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mercoledì 20 novembre 2013

Chi siamo, da dove veniamo (parte 2): la scoperta che riscrive la storia dei tetrapodi


Nel post precedente vi avevo raccontato la storia dei tetrapodi. Quella che conosciamo oggi, con Eusthenopteron, Tiktaalik, Acanthostega, Ichthyostega e tutti gli altri "eroi della transizione da pesci a tetrapodi".
Tuttavia, vi avevo lasciato con il dubbio se ciò che oggi noi sappiamo rappresenti la realtà o solo una nostra illusione di pensare di essere sulla strada giusta.

Ho deciso di iniziare questa serie con un racconto fantastico, ma basato su dati reali, per provare a fare un giochino con i miei lettori. 
Nel prologo raccontavo di un piccolo crostaceo di 395 milioni di anni fa che, uscendo dal mare, incontrava sul bagnasciuga delle impronte di tetrapodi. Il racconto è chiaramente fantastico perchè inventato da me, ma è basato su una serie di dati reali.
Vi avevo chiesto di confrontare il prologo con il riassunto (molto riassunto) di ciò che sappiamo, grazie ai fossili, dell'origine dei tetrapodi e di vedere se si potevano trovare delle incongruenze.
Alcuni di voi hanno provato a rispondere, andando più o meno dritto al problema.

La risposta è racchiusa nella prima riga: Polonia, 395 milioni di anni fa, Eifeliano.
Pensateci un attimo: impronte di tetrapodi a cinque dita 395 milioni di anni fa, ossia circa 20 milioni di anni prima del più antico tetrapode noto? Impossibile! 
O forse no?

Nel 2010, Niedzwiedzki et al. descrivono alcune piste fossili lasciate da un tetrapodi ignoti provenienti da  un giacimento situato nella Polonia sud orientale, più precisamente dalla cava di Zachelmie, in cui affiora la formazione Wojcienchowice (Devoniano medio).
Il sito contiene numerose impronte di tetrapodi, alcune isolate e altre disposte in modo da formare piste.
Le impronte appartengono a mani e piedi muniti di dita, anche se non è facile contare il numero delle dita, ma il numero varia da 5 a 8 dita, a seconda dell'impronta. 


Purtroppo, le impronte sono state lasciate su un substrato molle che ha causato alcune distorsioni, frutto dello sprofondamento di alcune parti degli arti rispetto ad altre. Tuttavia, nonostante queste deformazioni, è possibile ricostruire la forma degli arti di chi ha lasciato queste impronte, che risulta abbastanza simile a quella di altri tetrapodi basali, come Acanthostega ed Ichthyostega.
Alcune impronte isolate sono larghe anche 15 centimetri e suggeriscono che esse siano state lasciate da un animale più lungo di 2 metri e mezzo. 
Alcune impronte, addirittura, sono larghe più di 26 centimetri. 
Tetrapodi, tetrapodi molto grossi.


Per quanto riguarda le piste, le due principali, Muz. PGI 1728.II.16 e Muz. PGI 1728.II.15 mostrano due diversi tipi di "camminata".
La prima (Muz. PGI 1728.II.16) mostra una sequenza di mani e piedi, di misura diversa (i piedi sono più grandi delle mani), diasposte secondo un percorso dritto.
Ricostruendo la posizione delle varie impronte, è possibile evidenziare come l'animale si sia spostato muovendo in maniera alternata gli arti, proprio come si muovo oggi i tetrapodi. 
E' inoltre importante notare come non vi siano impronte del corpo e dunque l'animale non trascinava ne l'addome ne la coda (e ciò è molto interessante, come vedremo nel quarto post di questa serie). 
Date le dimensioni delle impronte, l'animale doveva avere una lunghezza di circa 40-50 centimetri.


