Uno studio a cura di ricercatori Unito, pubblicato sulla rivista Zoological Journal of the Linnean Society, ha ricostruito il calco endocranico virtuale della balenottera. Tersilla era circa 20 volte più encefalizzata dei grandi cetacei moderni.
Il Piemonte ospita una delle più importanti collezioni europee di cetacei fossili frutto di oltre due secoli di ricerche sul territorio, scavi, attività di restauro e conservazione. I fossili, in parte provenienti dalla collezione dell’Università di Torino e in parte da quella del Museo Paleontologico Territoriale dell’Astigiano, comprendono oltre duecento reperti attribuibili a balenottere, delfini, balene grigie e cetacei arcaici del Miocene e Pliocene provenienti soprattutto dal Monferrato e dall’Astigiano. Tra questi si trova il bel reperto di balenottera pliocenica (vissuta tra i 3,4 e i 3 milioni di anni fa), soprannominata “Tersilla”, che è stato recentemente attribuito alla nuova specie Marzanoptera tersillae grazie ad uno studio approfondito che è stato pubblicato sulla prestigiosa rivista Zoological Journal <https://doi.org/10.1093/zoolinnean/zlaa131> of the Linnean Society <https://academic.oup.com/zoolinnean/article-abstract/192/4/1253/5999660?redirectedFrom=fulltext> quest’anno da un gruppo di ricerca congiunto del Dipartimento di Scienze della Terra dell’Università di Torino (coordinato dal prof. Giorgio Carnevale e comprendente i ricercatori Michelangelo Bisconti e Marco Pavia) e del Museo Paleontologico Territoriale dell’Astigiano (Piero Damarco). Lo studio di questa balenottera è stato assistito da una TAC (tomografia assiale computerizzata) realizzata al Dipartimento di Radiodiagnostica dell’Ospedale “Cardinal Massaia” di Asti che ha rivelato dettagli anatomici altrimenti invisibili all’ispezione visiva. In particolare grazie alla TAC è stata possibile la ricostruzione delle ossa uditive (l’udito ha un’importanza eccezionale nella vita dei cetacei) e del calco endocranico.
Il calco endocranico rappresenta il riempimento della cavità del cranio che può avvenire dopo la morte e la decomposizione dell’individuo ad opera dei sedimenti che vanno a seppellire i resti dell’animale depositatosi sul fondale marino. Poiché nei mammiferi il cervello occupa quasi completamente la cavità del cranio, il sedimento indurito entrato nella cavità cranica rappresenta bene la superficie del cervello ricoperta dalle meningi. Lo studio del calco endocranico fornisce informazioni insostituibili circa l’evoluzione del cervellodato che è l’unico documento che rimane della forma e delle dimensioni cerebrali di specie ormai estinte.
Attraverso le immagini della TAC è stato possibile ricostruire il calco endocranico virtuale della balenottera “Tersilla” ed avere così un’immagine 3D del cervello ricoperto dalle meningi. Buona parte del lavoro di segmentazione e rendering 3D è stato realizzato grazie ad una tesi di laurea magistrale del Corso di Laurea in Scienze Naturali completata e discussa da Riccardo Daniello dell’Università degli Studi di Torino. Lo studio del calco endocranico virtuale, della sua morfologia e delle sue dimensioni è stato pubblicato alcuni giorni fa sulla prestigiosa rivista Brain, Behavior and Evolution<https://www.karger.com/Journal/OnlineFirst/223831> da un gruppo di lavoro coordinato dal prof. Giorgio Carnevale e composto da Michelangelo Bisconti, Marco Pavia, Riccardo Daniello (Dipartimento di Scienze della Terra dell’Università degli Studi di Torino), Piero Damarco (Museo Paleontologico Territoriale dell’Astigiano) e Giandonato Tartarelli (Scuola Normale Superiore, Pisa). La ricerca ha rivelato che in “Tersilla” il cervello era enorme rispetto alle dimensioni del corpo (Fig. 1).
