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domenica 27 ottobre 2013

Dare un volto all'antenato comune

Uno degli scopi di questo blog è parlare di argomenti paleontologici non molto popolari, nel tentativo sia di far cadere dei falsi miti o di far conoscere "paleostorie" importanti ma poco conosciute, sia di tentare di far appassionare qualche eventuale lettore a questi ambiti.
Con mio grande piacere, negli ultimi mesi ho ricevuto mail private o messaggi sulla pagina facebook di paleostories, di lettori incuriositi e interessati ad alcuni argomenti trattati nel blog. 
Questo mi rende chiaramente contento.
Scrivere per se stessi può essere stimolante, ma nulla paragonato a scrivere per gli altri.
Il seguente post nasce dunque da una domanda fattami da un lettore circa l'aspetto "dell'antenato comune dei veri gnathostomi alla luce degli ultimi studi pubblicati".
Prima di leggere il resto, è Assolutamente Importante prendere visione di questi tre post (1,2,3)

Come abbiamo visto nel precedente post, è possibile tentare di ricostruire l'aspetto dell'antenato comune di due gruppi poichè esso (teoricamente) possiede i tratti condivisi dai due gruppi derivati.
Provo a fare un'esempio: se vogliamo ricostruire com'era fatto l'antenato comune più recente degli amnioti, dobbiamo considerare quali sono le caratteristiche comuni (non derivate e non analoghe) dei gruppi discendenti che sono legati da questo antenato comune.
I gruppi all'interno di amniota (Sinapsida e Diapsida) possiedono entrambi quattro arti, uno scheletro interno osseo, un rivestimento cutaneo adatto ad un ciclo di vita completamente terrestre, un sistema escretore atto a diminuire la perdita d'acqua in ambiente aereo, insieme al sistema respiratorio, dita artigliate e, cosa più importante, un uovo formato da annessi embrionali (amnios, corion e allantoide) tale da poter scollegare il ciclo riproduttivo dall'acqua.
Ora, siccome queste caratteristiche sono presenti in tutti i rami interni ad amniota, esse rappresentano le proprietà che legano questi rami in unico punto. Punto che consiste nel più recente antenato comune.
Dunque, se vi chiedessero com'era fatto l'ultimo antenato comune degli amnioni (o se vogliamo, il primo amniote, anche se ricordatevi che non sapremo mai chi fu veramente), rispondetegli che era munitio di quattro arti, molto probabilmente artigliati, possedeva un sistema respiratorio, un rivestimento cutaneo e un apparato escretore atto ad un ciclo vitale completamente terrestre, produceva un uovo con annessi embrionali, etc...

lunedì 21 ottobre 2013

Pensieri sparsi su antenati comuni e anelli mancanti

Le parole antenato comune e anello mancante confondono, questo è fuori questione.
Da quando questi termini  sono diventati di dominio pubblico, ad ogni scoperta paleontologica di un certo ambito (su tutti, origine dell’uomo e origine tetrapodi) veniamo invasi da frasi come “l’anello mancante di tutti noi aveva queste caratteristiche, viveva qui e X milioni di anni fa”.
E puntualmente dopo ogni nuova scoperta quello che fino al minuto prima era l’antenato comune, l’anello mancante, viene spodestato da quello nuovo, in una spasmodica ricerca dell’”antenato comune definitivo”.
Tutto ciò ha portato ad una mitizzazione delle parole anello mancante e antenato comune.
Due parole che in realtà hanno una valenza scientifica molto più seria di quanto si pensi.

Da un punto di vista puramente tecnico, l’antenato comune di due taxa (discendenti) è quel taxa da cui questi (i discendenti) sono derivati, per un evento di speciazione.
Tuttavia questa definizione è difficile da usare in paleontologia, dove non vediamo segni di speciazione diretta. In paleontologia, se due organismi hanno un antenato in comune significa che possiedono delle caratteristiche condivise che sono tali perché possedute da un organismo primitivo dal quale si sono poi divise le due linee che hanno portato ai due discendenti.
Ma una cosa importante da capire è che si può parlare di antenato comune a diversi livelli. Per esempio, noi condividiamo un antenato in comune con lo scimpanzé, perché siamo primati, ma ne dividiamo uno anche con il cane, poiché siamo mammiferi, e ne dividiamo anche un altro il coccodrillo, perché siamo amnioti, e un altro ancora con il pesce rosso, perché siamo osteitti, etc, giù, fino all’origine della vita.
Quando si parla di antenato comune, dunque, bisogna stare attenti, perché è un termine che può voler dire tutto e niente.
E’ un termine che va contestualizzato.

