Ozarcus e la morte dei fossili viventi.

Nel blog ho parlato spesso di come la nostra visione dell’evoluzione della vita sulla Terra sia distorta dalla nostra tendenza a considerare troppo le poche cose che oggi vediamo intorno a noi, ossia gli esseri attualmente viventi, e troppo poco le infinite forme di vita che non ci sono più (es. qui). Lo studio dell’evoluzione dovrebbe invece cercare di tirar fuori il massimo dalle informazioni che, per nostra grande fortuna, a volte possiamo ricavare dall’osservazione dei resti degli esseri viventi del passato, attraverso i fossili. Questo perché, ricordiamolo sempre, l’evoluzione è legata a modificazioni che avvengono nel tempo.

Dalla mancanza di dati dal passato e spesso purtroppo anche da una lettura superficiale del presente, derivano alcune concezioni e pregiudizi erronei che come le specie invasive si protraggono velocemente e sono difficili da estirpare(es. qui). Uno di questi  riguarda la natura primitiva degli squali, oggigiorno accreditati come fossili viventi in relazione al loro essere poco cambiati rispetto a quello che dovrebbe essere la condizione primitiva, originaria, dei vertebrati (vedere qui).

A ben vedere, questa concezione è già per sé erronea anche senza scoprire alcun fossile. 

Essendo Chondrichthyes sister-group di Osteichthyes, nessuno dei due può essere più primitivo dell’altro in quanto si originano entrambi dallo stesso nodo. E’ però vero che a volte alcuni taxa (in questo caso, gruppi) possono conservare più caratteristiche presenti nell’antenato comune rispetto ad altri, ma non per questo il gruppo in se è primitivo, poiché ogni taxa ha delle sue caratteristiche specifiche, evolute, derivate, che lo rendono diverso da ogni altro.

Abbiamo visto in passato come la nostra concezione sulla primitività degli squali sia stata notevolmente messa in discussione da record fossile, che ha mostrato come, ad esempio, essi possiedano uno scheletro cartilagineo non perché retaggio della condizione primitiva degli gnathostomi ma come modificazione secondaria e specifica (in pratica essi hanno perso tessuto osseo da un antenato con scheletro osseo). Numerosi fossili hanno evidenziato come, dal punto di vista del materiale che compone lo scheletro, sono i pesci ossei (e anche noi, quindi) ad aver mantenuto la condizione iniziale presente nell’antenato comune di crown Gnathostomata, e non i condritti, che invece ne hanno sviluppata una loro.

Un ulteriore colpo al mito della primitività dei condritti è stato dato pochi giorni fa dalla descrizione di Ozarcus mapesae, un nuovo stem condritto proveniente dal Carbonifero Inferiore dell’Arkansas (U.S.A.), pubblicata su Nature da Alan Pradel e colleghi (2014).  

Gli esemplari noti consistono in quattro resti cranici, in particolare per quanto riguarda il neurocranio e gli archi branchiali. Essi sono stati studiati tramite tomografie computerizzate (CT scan) in modo da ricostruirne in dettaglio l'anatomia interna.

Ozarcus mapesae. Foto dell'olotipo AMNH FF 20544 (alto sinistra), e ricostruzione 3D dopo scansione digitale del fossile (alto destra), del neurocranio con archi (basso sinistra) e dei soli archi branchiali (basso destra). Da Pradel et al., 2014

Perchè gli squali, Latimeria e Ginkgo biloba NON sono fossili viventi.

Scrivo questo post così, di getto, perchè non ne posso più di queste affermazioni sui fossili viventi.

Sono ovunque, mai giustificate (o giustificate male) e figlie di una visione dell'evoluzione superficiale, spesso retrograda o molte volte condita con quel fastidioso sensazionalismo da testata giornalistica di serie B.

I protagonisti sono sempre loro: gli squali,  Latimeria e Gingko I fossili viventi.

Io questa espressione la vorrei abolire per sempre.

E in questo post, ripeto, scritto di getto, cercherò di far capire il perchè.

Punto Primo: cosa vuol dire fossile vivente? Se è un fossile non è vivente, giacchè i fossili sono, per definizione, resti pietrificati di organismi morti. 