Fig-1-Rendering-3D-del-calco-endocranico-virtuale-della-balenottera-pliocenica-Tersilla-realizzato-attraverso-la-TAC-del-fossile
Attraverso una serie di misurazioni e di equazioni è stato infatti possibile ricostruire le dimensioni corporee di “Tersilla” (che era lunga circa 6,8 m e pesava circa 1300 kg) e il volume e la massa del suo cervello che è risultato essere circa 4390 centimetri cubici e 4500 g. Questi valori hanno fornito un valore del coefficiente di encefalizzazione pari a circa 3. Tanto per fare un confronto, l’encefalizzazione umana è circa 6 e quella dello scimpanzé circa 3. La balenottera “Tersilla” era dunque encefalizzata quanto uno scimpanzé. Considerando il fatto che i grandi cetacei moderni come balene e balenottere hanno un coefficiente di encefalizzazione di circa 0.2-0.9, “Tersilla” era circa 20 volte più encefalizzata.
Non è chiaro per quale motivo nel Pliocene esistesse una balenottera con un cervello così grande né per quale motivo questa specie si sia estinta. Di certo la forma del calco endocranico ha rivelato che le aree preposte all’elaborazione dei suoni erano molto sviluppate e che il cervelletto era meno complesso di quello delle balenottere moderne. Questo suggerisce minori abilità natatorie ma grandi capacità uditive magari legate, ma questa è speculazione, a strategie di comunicazione peculiari. Resta il fatto che per la prima volta si è dimostrato, grazie alla ricostruzione del calco endocranico virtuale di una balenottera pliocenica piemontese, che c’è stato un tempo in cui sono vissute balenottere con un cervello molto grande rispetto alle dimensioni del corpo e per la prima volta è stata possibile la ricostruzione di comportamenti e di fisiologie di una specie estinta di cetaceo sulla base della forma delle varie aree del calco del suo cervello.
Il progetto delle TAC continua attraverso una collaborazione con l’Ospedale “Cardinal Massaia” di Asti e che prevede la scansione di 20 reperti allo scopo di ricostruire le fasi salienti dell’evoluzione del cervello di cetacei pliocenici e miocenici piemontesi. Si tratta di un progetto dalle potenzialità interessantissime dato che tra i cetacei ci sono le specie più altamente encefalizzate dopo l’uomo; lo studio dell’evoluzione delle grandi dimensioni del cervello dei cetacei potrebbe fornire interessanti spunti di ricerca sulle circostanze ambientali e sulle pressioni evolutive che hanno condotto all’evoluzione del cervello umano, anch’esso di grandi dimensioni rispetto alle dimensioni corporee.
Questa ricerca è stata in parte resa disponibile al pubblico attraverso la mostra “Balene preistoriche” che si è inaugurata il 17 settembre scorso alla Chiesa del Gesù del Palazzo del Michelerio dove ha sede l’Ente di Gestione del Parco Paleontologico Astigiano e il Museo Paleontologico Territoriale dell’Astigiano ad Asti. La mostra comprende diversi reperti portati all’attenzione del grande pubblico per la prima volta da due secoli a questa parte all’interno di una splendida cornice formata da affreschi tardo seicenteschi perfettamente conservati. Nella mostra è stata inserita la prima stampa 3D di un calco endocranico virtuale di una balenottera fossile ed è proprio quello di “Tersilla” appena pubblicato (Fig. 2).
Le varie iniziative di ricerca ed espositive sono parte integrante dell’attività del “Centro Studi dei Cetacei Fossili Piemontesi”, che ha come principale finalità lo studio e la divulgazione della conoscenza di questi affascinanti mammiferi marini. Questo ha già portato, nell’arco di due anni, a 7 articoli scientifici, un volume che ha inaugurato una collana tutta dedicata alla paleontologia dell’Astigiano, 5 comunicazioni e poster a congressi scientifici nazionali e internazionali, 7 tesi di laurea e 10 tirocinii rappresentando una eccezionale opportunità di studio, ricerca scientifica e formazione a livello nazionale.
Ufficio Stampa Università di Torino
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