bel pasticcio perché stiamo distruggendo la natura a un ritmo davvero elevato, e dobbiamo comprenderlo perché la nostra esistenza dipende dalla natura.
00:24:55:09 - 00:25:06:23
Abigail Acton
Assolutamente, direi. Come ha fatto MAPAS a farsi un’idea più precisa in merito ai tassi di estinzione e alle modalità con cui le specie scompaiono?
00:25:07:00 - 00:25:14:23
Sara Varela
Sì, ci stiamo provando! Al momento è risaputo che il clima è importante e che le specie cambiano la loro distribuzione a causa dei cambiamenti climatici.
00:25:15:00 - 00:25:37:08
Sara Varela
E quando parli con i paleontologi, essi citano fatti quali, ad esempio, grandi cambiamenti climatici, minore o maggiore quantità di varie specie, oppure diffusione o estinzione di diverse specie. Pertanto, abbiamo cercato di misurare, quantificare e provare a creare scenari ipotetici. Quindi, il nostro obiettivo è comprendere cosa succederà nel caso in cui i cambiamenti climatici avvengano in una determinata maniera.
00:25:37:11 - 00:25:55:00
Abigail Acton
Ok. Mi sembra che ti trovi a un bivio tra due campi di solito separati tra loro: l’ecologia, che studia le diverse specie nello spazio, e l’evoluzione, che studia le differenze nel tempo. Quindi, come raggiungi l’obiettivo trovandoti a un bivio, qual è il vantaggio? E come ottieni effettivamente i dati di cui hai bisogno?
00:25:55:00 - 00:26:13:20
Sara Varela
I dati provengono dalle persone che vanno a lavorare sul campo, per cui disponiamo di ampi dataset che ora sono disponibili online. E questo è uno sforzo comune, messo in atto da diversi individui. Inoltre, adesso disponiamo di fisici che lavorano sul clima e creano modelli davvero interessanti per il presente, utili a comprendere il futuro, ma anche il passato.
00:26:13:20 - 00:26:33:02
Sara Varela
Quindi, è bello: ci troviamo in un’epoca in cui possiamo provare a realizzare una biogeografia computazionale per studiare il passato, cosa che in precedenza non era possibile. Prima, dovevamo lavorare sul campo in un posto specifico, cercando di comprendere il clima di tale luogo e di descriverlo. Ora, possiamo servirci di molti posti diversi.
00:26:33:02 - 00:26:45:22
Sara Varela
Ad esempio, ci basiamo su modelli climatici e cerchiamo di acquisire conoscenze su tratti come l’adattamento dovuto a vincoli della vita, di qualsiasi genere.
00:26:45:24 - 00:26:56:08
Abigail Acton
Interessante, E ora, Sara, puoi raccontarmi come vi siete mossi all’interno del progetto MAPAS per ottenere un quadro più completo? Cosa avete fatto nella pratica?
00:26:56:10 - 00:27:21:04
Sara Varela
I nostri metodi sono due. Uno consiste semplicemente nel caricare una grande quantità di dati, ad esempio da questo vasto database di reperti fossili, il che ci permette di descrivere cosa sta succedendo. Possiamo provare a individuare degli schemi e a collegarci ai potenziali processi che si celano dietro a tutto questo al fine di cercare di capire quali sono i limiti della vita. Successivamente, per verificare tutto ciò, cerchiamo di mettere in atto i cosiddetti modelli meccanicistici.
00:27:21:06 - 00:27:45:14
Sara Varela
E questi sono i modelli che abbiamo sviluppato: se immaginiamo che il mondo stia dando origine a una cellula, questa linea di discendenza che stiamo sviluppando ha delle caratteristiche specifiche. Possiamo inserire la massa corporea e diversi altri tratti: normalmente, come ha detto Davide, per le specie passate disponiamo delle dimensioni del corpo, della dieta e della locomozione, ovvero il classico sistema a tre assi dei tratti paleologici.
00:27:45:16 - 00:28:07:11
Sara Varela
Quindi, grazie a questi dati possiamo stabilire quanto lontano si diffondono; inoltre, abbiamo gli strati climatici e periodi climatici della durata di un milione di anni, o qualcosa di simile, e per di più i continenti si muovono. Abbiamo tutti gli elementi a disposizione e il quadro completo assomiglia a un videogioco, nel quale permettiamo alla specie di evolversi stabilendo determinate regole mettendo alla prova i vari scenari ipotetici.
00:28:07:11 - 00:28:29:23
Abigail Acton
Cosa succede se è il clima il fattore determinante nell’evoluzione della linea di discendenza? Cosa succede, invece, se è il comportamento competitivo? Disponiamo per ogni periodo di una capacità legata a fattori di ogni tipo, come le precipitazioni. Quindi, costruiamo scenari ipotetici e cerchiamo di osservare quali sono gli schemi risultanti, quante specie abbiamo in ogni area e così via.
