Mistero fossile risolto: i rettili dal collo lunghissimo vivevano nell’oceano, non sulla terraferma


Narici situate sulla sommità del muso e denti ricurvi, perfettamente adattate per catturare prede scivolose: Il cranio del Tanystropheus ha diversi chiari adattamenti per la vita in acqua.

Un fossile chiamato Tanystropheus è stato descritto per la prima volta nel 1852, e da allora gli scienziati sono rimasti perplessi. A un certo punto, i paleontologi pensarono che fosse uno pterosauro volante, come uno pterodattilo, e che le sue lunghe ossa cave fossero falangi delle dita che sostenevano l’ala. Più tardi scoprirono che si trattava di ossa del collo allungate, e che si trattava di un rettile di venti metri di lunghezza con un collo di tre metri: tre volte più lungo del suo torso. Gli scienziati non erano ancora sicuri se vivesse sulla terraferma o in acqua, e non sapevano se gli esemplari più piccoli fossero giovani o una specie completamente diversa, fino ad oggi. Scansionando i crani schiacciati dei fossili e ricomponendoli digitalmente, i ricercatori hanno trovato la prova che gli animali vivevano nell’acqua e, esaminando gli anelli di crescita nelle ossa, hanno determinato che il grande e il piccolo Tanystropheus erano specie separate che potevano vivere l’una accanto all’altra senza dover competere perché cacciavano prede diverse.

“Ho studiato i Tanystropheus per oltre trent’anni, quindi è estremamente soddisfacente vedere queste creature demistificate”, dice Olivier Rieppel, un paleontologo del Field Museum di Chicago e uno degli autori di un nuovo articolo in Current Biology che descrive la scoperta in dettaglio.

Tanystropheus è vissuto 242 milioni di anni fa, durante il Triassico medio. Sulla terraferma, i dinosauri stavano appena iniziando ad emergere e il mare era governato da rettili giganti. Per molto tempo, però, gli scienziati non erano sicuri se il Tanystropheus vivesse sulla terraferma o in acqua. Il suo corpo bizzarro non rendeva le cose chiare in un modo o nell’altro.

“Il Tanystropheus sembrava un coccodrillo tozzo con un collo molto, molto lungo”, dice Rieppel. Gli esemplari più grandi erano lunghi 6 metri, con il collo che ne aveva 3. Stranamente per gli animali con un collo così lungo, avevano solo tredici vertebre del collo, solo molto allungate. (Vediamo la stessa cosa con le giraffe, che hanno solo sette ossa del collo, proprio come gli esseri umani). E i loro colli erano piuttosto inflessibili, rinforzati con ossa extra chiamate costole cervicali.

Nella stessa regione dove sono stati trovati molti dei grandi fossili di Tanystropheus, in quella che oggi è la Svizzera, c’erano anche fossili di animali dall’aspetto simile, lunghi solo circa un metro e mezzo. Quindi non solo gli scienziati non sapevano se si trattasse di animali terrestri o marini, ma non sapevano nemmeno se gli esemplari più piccoli fossero giovani o una specie separata da quella più grande.

Per risolvere questi due misteri di lunga data, i ricercatori hanno utilizzato tecnologie più recenti per vedere i dettagli delle ossa degli animali. I grandi crani dei fossili di Tanystropheus erano stati frantumati, ma Stephan Spiekman, l’autore principale dell’articolo e ricercatore dell’Università di Zurigo, è stato in grado di fare una TAC delle lastre fossili e di generare immagini tridimensionali dei frammenti ossei all’interno.

“La potenza della scansione TC ci permette di vedere dettagli altrimenti impossibili da osservare nei fossili”, dice Spiekman. “Da un cranio fortemente frantumato siamo stati in grado di ricostruire un cranio in 3D quasi completo, rivelando dettagli morfologici cruciali”.

I crani avevano caratteristiche fondamentali, tra cui le narici in cima al muso come quelle di un coccodrillo, che suggerivano che Tanystropheus vivesse nell’acqua. Probabilmente giaceva in attesa, in attesa che pesci e animali simili a calamari si avvicinassero, e poi li afferrava con i loro lunghi denti ricurvi. Può essere venuto a terra per deporre le uova, ma nel complesso rimaneva nell’oceano.

Il cranio di Tanystropheus ricostruito digitalmente, utilizzando le scansioni TAC dei pezzi di cranio schiacciati.

Rieppel non era sorpreso che le prove indicassero un Tanystropheus che viveva nell’acqua. “Quel collo non ha senso in un ambiente terrestre”, dice. “E’ solo una struttura scomoda da portare in giro”.

Così questo ha risposto a una domanda, su dove viveva Tanystropheus. Per capire se i piccoli esemplari erano giovani o una specie separata, i ricercatori hanno esaminato le ossa alla ricerca di segni di crescita e di invecchiamento.

“Abbiamo esaminato le sezioni trasversali delle ossa del tipo piccolo e siamo stati molto entusiasti di trovare molti anelli di crescita. Questo ci dice che questi animali erano maturi”, dice Torsten Scheyer, autore senior dello studio e ricercatore dell’Università di Zurigo.

“La forma piccola è un adulto, il che ha sostanzialmente sigillato la cassa”, dice Rieppel. “Ora è dimostrato che si tratta di due specie”. I ricercatori hanno chiamato il più grande Tanystropheus hydroides, come l’idra dal collo lungo della mitologia greca. La forma piccola porta il nome originale di Tanystropheus longobardicus.

Un’illustrazione che mostra il Tanystropheus hydroides in caccia.

“Per molti anni abbiamo avuto il sospetto che ci fossero due specie di Tanystropheus, ma fino a quando non siamo stati in grado di fare una TAC agli esemplari più grandi non abbiamo avuto prove definitive. “Ora le abbiamo”, dice Nick Fraser, custode di scienze naturali presso i National Museums Scotland e coautore del documento. “È estremamente significativo scoprire che c’erano due specie abbastanza separate di questo rettile dal collo bizzarro e dal collo lungo che nuotavano e vivevano l’una accanto all’altra nelle acque costiere del grande mare di Tetide circa 240 milioni di anni fa”.

Le diverse dimensioni degli animali, insieme alla dentatura a forma di cono nella specie grande e alla dentatura a forma di corona nella specie piccola, significava che probabilmente non erano in competizione per la stessa preda.

“Queste due specie strettamente imparentate si erano evolute per utilizzare diverse fonti di cibo nello stesso ambiente”, dice Spiekman. “Le specie piccole si sono probabilmente nutrite di piccoli animali con guscio, come i gamberi, in contrasto con i pesci e i calamari che le specie grandi mangiavano. Questo è davvero notevole, perché ci aspettavamo che il bizzarro collo di Tanystropheus fosse specializzato per un unico compito, come il collo di una giraffa. Ma in realtà, ha permesso diversi stili di vita. Questo cambia completamente il modo in cui guardiamo questo animale”.

Questo “frazionamento” di un habitat per ospitare due specie simili si chiama “spartizione di nicchia“. “Darwin si è concentrato molto sulla competizione tra le specie, e su come la competizione sulle risorse può portare all’estinzione di una delle specie“, dice Rieppel. “Ma questo tipo di competizione radicale avviene in ambienti ristretti come le isole. I bacini marini in cui viveva Tanystropheus potrebbero apparentemente sostenere la compartimentazione delle nicchie. È un importante fenomeno ecologico“.

“Il Tanystropheus è un fossile iconico e lo è sempre stato”, aggiunge Rieppel. “Chiarire la sua tassonomia è un primo passo importante per comprendere quel gruppo e la sua evoluzione”.

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