Tetrapod

Abstract:  A new species of Gyracanthides from the mid-Viséan Ducabrook Formation of Middle Paddock site, near Springsure in the Drummond Basin, central Queensland, is based on isolated three-dimensionally preserved elements. The specimens comprise paired and unpaired spines and pectoral girdle elements, procoracoids and scapulocoracoids, and include growth series. The morphology, especially of the shoulder girdle bones and the form and tubercular ornamentation of the paired fin spines, is used to distinguish the new taxon. These characters also help differentiate the numerous described gyracanthid species. Aspects of palaeobiology including possible sexual dimorphism are explored. A hypothetical reconstruction of the fish is based on our interpretation of the articulation of isolated elements combined with examination of wear patterns on fin spines. Gyracanthides hawkinsi sp. nov. is compared with other Australian taxa as well as with gyracanthids from North America, Europe, Russia, Iran, Africa and Antarctica, some of which are tentatively reassigned here to the Gondwanan genus Gyracanthides.

The bipedal posture (BP) and gait of humans are unique evolutionary hallmarks, but similar stances and forms of locomotion have had enormous influences on a range of phylogenetically diverse tetrapods, particularly dinosaurs and birds, and a range of mammalian lineages, including non-human apes. The complex movements involved in bipedalism appear to have modest evolutionary origins, and it is presumed that a stable and erect posture is a prerequisite for erect strides and other bipedal movements. Facultative bipedalism in several lineages of lizards is achieved by running, but some varanid lizards (genus Varanus) exhibit BPs without running. In these cases, BPs (BPstanding) are not used as a form of locomotion; rather, BPstanding is associated with defensive displays, and such postures also probably permit better inspection of the environment. Yet, in other varanids, BPs have been observed only during combat episodes (BPcombat), where both contestants rise together and embrace in the so-called clinch phase. Numerous other species, however, show neither type of BP. Past researchers have commented that only large-bodied varanids exhibit BP, a behaviour that appears to show phylogenetic trends. We termed this idea the King–Green–Pianka (KGP) bipedal hypothesis. In this article, we address two main questions derived from the KGP hypothesis. First, what is the phylogenetic distribution of BP in Varanus and close relatives (varanoids)? Second, is BP positively correlated with the phylogenetic distribution of large body size (e.g. snout–vent length, SVL)? In addition, we asked a related question: do the lengths of the femur and tail show body size-independent adaptive trends in association with BP? Because varanid species that show BPstanding also use these postures during combat (BPcombat), both types of BP were analysed collectively and simply termed BP. Using comparative phylogenetic analyses, the reconstruction of BP required three steps, involving a single gain and two losses. Specifically, BP was widespread in the monophyletic Varanus, and the single gain occurred at the most recent common ancestor of the African clade. The two losses of BP occurred in different clades (Indo-Asian B clade and Indo-Australian Odatria clade). BPs are absent in the sister group to Varanus (Lanthanotus borneensis) and the other outgroup species (Heloderma spp.). Our phylogenetic reconstruction supports the KGP prediction that BP is restricted to large-bodied taxa. Using the Hansen model of adaptive evolution on a limited, but highly relevant morphological dataset (i.e. SVL; femur length, FL; tail length, TL), we demonstrated that these characters were not equivalent in their contribution to the evolution of BP in Varanus. SVL was significantly correlated with BP when modelled in a phylogenetic context, but the model identified random processes as dominant over adaptive evolution, suggesting that a body size threshold might be involved in the evolution of BP. A Brownian motion (BM) model outperformed the selection model in our analysis of relative TL, suggesting that TL and BP evolved independently. The selection model for relative FL outperformed the BM model, indicating that FL and BP share an adaptive history. Our non-phylogenetic analyses involving regression residuals of FL and TL vs. SVL showed no significant correlation between these characters and BP. We suggest that BP in Varanus provides a convergent or analogue model from which to investigate various forms of bipedalism in tetrapod vertebrates, especially other reptiles, such as theropod dinosaurs. Because BPstanding in varanids is possibly an incipient stage to some form of upright locomotion, its inclusion as a general model in evolutionary analyses of bipedalism of vertebrates will probably provide novel and important insights. © 2009 The Linnean Society of London, Biological Journal of the Linnean Society, 2009, 97, 652–663.