Ma si dai, è un ossimoro (accostamento di due termini di senso opposto), mi dicono.

E dunque? allora siccome esistono gli ossimori, bisogna inventare espressioni senza senso. Va bè, tanto va di moda.

Parlando di cose più serie, provo a farvi capire perchè chiamare fossili viventi quei tre poveri disgraziati sopra nominati è sbagliato.

Il mito della conquista della terraferma Parte 5: le pinne di Tiktaalik e le prove evoluzionistiche

Chi legge questo blog da tempo, sa bene quanto l'evoluzione dei primi tetrapodi sia uno degli argomenti che più mi interessa.

Ne ho parlato spessissimo (vedere indice) e spero di aver mostrato come oggi, grazie alle prove fossili, sappiamo che l'origine delle caratteristiche che fanno di un tetrapode un tetrapode (quattro arti muniti di dita e connessi ad un cinto pelvico pienamente sviluppato, presenza del collo, assenza di opercolo, etc...) non è collegata ne al bisogno da parte di alcuni pesci di conquistare la terra ferma (giacchè si sono sviluppate in acqua) ne fanno parte di un passaggio così graduale come si è sempre narrato nel mito.

Un recente studio, basato su uno dei tetrapodomorfi più famosi degli ultimi anni, Tiktaalik rosae, fornisce un ulteriore spunto di analisi sulle prime fasi dell'evoluzione di questo gruppo.

Chi siamo, da dove veniamo (Parte 3): dove si sono originati i tetrapodi?

Niedzwiedzki et al. (2010) descrivono delle orme di tetrapode provenienti dalla cava di Zachelmie, in Polonia, e risalenti al Devoniano medio, circa 20 milioni di anni più vecchie dei primi resti di tetrapodi.

Della scoperta e di cosa questa comporta  nel rivoluzionare quello che si pensava sul periodo di origine dei tetrapodi ho già parlato nel precedente post.

Le nuove frontiere aperte da questa scoperta, però, non si fermano a questo.

Le impronte di Zachelmie si trovano su strati appartenenti alla formazione di Wojciechowice: dati sedimentologici indicano come questa formazione si sia deposta in ambiente marino, tidale o lagunare, di acqua estremamente bassa e con poco apporto terrigeno (dunque acqua abbastanza ferma).

Gli strati in cui sono state trovate le impronte mostrano l'esistenza di episodici momenti in cui il substrato è stato esposto all'aria, come indicano la presenza di laminazioni con segni di spaccatura da disseccamento e impronte di pioggia.

Se vi ricordate, fin'ora abbiamo sempre visto come l'ambiente di vita dei primi tetrapodi è sempre stato associato ad ambienti con folta vegetazione, mangrovieti, lagune con piante galleggianti, e che appunto si ritiene che le dita si siano sviluppate per farsi spazio in questi ambienti irregolari e tortuosi.

Che le più antiche orme di tetrapodi, più antiche dei resti di Ichtyostega, Acanthostega, Tiktaalik, etc., provengano da un ambiente marino, è dunque un dettaglio da non sottovalutare.

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?

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...

PaleoNews: come Raptorex morì per mano di un pesce

A volte anche piccoli dettagli possono risultare importanti e ribaltare ciò che fino a quel momento pensavamo di aver saputo.

E questo è senz'altro il caso descritto in un articolo freschissimo apparso nella quinta edizione del (magnifico) libro Mesozoic Fishes.

Newbrey et al. (2013) descrivono un centro isolato e un premascellare di un teleosteo, provenienti dalla Nemegt Formation, in Mongolia, risalente al Cretaceo superiore (Campaniano superiore - Maastrichthiano inferiore, circa 70 milioni di anni fa).

I resti posseggono caratteristiche distintive tale da poterli assegnare al gruppo degli hiodontidi, un gruppo di teleostei molto primitivi, come ad esempio un atlante con una faccetta articolare anteriorem la cui metà dorsale presenta due distinte faccette articolari per la vertebra successiva, oppure un parapofisi fuse con il centro, e altri caratteri.

Ma cosa c'entra tutto questo con un animale terrestre come Raptorex?

