I Sinapsidi #2: Ophiacodontidae e Edaphosauridae

Ciao a tutti e ben tornati in questa rubrica a tema Sinapsidi dopo una lunga attesa di più di due anni (potete leggere il primo articolo qui). In questo articolo iniziamo a parlare degli Eupelicosauri, che è il gruppo che comprende tutti i Sinapsidi escludendo i Caseasauri, di cui abbiamo parlato nello scorso articolo. Gli Eupelicosauri sono distinguibili dai Caseasauri da alcuni caratteri delle ossa craniche, come un osso sopratemporale più sottile e un osso frontale con una connessione più ampia con il margine superiore dell'orbita. Tra gli Eupelicosauri, affrontiamo gli Ofiacodontidi, il gruppo di Eupelicosauri considerato più ancestrale, e gli Edafosauridi, caratterizzati dalla presenza di una vela dovuta a un allungamento delle spine neurali delle vertebre dorsali. Tra le spine neurali era presente pelle, che rendeva questa struttura simile a una vela. Come vedremo, la vela dorsale è un carattere molto diffuso nei Sinapsidi più antichi. Tradizionalmente, in realtà, la famiglia Varanopidae è considerata come ancora più ancestrale rispetto a Ophiacodontidae. Uno studio recente ha però classificato i Varanopidi come appartenenti ai Diapsidi, e quindi essi non saranno trattati in questa rubrica, a meno di ulteriori cambi nella classificazione.

OPHIACODONTIDAE

Ophiacodon by WillemSvdMerwe on DeviantArt
Ricostruzione paleoartistica di Ophiacodon di WillemSvdMerwe (Deviantart). Una inesattezza di questa ricostruzione è il fatto che la finestra postorbitale è visibile, anche se molto probabilmente nell'animale in vita non sarebbe stato così.


Time range: Carbonifero Superiore-Permiano Inferiore (308-280 Ma)

Gli Ofiacodontidi, i cui resti fossili sono stati trovati in Nord America ed Europa, sono tra i più antichi Sinapsidi conosciuti. I generi più antichi conosciuti, Echinerpeton (308 Ma) e Archaeothyris (306 Ma), infatti sono comparsi solo pochi milioni di anni dopo i primi amnioti, che appaiono circa 312 Ma con i famosi Hylonomus e Paleothyris. Avevano tutti abitudini carnivore, erano infatti dotati di molti denti appuntiti di morfologia simile tra loro, anche se in alcuni casi alcuni denti erano marcatamente più lunghi e avevano una funzione simile a quella dei canini dei mammiferi. Nonostante gli Ofiacodontidi siano Amnioti, essi erano adattati principalmente ad ambienti paludosi, e quindi le loro probabili prede erano artropodi, anfibi e piccoli Amnioti. Secondo alcuni studiosi, alcuni ofiacodontidi come Ophiacodon erano adattati alla vita semiacquatica o acquatica. Le pubblicazioni più recenti sembrano confutare questa ipotesi, ma non è da escludere che Ophiacodon fosse relativamente a suo agio nell'acqua, visto l'ambiente in cui viveva. Uno studio del 2015 ha inoltre scoperto che la struttura delle ossa di Ophiacodon è compatibile con quella di animali endotermi come i mammiferi. Ophiacodon era quindi un animale attivo, che regolava almeno in parte la temperatura grazie al suo metabolismo. Le dimensioni di questi animali erano variabili, da poche decine di centimetri in generi come Archaeothyris a più di 3 metri in Ophiacodon. In quelli di dimensioni più grandi, come Ophiacodon, la testa era proporzionalmente molto più grande, e il cinto pettorale più robusto, per sostenere il peso della testa. Un tema molto caldo all'interno dei Sinapsidi ancestrali è quello della vela dorsale. Fino a poco tempo fa si credeva che gli Ofiacodontidi ne fossero sprovvisti, ma l'anno scorso uno studio ha trovato una lunga spina neurale in resti attribuibili al genere Echinerpeton, il quale è stato recentemente riclassificato come un ofiacodontide da un altro studio. A quanto pare, quindi, il carattere della vela dorsale era molto diffuso nei Sinapsidi ancestrali. 