Imitare gli ingegnosi modelli della natura per risolvere complessi problemi umani: è questo l'ambizioso obiettivo dell'architettura biomimetica, una disciplina sperimentale relativamente nuova, ma che può vantare già numerose applicazioni in svariati contesti. Dal greco bios (vita) e mimesis (imitazione), l'architettura biomimetica non va confusa con le operazioni di mascheramento degli edifici attraverso pannelli vegetali (si veda a questo proposito Patrick Blanc e il suo rivestimento " vertical green "). Oggi più che mai occorre ripensare l'architettura in termini di sostenibilità; all'arte della demolizione (la progressiva rimozione del preesistente ad alto impatto ambientale) devono necessariamente affiancarsi un'edilizia consapevole e nuovi sistemi di produzione a ciclo chiuso capaci di convertire scorie e scarti in energia intelligente. La biomimetica è una nuova filosofia per l'architettura contemporanea, un vero e proprio piano di salvataggio per il pianeta. La rivoluzione della sostenibilità auspica tre grossi cambiamenti: aumento radicale nell'efficienza energetica; passaggio da un sistema di sfruttamento delle risorse lineare, dispersivo e inquinante a un modello a ciclo chiuso; passaggio da un'economia basata sui combustibili fossili a una basata sull'energia solare. La natura è il laboratorio per eccellenza, una fucina dove l'evoluzione in milione di anni ha avuto modo di affinare le invenzioni più ardite; l'indagine biomimetica, al di là dell'imitazione, mira a carpire il pensiero profondo della natura, per poi utilizzarlo come strumento di design. Dalle piante e dagli animali, dalle strategie sorprendenti che hanno affinato per la sopravvivenza anche in condizioni estreme, abbiamo tanto da imparare. Un esempio è lo scarafaggio della Namibia, che vivendo nel deserto ha trovato il modo di procurarsi l'acqua. Ecco la sua tattica: nelle ore notturne esce dalla sua tana e si guadagna la sommità di una duna; quando soffia la brezza marina, sulla sua corazza nera (in grado di irradiare calore nell'aria notturna) si formano per reazione goccioline d'acqua; all'alba lo scarafaggio della Namibia non deve far altro che sollevare la corazza e far scivolare le goccioline nella sua bocca. Il Progetto " Foresta del Sahara " si è ispirato proprio a questo insetto per risolvere il problema della desertificazione. Così opera l'indagine biomimetica: inquadrare il problema, e cercare come in natura piante o animali lo hanno risolto. Attualmente, per fare solo alcuni esempi, si stanno studiando ponti ultraleggeri ispirati alle cellule vegetali, palazzi modulari ispirati alle conchiglie " orecchie di mare " e tetti superefficienti ispirati alle strutture delle ninfee amazzoniche giganti. C'è tutto un universo di bellezza ed efficienza che attende ancora di essere esplorato nel complesso meccanismo naturale. La tecnologia di vecchia scuola non è più vantaggiosa, non si fa a tempo ad applicarla che già ci si ritorce contro. Dove non c'è sostenibilità non c'è futuro. L'incremento demografico su scala mondiale va verso il collasso, e solo un drastico intervento su più fronti – in grado di ripensare strutture ed energia in simbiosi armonica con l'ambiente – sarà in grado di scongiurare la débâcle. Lo studio di come la natura risolve i problemi ci fornirà la maggior parte delle soluzioni. I cambiamenti sempre più rapidi e imprevedibili in seno alla tecnologia ci obbligano a riflettere sul concetto stesso di progettazione. Il precetto rinascimentale " dominare la natura attraverso la tecnologia " si ribalta emblematicamente in " dominare la tecnologia attraverso la natura " ; non si tratta di un nostalgico bucolico ritorno al passato ma, come abbiamo già osservato, di un sostanziale ripensamento della contrapposizione naturale-artificiale: una tecnologia bio-ispirata, che sappia farsi allieva meritevole della grande Mater, che sappia osservare e rielaborare senza effetti collaterali. Scrive Giacomo Chiesa nel saggio Biomimetica, tecnologia e innovazione per l'architettura (Celid, 2010): «Occorre che il mondo dell'artificiale costruisca un diverso modo di rapportarsi con quello naturale, non per sottomettersi e abbandonare