Torniamo un attimo indietro.

 

Nel 2009, Sereno et al. descrissero i resti di Raptorex, un piccolo esemplare di tyrannosauroide, noto per un unico scheletro, abbastanza completo, proveniente dal Cretaceo inferiore della Cina.

La scoperta fece scalpore, perchè, secondo le interpretazioni di Sereno et al. (2009), Raptorex, il cui scheletro era stato identificato come appartenente ad un esemplare subadulto, possedeva già i caratteri distintivi dei tyrannosauri più derivatipur essendo un genere di piccole dimensioni e soprattutto piuttosto antico, essendo esso stato datato a circa 125 milioni di anni fa. Secondo Sereno et al., grazie alla scoperta di Raptorex si poteva ipotizzare come le caratteristiche distintive dei tyrannosauri più derivati, come ad esempio un cranio robusto e ampio e un arto anteriore con solo due dita, fossero apparse del previsto e anche in taxa di piccole dimensioni, e che dunque non fossero legati al gigantismo, come precedentemente ipotizzato.

Dato che i tyrannosauroidi a lui contemporanei possedevano invece tre dita nell'arto anteriore e un cranio lungo e stretto, Raptorex appariva davvero come un'importante novità.

Qual'era dunque il problema?

Come risolvere un mistero: il nuovo volto di Helicoprion

Su questo blog mi è capitato di parlare di avvenimenti misteriosi in campo non strettamente paleontologico (non cito il post perchè sono cose poco importanti, e un pò mi dispiace che a livello statistico sia uno di quelli che è statao più letto in assoluto). 

Al giorno d'oggi sembra che l'esistenza di creature misteriose, rievocazioni di antiche leggende, avvistamenti di celebri sopravvissuti e di nuovi venuti, suscitino un interesse davvero ampio tra il grande pubblico.

E spesso si invoca l'aiuto della scienza, per tentare di abbattere o confermare questa o quella leggenda.

Ma la scienza non fa questo, o meglio, la scienza è un'altra cosa. La scienza parte dai dati, li analizza, si pone delle domande, cerca di testare delle ipotesi, trova dei risultati e procede nel tempo, affinando le sue metodologie, a volte confermando ipotesi, altre volte ribaltando completamente le antiche idee.

Ed è proprio su questa scienza che si basa la storia di oggi.

Tra i grandi misteri (passatemi il termine) della paleontologia vi è senza dubbio la storia di un grande condritto fossile, conosciuto per pochi resti incompleti (anzi, quasi interamente per i suoi denti) la cui forma e natura hanno scatenato le più fantasione e bizzarre ipotesi. 

Già il suo nome, Helicoprion, o "squalo dai denti a spirale", fa aggrottare la fronte a chi tenta di immagine come uno squalo possa avere una bocca del genere, soprattutto considerando che l'unica cosa che possediamo di questo animale sono, appunto, solo i suoi denti e pochissimo altro (ossia, qualche frammento di mandibola).

Olotipo di Helicoprion

Il destino degli agnati (Prima parte): la caduta del mito

Se guardiamo ai vertebrati attuali (Figura 1a), ci accorgiamo che oltre il 99% di essi possiede vere e proprie mascelle, mentre i vertebrati senza mascelle sono relegati al solo gruppo dei cyclostomi  (Nelson, 2006). Essi inoltre sono generalmente parassiti o saprofagi (ma non sempre) e occupano nicchie ecologiche piuttosto particolari. Tutto questo potrebbe portare ad una veloce conclusione: i vertebrati con mascelle funzionano meglio di quelli senza. 

Figura 1a

Ma è davvero così? Forse, ma sicuramente non lo è sempre stato.

Senza il record fossile dei primi vertebrati, la nostra visione dell’evoluzione di questo gruppo sarebbe ampiamente distorta. Ora guardate un grafico simile che illustra invece i diversi gruppi di vertebrati presenti nel Siluriano (Figura 1b). 
La situazione è diametralmente opposta, con i vertebrati con mascelle rappresentati da soli cinque gruppi (placodermi, acanthodii, sarcopterygii e actinopterygii) e gli agnati invece fiorenti in un gran numero di cladi.

