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mercoledì 16 aprile 2014

Tamisiocaris, un nuovo anomalocaride filtratore (Parte 2)

La scoperta di Tamisiocaris (vedere qui) ci ha fornito un altro pezzo del meraviglioso puzzle dell’evoluzione della vita sulla terra.
Con le sue appendici specializzate e le grandi dimensioni, la scoperta ha fatto il giro del mondo, diffondendo la notizia di questo “whale-like” anomalocaride e rispolverando l’intramontabile mania per l’esplosione cambriana.
Tuttavia, nonostante la morfologia di questo animale sia stata al centro delle attenzioni dei media per le sue curiose peculiarità, poco è stato detto dell’importanza della sua scoperta per quanto riguarda la nostra conoscenza dell’ecologia e in generale della biodiversità del cambriano.
A ben vedere, quello che dovrebbe davvero importare dell’esplosione cambriana non sono tanto i piccoli pezzi del puzzle ma piuttosto il disegno che viene fuori mettendo insieme i vari pezzi.

Inserendo Tamisiocaris all’interno della biodiversità anomalocaride, risulta subito evidente come questo gruppo di animali possegga una interessante varietà morfologica per quanto riguarda le appendici, legata ad un diverso utilizzo delle risorse alimentari e dunque all’occupazione di diverse nicchie ecologiche. 

Alcuni anomalocaridi, come Tamisiocaris, possiedono appendici adatte ad un'alimentazione per filtrazione, in cui la tecnica di foraggiamento consiste nel catturare particelle e piccoli animali grazie alla rete creata da spine e spinette di cui le grandi appendici sono dotate;  altri, come la maggior parte delle specie di Anomalocaris, posseggono invece appendici dotate di spine tripartite e molto robuste, utilizzate probabilmente per infilzare le prede durante la predazione attiva (Whittington and Briggs, 1985). Un tipo diverso di appendici è presente in alcuni generi come Amplectobelua, dove esse sono modificate a formare una sorta di pinza, utile per afferrare e rompere prede con esoscheletro duro (Hou et al., 1995). Infine alcuni taxa, come Hurdia, possiedono appendici con spine disposte in maniera opposta, utilizzate probabilmente per ispezionare i sedimenti (un po’ come un rastrello) (Daley and Budd, 2010).


Gli anomalocaridi dunque, nonostante siano spesso descritti come i grandi terrori del cambriano, hanno molto più da mostrare che non le grandi dimensioni e l’aspetto feroce che sovente gli viene attribuito. Essi posseggono una diversità ecologica straordinaria e in un certo modo inaspettata.
Alcuni studi precedenti (e.g. Signor and Vermeij, 1994) avevano ipotizzato come una catena trofica complessa, con filtratori, sospensivori e predatori pelagici con diverse strategie, si fosse evoluta solo a partire dal Cambriano Superiore. Tuttavia, la scoperta di un filtratore pelagico di grosse dimensioni come Tamisiocaris suggerisce la presenza di una rete ecologica molto sviluppata anche nel Cambriano Inferiore. Studiando infatti il rapporto tra le dimensioni delle appendici filtranti degli animali attuali e il cibo da essi filtrati, Vinther et al., (2014) hanno potuto stimare le dimensioni minime e massime degli animali che le appendici filtranti di Tamisiocaris potevano catturare, ottenendo una media di 0,49 millimetri, assimilabile alle dimensioni di copepodi, cladoceri, mysidi, dunque mesozooplankton.
Questa stima consente di ipotizzare l’esistenza di una rete ecologica complessa già nel Cambriano Inferiore, con un’alta produttività primaria e un mesozooplankton già abbondante, tale da supportare l’esistenza di grossi filtratori nuotatori come Tamisiocaris, che verosimilmente consumavano una gran quantità di cibo procapite. Questo è supportato anche dal ritrovamento di numerose resti di micro-crostacei (e.g. copepodi) facenti parti del mesozooplankton, nonché dalla radiazione cambriana degli acritarchi, minuscoli organismi che costituivano parte del phytoplankton.
La scoperta di Tamisiocaris, insieme al ritrovamento di altri organismi filtratori, tra cui cnidari, chetognatidi e altri artropodi, nonchè animali predatori anche di dimensioni consistenti, evidenzia come già all’inizio del Cambriano la rete trofica fosse complessa, con diverse nicchie ecologiche e organismi specializzati per diverse modalità di alimentazione.


Infine, un’interessante osservazione suggerita da Vinther et al. riguarda la possibilità di prevedere in qualche modo l’evoluzione, vista la presenza di numerosi esempi di convergenza evolutiva. Infatti, la scoperta di Tamisiocaris ha mostrato come anche negli artropodi si siano sviluppate specie filtratrici attive di grosse dimensioni con modalità simile a quelle presenti nei condritti, nei teleostei e nei mammiferi. Dunque, in quattro gruppi completamente diversi troviamo bene o male gli stessi adattamenti ed è interessante notare anche come in tutti questi casi le forme filtratrici derivano da grossi macropredatori attivi, come è il caso delle balene, degli squali filtratori, e di alcuni teleostei fossili come i pachycormidi (Friedman, 2012).

Esempi di grandi filtratori attivi di gruppi diversi. In alto a sinistra Tamisiocaris, a destra uno squalo balena, sotto a sinistra una balena e a destra un pachycormide.
Questo sembra suggerire come le possibilità di utilizzare le stesse nicchie ecologiche richieda lo sviluppo di adattamenti simili, a dispetto del tempo e del gruppo sistematico di appartenenza. 

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Bibliografia:

- Daley, A. C. & Budd, G. E. (2010)
New anomalocaridid appendages from the Burgess Shale, Canada.
Palaeontology 53: 721–738

- Friedman, M. (2012)
Parallel evolutionary trajectories underlie the origin of giant suspension-feeding whales and bony fishes.
Proc. R. Soc. B 279: 944–951

 - Hou, X.-G., Bergstrom, J. & Ahlberg, P. (1995)
Anomalocaris and other large animals in the lower Cambrian Chengjiang fauna of southwest China. GFF 117: 163–183

- Signor, P. W. & Vermeij, G. J. (1994)
The plankton and the benthos: origins and early history of an evolving relationship.
Paleobiology 20: 297–319

- Vinther J., Stein M., Longrich N.R. and Harper D.A.T. (2014)
A suspension-feeding anomalocarid from the Early Cambrian
Nature 507: 496 - 499 
 
- Whittington, H. B. & Briggs, D. E. G. 
The largest Cambrian animal, Anomalocaris, Burgess Shale, British Columbia. 
Phil. Trans. R. Soc. B 309: 569–609

1 commento:

Robo ha detto...

Che meraviglia! Felice anche di rivedere i Vetulicolians dei quali, ricordo, trattasti in un post sull'origine dei cordati. Ora so anche cosa sono gli acritarchi. Ciao