lunedì 14 ottobre 2013

Il mito della conquista della terraferma Parte 4: le verità di Ichthyostega

Non c'è episodio nella storia dell'evoluzione dei vertebrati di cui si sia più parlato, speculato, sognato, come del passaggio da vertebrati acquatici a vertebrati terrestri.
Il mito racconta che alcuni pesci, PER sfuggire alla siccità, PER cacciare o PER qualsiasi altra motivazione (e ne sono state dette tante) abbiano sviluppato arti funzionali e dita e si siano avventurati sulla terraferma, dando poi origine a quella florida linea di animali a quattro arti, appunto, i tetrapodi, che vedrà il suo punto massimo con la comparsa dell'uomo.
Ho detto appunto che il mito racconta così, perchè di questo mito ho già parlato spesso sul blog, sperando di avervi fatto capire come molte cose che pensavamo di sapere su questo argomento si stanno rilevando in realtà false o, soprattutto, forzate.
Oggi molto paleontologi pensano che gli arti dei tetrapodi si siano originati in ambiente acquatico per migliorare il movimento in certi ambienti irregolari e che richiedevano una certa interazione, come gli intricati labirinti di mangrovie, e non con la finalità di camminare sulla terraferma
Anzi, questo episodio può essere preso come esempio massimo di exaptation, termine che indica come una struttura originatasi con una funzione ben precisa sia stata poi riutilizzata per un'altra.
Altro esempio, se non avete capito, potrebbero essere le piume degli uccelli, utilizzate inizialmente come isolante termico (o come segnale sessuale) e poi adattate ad essere funzionali al volo.
Tornando a noi, il post di oggi vuole parlare di un animale che rappresenta (o sicuramente ha rappresentato) l'emblema del mito della conquista della terraferma: Ichthyostega.
Ichthyostega è un tetrapodomorpho del Devoniano superiore (circa 375 - 359 milioni di anni), i cui fossili sono stati rinvenuti in Groenlandia, considerati per moltissimi anni uno dei taxa chiave nel campo dello studio dell'evoluzione dei primi tetrapodi (lo è ancora, anche se il ritrovamento di altri tetrapodomorphi basali oggi lo rende un pò meno speciale).
Di questo animale ho già parlato più o meno approfonditamente qui, e avevo mostrato come Ichthyostega possegga caratteristiche adatte più ad uno stile di vita acquatico che non terrestre, pur non escludendo la possibilità che potesse muoversi anche sulla terraferma

Simpatica ricostruzione di un Ichthyostega che, in questo caso, ha chiaramente sviluppato gli arti per scappare dal Natural History Museum of Wien.
Oggi vediamo un particolare aspetto di Ichthyostega, frutto di recenti studi, che colpisce ancora la veste menzioniera del mito.

giovedì 3 ottobre 2013

Entelognathus in the sky with diamonds

Chi di voi non conosce la romantica storia di Lucy, il primo fossile scoperto di Australopithecus?
Piccolo riassunto: nel 1974, in Etiopia, una squadra di paleoantropologi stava scavando in cerca di resti di ominidi ascolta i Beatles. Ormai la band si era sciolta da un paio di anni, ma le loro canzoni era ancora (e lo sarebbero rimaste ancora per moltissimo tempo) rieccheggianti nelle menti dei numerossimi fan.
Ad un certo punto, mentre ascoltavano la canzone Lucy in the sky with diamonds, la squadra trova lo scheletro, parzialmente completo, di quello che sarebbe diventato poi uno dei fossili più famosi del mondo. I paleoantropologi non potevano credere ai loro occhi: davanti a loro lo scheletro di una femmina, alta circa 1 metro, di una creatura ancora somigliante ad una scimmia ma con palesi caratteri che la legavano all'uomo, soprattutto nella zona della mandibola e del bacino.
Lo avevano trovato,"l'anello mancante".
Chiamarono il loro esemplare Lucy, in onore della canzone che stavano ascoltando.
Fu una grande giorno per la paleontologia mondiale, un giorno un pò meno felice per chi, da quel giorno, si ossessionò agli "anelli mancanti", ma questo è un altro discorso.

Perché ho parlato di Lucy?
Be, perchè il fossile di cui vi parlerò è stato definito da alcuni paleontologi  come la "Lucy" dell'evoluzione dei primi vertebrati, il fossile che da tempo i paleontologi che studiano l'origine delle mascelle e degli gnathostomi stavano aspettando (ma è veramente così?).
Questo fossile:

Particolare del fossile di Entelognathus. Da Zhu et al., 2013

Ma per comprendere meglio perchè questo fossile è importante, devo fare un pò il giro largo.

Oggi la nostra visione del regno animale è piuttosto distorta a causa delle molte forme estinte che non vediamo (se non in rari casi attraverso i fossili). 
Un esempio classico riguarda gli gnatostomi, di cui oggi possiamo osservare solo alcuni gruppi. 
Nella loro ripartizione classica, gli gnatostomi moderni si possono dividere in pesci cartilagine, o Chondrichthyes (squali, razze, chimere) e pesci ossei, o Osteichthyes (attinopterigi, dipnoi, celacanti e tetrapodi). 


L'intorno di Vertebrata così come ci appare oggi guardando solo le forme esistenti. Immagine autoprodotta.