Questo caso fornisce un buon esempio dell’importanza dei fossili.

(P.S. Nei cladogrammi qui presenti, che provengono da Purnell, 2001, cyclostomata è parafiletico, mentre oggi, vi sono buone prove che sia monofiletico).

Figura 1b

Tuttavia, questo non confuta la nostra ipotesi, anzi. 

Da questo cambiamento nelle faune a vertebrati, con il declino degli agnati e la radiazione degli gnathostomi, è derivato il mito (falso come vedremo) che questi ultimi abbiano sbaragliato la concorrenza competendo con gli agnati.

Siamo di fronte ad un mito che ha portato gli agnati ad essere considerati come emblema del vecchio, del primitivo, del poco funzionale.

In questo post cercherò di far capire come l’ipotesi che i pesci senza mascelle siano stati condotti ad un estinzione quasi completa dalla competizione con gli gnatostomi durante il Paleozoico inferiore sia in realtà un falso mito, da guardare con aria critica e, momentaneamente, da abbandonare.

La triste storia dei paleontologi di periferia

Se un giorno vi dovessero raccontare che i gusti popolari, le funzionalità mediatiche e le leggende metropolitane non trainano la rigorosa e oggettiva scienza, non credeteci, sono tutte menzogne.

Al giorno d'oggi fare scienza spesso è fare ciò che il mondo non scientifico vuole che il mondo scientifico faccia, e questo vale per gli studi chimici volti alla cosmesi, per l'industria informatica, per gli studi agroalimentari, la biologia medica, etc.

Insomma, ho vari amici laureati il cui lavoro post laurea consiste nell'applicare i loro duri anni di studi scientifici "puri" alla produzione di materiale per il mercato popolare. E il mercato è frutto dei gusti della gente (non c'è niente di male in questo, per carità), che selezionano vari materiali e quindi vari campi di studi, piuttosto che altri. E così chi ha studiato chimica per scoprire il meraviglioso mondo dei polimeri, sognando magari di pubblicare importanti ricerce nel campo, finisce a fare controllo qualità per trucchi o materie plastiche. Il mondo traina la scienza, non il contrario.

La paleontologia è una scienza che per fortuna (o per sfortuna?) non è un gran che applicabile all'economia moderna, non produce nessun materiale innovativo, non sforna farmaci per salvare vite umana, non aiuta l'ambiente scoprendo prodotti per lo smaltimento dei rifiuti,ect.

Dunque, direte voi, la paleontologia ha ancora i mezzi per essere scienza a se, capace di far germogliare tutti i suoi campi senza dover prediligere questo o quell'altro ramo in base al mercato popolare.

Falso, falsissimo.

Nuova scoperta sulle capacità predatorie delle missine

Nonostante le missine siano animali abbondanti e relativamente conosciuti dal punto di vista morfologico, la loro biologia rimane ancora abbastanza oscusa, in particolare il loro stile di vita. Tutto ciò che si sa riguarda individui di allevamento o catturati nelle reti dei pescatori o all'interno di specifiche trappole (piene di cibo morto, che attrae questi animali). 

Esse sono da sempre considerate importanti in ecologia perchè essendo animali notoriamente fossori, scavano nel substrato contribuendo al suo rimescolamento e al turn - over di nutrienti e ossigeno.

Inoltre, è risaputo, grazie a numerosi esperimenti, che più o meno tutte le missine viventi si nutrono di carcasse morte o di pesci moribondi, contribuendo quindi alla pulizia dei fondali e aumentando la loro importanza ecologica nella catena alimentare.

Tuttavia, spesso è stato suggerito (per esempio, Shelton 1978) che la nutrizione basata esclusivamente su corpi morti o carcasse non possa sostenere per intero le popolazioni di alcune specie di missine, che spesso contano decine e decine di individui.

Lo studio dei contenuti stomacali delle missine ha fin'ora prodotto risultati non troppo significativi, benchè esso contenga spesso resti di policheti e altri piccoli invertebrati, ciò rappresenta comunque troppo poco dal punto di vista nutritivo.