00:28:29:23 - 00:28:33:03
Abigail Acton
Ok, sembra un metodo eccellente. Bene, e che tipo di scoperte avete realizzato?
00:28:33:05 - 00:28:34:11
Sara Varela
Non abbiamo ancora risposte definitive.
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Abigail Acton
Sì, ma su cosa vi state concentrando al momento?
00:28:37:17 - 00:28:51:10
Sara Varela
Penso che gli studiosi siano molto concentrati sulla specializzazione e su come alcune specie siano particolarmente specializzate, come quelle che vivono ai tropici. Si pensa che questo ambiente sia magnifico e che disponga di una maggiore diversità perché in genere esiste una maggiore specializzazione e una maggiore suddivisione in nicchie.
00:28:51:10 - 00:29:05:16
Sara Varela
Questo è il quadro ecologico in vigore al momento e ciò che si ritiene valido. Tuttavia, stiamo scoprendo che essere generalisti è davvero una bella cosa, e che tutti gli ecosistemi possono essere realmente dominati da specie generaliste.
00:29:05:16 - 00:29:10:12
Abigail Acton
Scusa Sara, quando parli di specie generaliste, cosa intendi?
00:29:10:12 - 00:29:14:10
Sara Varela
Mi riferisco a specie molto flessibili, che possono sopravvivere ad esempio sia nei tropici che nelle zone temperate.
00:29:14:10 - 00:29:15:14
Abigail Acton
Puoi farci un esempio?
00:29:15:18 - 00:29:18:22
Sara Varela
Il lupo è una specie molto generalista.
00:29:18:24 - 00:29:28:20
Abigail Acton
Il lupo, ok. Interessante, Grazie per la domanda. Sì, Ok, suppongo che una creatura specializzata potrebbe essere un koala o un animale, per esempio, che mangia solo un certo tipo di foglia di eucalipto o qualcosa del genere.
00:29:28:22 - 00:29:31:02
Sara Varela
Può trattarsi di dieta, ma anche di clima
00:29:31:02 - 00:29:44:05
Sara Varela
ed è possibile che esistano specializzazioni solo in certi ambiti. Ad esempio, un formichiere ha una dieta molto specializzata, ma vive in ambienti di svariata tipologia: pertanto, sì, è possibile che la specializzazione sia selettiva.
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Abigail Acton
Fantastico. E così i reperti fossili, altri dati e informazioni provenienti da paleontologi come John e Davide possono alimentare i vostri modelli informatici e, in definitiva, spiegarci cosa?
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Sara Varela
Possono aiutarci ad acquisire conoscenze di base.
00:30:02:12 - 00:30:09:20
Abigail Acton
Fantastico. Ok, Grazie per la domanda. Qualcuno ha qualche osservazione o commento per Sara? Sì, John.
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John Hutchinson
Trovo interessante che, come è consuetudine in paleontologia, tutti e tre i nostri progetti si basino in larga misura sui reperti fossili stessi, su ossa vere e così via, mentre tutta la paleontologia si basa in ultima analisi sulla scoperta di esemplari e sulla loro conservazione nei musei. Inoltre, esiste un filo conduttore che accomuna tutti i nostri studi in relazione alla modellizzazione, o anche a qualche sorta di simulazione.
00:30:33:10 - 00:31:06:07
John Hutchinson
E in quanto studioso che fa parecchio di tutto ciò, a volte mi imbatto in persone che dicono: «Oh, ma è solo un modello»: un modo, credo, di screditare in certa misura gli approcci teorici, in contrapposizione ad approcci basati su osservazioni molto empiriche, come l’osservazione dei fossili. Quindi mi chiedo, Sara, che pro e contro vedi nella modellizzazione e nella simulazione nel tuo tipo di ricerca?
00:31:06:09 - 00:31:33:19
Sara Varela
Penso che nel campo della ricerca, tutti ci serviamo di modelli: anche chi effettua misurazioni, infatti, si basa sul metodo dell’Anova o su altri simili, ovvero su modelli. Quindi, si tratta di un confronto con una distribuzione e di modelli: ci troviamo tutti in una fase dove si utilizzano questi tipi di test e statistiche dettagliate e ora stiamo entrando in un mondo molto più complesso, perché i computer sono diventati più veloci e più economici.
00:31:33:21 - 00:31:47:23
Sara Varela
E adesso possiamo fare cose che 10 o 20 anni fa erano impossibili. Oltre ai modelli, abbiamo bisogno di dati e di persone come Davide, che vadano sul campo e raccolgano dati incredibilmente dettagliati per testare tutte queste cose.
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Abigail Acton
E anche di John! Voglio dire, ha passato 20 anni a osservare come rinoceronti e coccodrilli lo inseguivano in laboratorio.