EDAPHOSAURIDAE

Edaphosaurus | fossil tetrapod | Britannica
Ricostruzione paleoartistica di Edaphosaurus. Fonte: Encyclopaedia Britannica
Anche qui purtroppo è visibile l'unica finestra postorbitale tipica dei Sinapsidi, che, coperta da tessuti molli, non era visibile nell'animale in vita. Ho comunque scelto questa immagine e quella precedente perché in entrambe i Sinapsidi sono rappresentati come animali con un alto metabolismo e con una postura relativamente eretta, in grado di mantenere il ventre e la coda sollevati dal suolo.

Time range: Carbonifero Superiore- Permiano Inferiore (304-280 Ma)

Gli Edafosauridi, vissuti anch'essi in Nord America e Europa, comprendono i più antichi erbivori conosciuti. Non tutti erano erbivori però: Ianthasaurus, l'edafosauride più antico conosciuto (304 Ma) aveva i denti tipici di un insettivoro. Edaphosaurus, comparso 303 Ma, era invece già un erbivoro, e rappresenta il più antico tetrapode erbivoro conosciuto. Edaphosaurus, nella parte posteriore delle mascelle, aveva delle placche dentali formate da moltissimi denti disposti su una superficie piana. Gordodon aveva invece un diastema dentale, quindi uno spazio senza denti tra i denti anteriori che afferravano il cibo e i denti posteriori che lo processavano. Questa è una specializzazione tipica degli animali erbivori presente anche in molti mammiferi odierni. Si osserva quindi una transizione nella dieta simile a quella dei Caseidi, in cui i primi rappresentanti erano insettivori, mentre quelli successivi sviluppano una dieta erbivora. Negli Edafosauridi, l'allungamento delle spine neurali a formare una vela è una regola e non una caratteristica che appare solo in alcuni generi. A differenza delle spine neurali degli altri Sinapsidi dotati di vela però, quelle degli Edafosauridi sono dotate di un certo numero di protrusioni orizzontali che forse servivano per dare maggiore sostegno. Anche in questo caso, la funzione della vela è ignota, e le spiegazioni evolutive più probabili sono quelli della comunicazione e della termoregolazione. Negli ultimi anni alcune pubblicazioni stanno dando sempre più sostegno all'ipotesi del display. Le dimensioni ancora una volta andavano da qualche decina di centimetri a più di 3 metri di lunghezza in Edaphosaurus. In realtà anche all'interno del genere Edaphosaurus, le diverse specie avevano dimensioni diverse e la più piccola era lunga solo 50 centimetri. 

Spero che questo secondo articolo vi sia piaciuto e, sperando di non metterci altri due anni, ci vediamo al prossimo!

Articoli scientifici consultati

1)Ford, David P.; Benson, Roger B. J. (2018). "A redescription of Orovenator mayorum (Sauropsida, Diapsida) using high‐resolution μCT, and the consequences for early amniote phylogeny". Papers in Palaeontology5 (2): 197–239. doi:10.1002/spp2.1236

2)Felice, R. N. & Angielczyk, K. D. (2014). "Was Ophiacodon (Synapsida, Eupelycosauria) a Swimmer? A Test Using Vertebral Dimensions". Early Evolutionary History of the Synapsida. Vertebrate Paleobiology and Paleoanthropology. p. 25. doi:10.1007/978-94-007-6841-3_3ISBN 978-94-007-6840-6.

3)Shelton & Sander, 2017: "Long bone histology of Ophiacodon reveals the geologicallyearliest occurrence of fibrolamellar bone in the mammalianstem lineage", Comptes Rendus Palevol 16(4) 

      4) Mann & Paterson 2019: "Cranial osteology and systematics of the enigmatic early ‘sail-backed’ synapsid Echinerpeton intermedium Reisz, 1972, and a review of the earliest ‘pelycosaurs’" Journal of Systematic Palaeontology

5) Mann & Reisz, 2020:"Antiquity of “Sail-Backed” Neural Spine Hyper-Elongation in Mammal Forerunners" 
  • April 2020 
  • Frontiers in Earth Science 8 
  • DOI: 
  • 10.3389/feart.2020.00083

  • Sitografia




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