Le missine, insomma, sembrano non potersi sostenere solo con un'alimentazione saprofaga e/o basata su piccoli animali (sono animali che posso anche superare il metro di lunghezza). 

Nonostante ciò, non era mai stata osservata alcuna evidenza della possibilità che le missine predassero attivamente o utilizzassero altri sistemi di nutrimento.

Fino all'anno scorso.

Nel 2011, utilizzando sistemi di fotografia e ripresa subacquei specializzati, alcuni studiosi neozelandesi e australiani (Zintzen et al., 2011) hanno fornito prove dirette di attività predatoria attiva in un individuo del genere Neomyxine biniplicata su un piccolo pesce bentonico Cepola haastii. Si tratta del primo caso di osservazione di tale comportamento, e, come vedremo a fine post, le implicazioni potrebbero essere importanti.

Disegno di Neomyxine biniplicata. Lunghezza media 30 cm.

Disegno di Cepola haastii. Lunghezza media 20 cm

Ma come funziona l'atto predatorio di questa missina?

Per prima cosa, gli esemplari in esame sono stati osservati nell'atto di ispezionare il substrato e trovare le prede.
Durante l'ispezione, il corpo si muove in maniera molto attiva, così come i bargigli, che vengono mantenuti a contatto con il fondo.

Una volta trovata una tana di cepola (le cepole sono pesci scavatori che vivono in tane scavati nella sabbia, da cui emergono di tanto in tanto per nutristi di planckton), Neomyxine entra da una delle due fessure della tana in modo che il padrone di casa sia costretto a rientrare velocemente in essa per tentare scacciare l'ospite.
Ciò costituisce una trappola per il pesce, che una volta rientrato nella tana viene prontamente abbrancato dalla missina, che attaccandosi alla sua porzione anteriore comincia a colpire la preda con il suo apparato di dentelli.
Non si sa bene cosa succeda esattamente durante questo passaggio, perchè è stata osservata la scena solo da fuori la tana, dove emerge parte del corpo della missina nell'atto di muoversi, annodarsi e contorcesi con grande foga, segno di intensa attività del resto del corpo (che è nella tana).

Zintzen et al. ipotizzano che durante questo periodo, la missina possa produrre la sua particolare bava per soffocare la preda o per immobilizzarla.

 

Ad un certo punto, la missina si muove producendo il tipico nodo nella sua parte posteriore. Le missine si annodano in questo modo o per sfuggire ai predatori o per uscire dall'interno delle carcasse. Questa posizione del corpo corrisponde un pò alla retromarcia di un'automobile, e viene usata dall'animale per tornare indietro, o come in questo caso per uscire da un buco.

La missina esce dalla tana della cepola (immagino con un' aria contenta) con il padrone di casa ormai morto e, sempre "tenendolo" ben saldo con la bocca, se ne va lontano nel posto in cui consumerà il pasto.

 

Disegno della sequenza predatoria di Neomyxine

La scoperta di questo tipo di attività predatoria per una missina è sicuramente un dato importante che mette in discussione quanto si è sempre saputo delle missine.
Nonostante sia stato osservato solo una volta e in un solo individuo, anche gli altri individui circostanti di Neomyxine sono stati visti nell'atto di ispezionare il fondo allo stesso modo.
Inoltre, l'atto predatorio è avvenuto nonostante la videocamera sia stata posta vicino ad una trappola per missine, con annessi bocconcini gustosi.
Nonostante la disponibilitàò di cibo facile, nessuna delle missine si è avvicinata e hanno continuato a perlustrare il fondo in cerca di cepole.

Non si sa ancora quante delle 77 specie viventi di missine possano comportarsi in questo modo, nè quali siano i rapporti tra cibo assunto vivo e morto all'interno di ogni specifica specie
Tuttavia, l'aver osservato un tale comportamento in questa specie rende plausibile la possibilità che esso sia presente anche altre specie di missine.
Alcuni studi hanno dimostrato che la potenza del "morso" delle missine è uguale o superiore a quella di vari gnatostomi (Clarck &Summers, 2009), tra cui tartarughe, fringuelli e labridi.
Ciò potrebbe indicare anche un uso "attivo" (cioè, su prede vive e che si muovono) della loro bocca.