La seconda pista (Muz. PGI 1728.II.15) è invece diversa e mostra un interessante tipo di camminata: qui, l'animale ha camminato alternato per il primo tratto, per poi muovendo gli arti in maniera simmetrica per un piccolissimo pezzo, e in seguito riprendendo a muovere gli arti in maniera alternata. Questo tipo di traccia, un pò più "zoppicante" può essere interpretata in diversi modi. 
Per esempio, possiamo ipotizzare che l'animale muovesse in maniera alternata solo gli arti anteriori e che dunque le impronte pari rappresentino gli arti posteriori che venivano appoggiati durante la sosta (ma non c'è segno di traccia del corpo, inevitabile durante il trascinarsi solo sulle zampe anteriori), oppure che un paio di arti appoggiasse a terra in maniera più leggera dell'altra. 
Un'ipotesi suggestiva è che questa traccia sia stata lasciata sott'acqua, dove l'animale si sarebbe mosso utilizzando solo gli arti anteriori, dunque con la possibilità di restare con il corpo sollevato dal substrato, appoggiando un paio di volte anche quelli posteriori.
Per testare queste ipotesi c'è bisogno di ulteriore lavoro.


Le implicazioni di questo ritrovamento sono tante.
Innazi tutto, riprendendo il tema di questo post, il tempo: il più antico tetrapode noto per resti scheletrici è attualmente Elginerpeton, descritto da Ahlberg (1995) su resti risalenti al Devoniano superiore (375 milioni di anni fa). 
Fino al momento di questa scoperta si pensava che dunque i primi tetrapodi si fossero originati da tetrapodomorphi simili a Tiktaalik circa 380 milioni di anni fa.
Il ritrovamento delle orme di Zachelmie, non solo certifica la presenza di più di un tetrapode nel Devoniano medio, ben 20 milioni di anni prima del più antico tetrapode noto e circa 10 prima del più anticho tetrapodomorpho, bensì implica che l'origine dei tetrapodi risale a prima di quel periodo. 
Grazie a queste orme oggi sappiamo che già 395 milioni di anni fa esistevano tetrapodi con morfologie e dimensioni diverse (persino che c'erano già tetrapodi di oltre 2 metri). 
Dunque, possiamo predatare l'origine dei tetrapodi almeno al Devoniano inferiore (se non prima).


Quello che possiamo imparare da questo post dunque, è come basta pochissimo, anche una sola scoperta, per farci capire quanto poco sappiamo ancora di certi argomenti. La paleontologia è una scienza incerta, in cui molte cose non si sanno e forse non si sapranno mai. Non bisogna quindi creare falsi miti o illusioni, ma convencersi che la scarsità del record fossile ci deve rendere cauti e pronti a cambiare idea di fronte alle nuove evidenze.

Nel prossimo post vedremo un'altra implicazione importante di questa scoperta, che cambia un altro punto di come eravamo abituati a pensare l'evoluzione dei tetrapodi.
Qualche indizio è già nel prologo....

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Bibliografia:

- Niedzwiedzi G., Szrek P., Narkiewicz K., Narkiewicz M. and Ahlberg P.E. 2010
Tetrapod trackways from the early Middle Devonian period of Poland. Nature 463: 43 - 48

- Ahlberg P.E. 1995
Elginerpeton pancheni and the earliest tetrapod clade. Nature 373: 420 - 425



1 commento:

Robo ha detto...

Decine di milioni di anni tra Ichtyostega e Acanthostega e tetrapodi che camminavano senza strisciare la coda?!? Mi fa pensare a schiere di zampettanti sarcopterigi. Adesso mi sovviene una domanda spero non troppo stupida Marco: é possibile (o meglio, abbiamo qualche motivo per pensare) che in tanti milioni di anni l'esattazione zampette per spostare-zampette per camminare sia avvenuta parallelamente in diversi gruppi? O addirittura (ma qui non ci credo anche se te lo chiedo) che un carattere derivato come le 5 dita per piede si sia sviluppato indipendentemente più volte? Ciao e grazie.