Ammoniti e Probabilità

oh finalmente è uscito...

un progetto quasi sul visionario... talmente tanto fuori dagli schemi che addirittura non siamo riusciti a trovare riferimenti bibliografici, qualcuno che abbia già affrontato un lavoro come il nostro...

nato per due chiacchiere... la ricerca di un significato su alcune strutture visibili sulle ammoniti, le loro linee di sutura, una idea che girava nella mia testa, un'idea che girava nell'idea della mia prof. di matematica, collega e amica.

Le ammoniti. Sono i fossili di molluschi cefalopodi, parenti degli attuali calamari, che vissero nei mari di tutto il mondo per 400 milioni di anni, tra il Devoniano (Paleozoico) e il Cretacico terminale (Mesozoico). Scomparvero durante la crisi cretacico-paleogenica (K/Pg) circa 65 milioni di anni fa, come i dinosauri, le rudiste, le belemniti e tanti altri gruppi tassonomici di animali e piante.

I fossili di ammoniti riportano un guscio particolare, relativamente strano, in cui le ornamentazioni esterne (coste, solchi, creste e via discorrendo) si sovrappongo a quelle interne: le linee di sutura.

Le linee di sutura. a - Pleydellia buckmani; b - Geczyceras speciosum 

Un anno intero a cercare di parlare un linguaggio comune, a trovare una lingua che ci permettesse di comunicare. Un anno.

Lei parlava il matematichese e io le rispondevo in paleontologichese... non so se avete presente, era come ne film "Il tredicesimo guerriero" dove l'eroe arabo, viaggiando con eroi vichinghi, dopo un po' impara il loro linguaggio solo a forza di provare a parlare.

E abbiamo imparato un linguaggio nuovo, un linguaggio che abbiamo provato a raccontare nel nostro articolo.

Per farlo abbiamo dovuto e voluto cambiare tutte le carte in tavola, cambiare significati, provare e riprovare strade a volte senza uscita...

La linea di sutura. Per chi ha studiato paleontologia all'università la definizione si mandava giù a memoria: "La proiezione del setto sulla parete interna del guscio". Ma se fosse anche qualcos'altro?

E se la linea di sutura fosse "il risultato, fossilizzato nel tempo, di un calcolo di probabilità"?
E se l'ammonite avesse realizzato la sua capacità di adattamento al suo ambiente disegnando la propria di linea di sutura?

era questo il quesito ed era ispirato al disegno arzigogolato che avevamo davanti.

Poi ogni gruppo aveva il suo disegno. E ogni gruppo viveva in un mondo proprio. Chi sapeva nuotare bene era adattato al movimento orizzontale, ad una data profondità, fatta di mari aperti e lunghe distanze. E così trovava il cibo, scappava dai predatori, socializzava e si accoppiava. E la sua linea suturale era semplice.

Pleydellia Buckmani Maubeuge, 1947. a, b - l'olotipo della specie, l'esemplare su cui la specie è stata istituita; c - la linea di sutura; d - la linea frattale di von Koch. Notare la perfetta sovrapponibilità dei due disegni.

Chi invece non sapeva nuotare velocemente aveva un guscio con caratteristiche adattate alla vita sedimentaria, nascondendosi negli anfratti, muovendosi nel buio delle profondità per la difesa e per il riposo, tornando poi in superficie per le attività sociali e per la nutrizione. Probabilmente era il raschiatore, o il superpredatore che mangiava sul fondo o i resti di altri animali. Poteva anche essere erbivoro. E la sua linea di sutura era molto complicata.

Geczyceras speciosum (Janensch, 1902). a, l'esemplare in studio; b - la linea di sutura; c - la linea frattale di Césaro. Notare la perfetta sovrapponibilità dei due disegni.

E via discorrendo...

e così abbiamo provato a creare scenari: pressione costante, strettamente decrescente, irregolare.

Scenari ipotizzati. 1 - pressione costante; 2 - pressione strettamente decrescenti, sviluppate in due sotto casi a e b; 3 - pressione irregolare.

Abbiamo anche confrontato le linee con geometrie frattali note trovando delle perfette corrispondenze...

Sono veramente soddisfatto dei risultati, sebbene sia solo il primo passo. adesso è necessario ampliare lo studio ad altre linee di sutura, cambiare ambienti ed età... e magari chessò un giorno associare un valore alle pressioni e quindi un valore di profondità a data linea di sutura...

la citazione è:

Di Cencio A. & Doria S. (2017) - Probabilistic Analysis of suture lines developed in ammonites: the jurassic example of Hildocerataceae and Hammatocerataceae. Mathematical Geosciences.

un paio di link: Researchgate e Mathematical Geosciences