Particolare della testa di una missina.

Se ancora crede che le missine sono animali brutti, semplici e impacciati, eccovi uno straodinario esempio di cosa possono fare.

E forse, anche questo può essere un punto a favore di chi, come me, crede che esse non siano poi così primitive come si continua a pensare.

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Bibliografia:

- Clark, A. J. & Summers, A. P. 2007
Morphology and kinematics of feeding in hagfish: possible functional advantages of jaws.
Journal of Experimental Biology 210 , 3897–3909
- Shelton, R. G. J. 1978
On the feeding of the hagfish Myxine glutinosa in the North Sea. J. Mar. Biol. Assoc. U.K. 58, 81–86
- Zintzen, V. et al. 2011
Hagfish predatory behaviour and slime defence mechanism. Sci. Rep. 1, 131

Tinirau clackae: un nuovo tetrapodomorpho americano

Esco un pò dal discorso cyclostomi, che ormai riempi le pagine del mio blog da qualche mese, per segnalarvi una nuova pubblicazione (fresca fresca, uscita ieri), riguardante un nuovo tetrapodomorpho.

Oltre ai cyclostomi e alle prime fasi dell'evoluzione dei vertebrati, una delle mie grandi passione è sempre stata quella dello studio del passaggio da forme di vertebrati acquatici ai primi tetrapodi terrestri, quella che viene comunemente detta "transizione da pesci a tetrapodi". 

Ho dedicato ben tre post sulla questione (che potete leggere qui, qui e qui) ma senza addentrarmi mai nel dettaglio. Dovrei scrivere troppe cose e non ho il tempo necessario per trattare bene anche questo argomento. Chissà, magari in futuro....

Da ieri, grazie allo studio di Brian Swartz, conosciamo un altro piccolo pezzetto di questa entusiasmante storia.

Il nuovo animale si chiama Tinirau clackae ed è stato descritto sulla base di sei esemplari (più o meno articolati e tutti muniti di cranio) rinvenuti negli Stati Uniti, in particolare nel Nevada, in strati risalenti alla parte finale del Devoniano Medio

Il nome gerico deriva da quello di un dio polynesiano,signore dei mari, mezzo uomo e mezzo pesce. Il nome specifico è in onore di Jennifer Clack, per il suo contributo nello studio dei tetrapodomorphi basali.

Ricostruzione di Tinirau clackae. Da Swartz 2012.

Ancora una volta, si tratta dei resti di un animale completamente acquatico, proveniente da strati deposti in ambiente marino (vi sono alcuni crinoidi, animali francamenti marini), anche se probabilmente in una zona di acqua non particolarmente alta e più o meno vicina alla costa.

Dal punto di vista anatomico, Tinirau presenta un mix di caratteri di vari gruppi, confermando quanto nei tetrapodomorphi basali vi siano numerosi casi di convergenze evolutive, parallelismi e commistione di caratteristiche, forse proprio dettate da ambienti di vita simili.

Inoltre, benchè mantenga in qualche modo una "forma da pesce" e non presenti ancora dita, la struttura delle sue pinne sembra presentare già quei caratteri (soprattutto nella struttura della scapola e delle ossa pelviche) che poi si ritroveranno nei tetrapodomorphi muniti di dita, a conferma che l'acquisizione di questi caratteri (arti e dita) è avvenuta in ambiente acquatico e (man mano che sopraggiungono nuove scoperte, come questa) in rami più primitivi all'interno del total group tetrapodi.

Anche Tinirau, per chi ancora non ne fosse convinto, ha dato una mano a demolire il mito secondo cui gli arti dei tetrapodi si sarebbero evoluti PER sbarcare sulla terraferma.

Ma questa è un'altra storia (che in parte ho già trattato)...

P.S. Nella prossima puntata, tornerò invece a parlare dei primi vertebrati, e scopriremo qualcosa su come potrebbe essersi evoluta la capacità di vedere i colori.

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Bibliografia:
- B. Swartz 2012
A Marine Stem-Tetrapod from Western North America.  PLoS ONE 7(3): e33683

Il mito della conquista della terraferma Parte 3: arti per....nuotare!