la tecnologia e la scienza, ma, al contrario, forte delle conoscenze attuali e di quelle future, per affiancare la natura nel processo evolutivo e nel recuperare l'equilibrio dinamico che caratterizza gli ecosistemi.» Le regole della buona convivenza sono note a tutti. Non siamo cosa altra dalla natura, ma ne siamo parte integrante, un ingranaggio del complesso meccanismo. Solo comportamenti responsabili e un'interazione armonica ci garantiranno la sopravvivenza a lungo termine. «Da sempre – scrive Roberto Pagani – il pagamento della " cambiale ambientale " viene rinviato alle generazioni future. Oggi è allo sconto e i tempi, forse, sono abbondantemente scaduti.» Sebbene l'edilizia sostenibile sia oggi studiata, promossa e praticata, gran parte dell'impegno non si è ancora tradotto nella pianificazione di un intervento concreto. Siamo però sulla buona strada. «Quando si pensa alla natura – sono parole di Michael Pawlyn, ricercatore biomimetico – si pensa che si basi tutta sulla competizione. Ma di fatto negli ecosistemi più maturi è probabile trovare esempi di relazioni simbiotiche. Un importante principio della biomimetica è trovare modi per riunire tecnologie in insiemi simbiotici.» Questa in sintesi la grande sfida: aumento radicale di efficienza delle risorse, cicli chiusi ed economia basata sul sole. In modo particolare Pawlyn insiste sulla necessità di intervenire sul metabolismo della città contemporanea per trasformare i rifiuti in " opportunità a ciclo chiuso ". Il ciclo chiuso riveste un'importanza cruciale. Negli ecosistemi tutto ciò che viene scartato da un organismo diventa poi nutrimento per qualche altra componente del sistema. Nulla in natura va sprecato. Si veda a questo proposito il famoso progetto di Graham Wiles " Dal cartone al caviale " , mirato a tamponare l'impatto antropico sul pianeta (gli esseri umani producono quotidianamente quantità enormi di rifiuti e, a lungo termine, non c'è sistema di smaltimento che possa risolvere il problema in modo pulito). La natura, nella maggior parte dei casi, pensa e opera per cicli chiusi, senza scarti inutili, senza eccedenze dannose. Ecco il ciclo virtuoso ideato da Wiles: gli imballi di cartone vengono ritirati dai ristoranti, fatti a pezzettini e inviati ai centri ippici, dove vengono utilizzati per i giacigli dei cavalli; quando i giacigli si insudiciano vengono inviati a dei sistemi di ricompostaggio che producono lombrichi; successivamente questi lombrichi vengono utilizzati come cibo per gli storioni siberiani, storioni che a loro volta producono il caviale, lo stesso caviale che poi (e qui il ciclo si chiude) ritroviamo nei ristoranti. Un ciclo virtuoso, autosufficiente, redditizio e senza conseguenze in termini di rifiuti e costi di smaltimento. Sistemi di smaltimento trasformati in schemi che creano valore: a questo si dovrebbe puntare. A Londra si è sperimentato di recente il Progetto Moebius, con l'accorpamento di cicli di cibo, energia, acqua e rifiuti in un'unica struttura, nel caso specifico un ristorante all'interno di una serra adibita alla coltivazione di ortaggi (serviti poi nello stesso ristorante). Un perfetto esempio di azienda a ciclo chiuso,

Red-bed strata exposed at Lepreau Falls, southern New Brunswick, were originally interpreted as belonging to the Triassic Lepreau Formation. Poorly preserved tetrapod trackways within the strata were previously assigned to two ichnospecies; one to a new Triassic ichnospecies, Isocampe lepreauense Sarjeant and Stringer, and the other to Rhynchosauroides cf. R. franconicus (Heller). Both were attributed to reptiles. Subsequent mapping of the rocks and reassignment of the exposed strata at Lepreau Falls to the Mississippian Mabou Group prompted our re-examination of the trackway fossils. Isocampe lepreauense was described from a specimen block preserving three trackways and the original description was based on erroneous interpretation of extramorphological digit drags. Rhynchosauroides cf. R. franconicus was a tentative assignment in a letter accompanying a cast in the New Brunswick Museum, but was never formally published. We redescribe and re-interpret all the trackways as gait vari...