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Abigail Acton
Anche questo deve pur contare qualcosa! Sì, senza dubbio, sono entrambe persone di una praticità unica. Ottimo. È stato davvero molto, molto interessante. Grazie per il vostro tempo! Penso che abbiate spiegato molto bene il vostro lavoro e il modo in cui esso, e i tempi passati in generale, facciano luce sul futuro. Penso che sia un concetto interessante e stimolante.
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Davide Foffa
Grazie per la domanda. grazie mille.
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John Hutchinson
È stato molto piacevole, Grazie per la domanda.
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Sara Varela
grazie mille.
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Abigail Acton
A presto. Non c’è di che, A presto. Arrivederci a tutti. Se vi è piaciuta questa puntata, seguiteci su Spotify e Apple Podcasts o dovunque ascoltiate i vostri podcast. E date un’occhiata alla homepage sul sito web di CORDIS. Iscrivetevi per non perdere le ricerche più interessanti e la scienza finanziata dall’UE. Se vi è piaciuto questo episodio, perché non spargere la voce?
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Abigail Acton
Abbiamo parlato delle api robotiche e del lavoro che sta migliorando la nostra capacità di deviare gli asteroidi. Nelle ultime 50 puntate troverete sicuramente un tema che stuzzicherà la vostra curiosità. Forse volete scoprire altri progetti finanziati dall’UE attivi nel campo della paleontologia? Sul sito web di CORDIS potete consultare i risultati dei progetti finanziati da Orizzonte 2020 e da Orizzonte Europa in questo ambito.
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Abigail Acton
Vi invito quindi a scoprire le tante ricerche impegnate a svelare le forze che muovono il mondo. Siamo sempre felici di ricevere i vostri commenti. Scriveteci all’indirizzo editorial@cordis.europa.eu. Alla prossima.
Coevoluzione ed ecologia: lezioni da apprendere dai tempi antichi
L’ipotesi della «superiorità locomotoria» fu proposta per la prima volta per spiegare cosa distinguesse i dinosauri dalle altre popolazioni del Triassico: avrebbe favorito la sopravvivenza delle specie bipedi nel Giurassico. Ma risponde a verità? Esaminando il modo in cui si muovono oggi i rinoceronti, i coccodrilli e altri animali, possiamo scoprire di più sulla biomeccanica degli animali estinti e sull’impatto che ciò ha generato sulla loro sopravvivenza. Le modalità con cui i dinosauri interagivano con l’ambiente ha plasmato, oltre al loro movimento, anche il mondo che li circondava. La coevoluzione delle specie e dell’ecologia nel corso dell’antichità offre spunti interessanti sugli ecosistemi moderni. Cosa possiamo imparare da un mondo scomparso da tempo? Secondo le stime, sarebbero più di 8 milioni le specie che ci forniscono cibo, contribuendo al nostro benessere e alla salute di cui godiamo. Non sappiamo ancora molto, tuttavia, su dove e perché la biodiversità abbia origine, per poi scomparire. Cosa possiamo fare per proteggere le culle evolutive della futura biodiversità? Le simulazioni e i modelli paleoclimatici possono essere d’aiuto in tal senso? In questo periodo di estinzione di massa(si apre in una nuova finestra), abbiamo bisogno di tutte le informazioni possibili. Per aiutarci a comprendere in maniera migliore questi aspetti abbiamo invitato i nostri tre ospiti di oggi, che sono stati tutti sostenuti dai finanziamenti dell’UE per la ricerca e l’innovazione. John Hutchinson(si apre in una nuova finestra) è un membro della Royal Society(si apre in una nuova finestra), nonché un leader nel campo della biomeccanica evolutiva; il suo approccio sintetizza approcci sperimentali e computazionali, come le simulazioni, al fine di testare ipotesi sulla forma, la funzione e le prestazioni muscoloscheletriche. L’esperto ha guidato il progetto DAWNDINOS. Davide Foffa(si apre in una nuova finestra), un ricercatore post-dottorato in materia di paleobiologia attivo presso l’Università di Birmingham(si apre in una nuova finestra), impiega dati paleontologici al fine di comprendere le origini e l’evoluzione degli ecosistemi nel corso del tempo e attraverso importanti eventi evolutivi come le estinzioni di massa, un argomento da egli esplorato nell’ambito del progetto ECODIV. Sara Varela(si apre in una nuova finestra), infine, una paleoecologa presso la facoltà di biologia dell’Università di Vigo in Spagna, nel quadro del progetto MAPAS ha preso in esame la relazione tra clima e vita sulla Terra e il modo in cui i cambiamenti climatici del passato hanno influenzato le aree geografiche e i percorsi evolutivi delle specie.
Ci piacerebbe conoscere la vostra opinione!
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