Nel 1932 il paleontologo Save – Soderbergh pubblicò uno studio preliminare su alcuni fossili del Devoniano che erano stato estratti durante una campagna di scavo avvenuta un anno prima in Groenlandia. Tra i vari fossili, erano stati trovati i resti di 14 individui di uno strano essere, che lo stesso Save – Soderbergh battezzò come Ichthyostega, letteralmente “placca da pesce”. 

Sulla base di quei 14 individui descrisse 4 diverse specie di Ichthyostega e un nuovo genere di tetrapodomorpho, Ichthyostegopsis.

Per ammissione dello stesso Save – Sodernbergh, che i fossili rinvenuti in quella spedizione testimoniavano che in quel periodo era avvenuto un passaggio cruciale della storia della vita sulla Terra. 

Tuttavia, lo sfortunato paleontologo non riuscì a terminare i suoi studi poiché morì 16 anni dopo.

L’eredità lasciata da Save – Soderbergh venne raccolta dal professor Erik Jarvik (colui che aveva già descritto in precedenza Eusthenopteron). Jarvik, studiando la collezione che era stata raccolta in numerosi anni di spedizioni in Groenlandia, scoprì una serie di fossili che il buon Save – Soderbergh non aveva studiato perché ritenuti troppo poco interessanti rispetto al “cruciale” Ichthyostega.

In particolare attirò la sua attenzione una pinna caudale che all’apparenza sembrava appartenere ad un innocente dipnoo devoniano.
Studiando il reperto in maniera approfondita, Jarvik si rese conto che questa pinna era collegata con un cinto pelvico munito di arti.
E, guarda caso, questo cinto pelvico e questi arti erano curiosamente simili a quelli di Ichthyostega!

Il mito della conquista della terraferma Parte 2: i Tetrapodomorphi

Nel precedente post abbiamo cominciato a vedere come le caratteristiche che noi consideriamo fondamentali per distinguere un vertebrato che cammina sulla terraferma (arti, polmoni) sono in realtà presenti anche in altri vertebrati che effettivamente tetrapodi non sono. Quindi, ci siamo sempre sbagliati e in realtà i tetrapodi non sono poi così speciali?

La verità sta nel mezzo.

Il problema consiste nel capire come in realtà la storia della vita sulla Terra sia fatta di una varietà incredibile di forme, spesso molto diverse da quelle che esistono ora, così diverse che molte volte è difficile confrontarle con quelle attuali. 

Tutto questo porta ad una gran confusione, specie se non si ha una visione globale (attenzione, parliamo sempre di record fossile, quindi di un qualcosa di incompleto) delle diverse forme che hanno abitato la Terra da quando è nata.

Il mito della conquista della terraferma nasce proprio da questa confusione, da un'idea che vede la morfologia "pesce" e la morfologia" tetrapode" così lontane e così distinte (e che vede la seconda come migliore rispetto alla prima) e da una visione finalistica dell'evoluzione.

Come vedremo, vi sono numerosi taxa che non corrispondono né ad una né all'altra tipologia, ma sono da considerarsi "intermedi" e simbolo di una storia della vita sulla Terra che fa del gradualismo (attenzione, non inteso nel senso di "progressione lineare e diretta") e della continua evoluzione la sua vera forza. E, probabilmente, alla fine del nostro viaggio (che si concluderà con il terzo post) ammetteremo che le nostre convinzioni (ossia, che gli arti si sono evoluti "per" camminare sulla terraferma, che i tetrapodi sono superiori agli altri animali, e che l'evoluzione procede secondo una sorta di "obiettivo") erano in realtà sbagliate.

Il mito della conquista della terraferma Parte 1: i pesci e l'antropocentrismo.

Per quanto mi riguarda, credo che uno dei compiti principali della divulgazione scientifica, a qualsiasi livello, sia quello di abbattere i grandi miti paleontologici che (ahi noi!) sono ormai radicati nella cultura popolare.  La visione distorta dei dinosauri che la gente si è fatta guardando Jurassic Park (bellissimo film, sia chiaro, ma scientificamente abbastanza fuorviante), o ciò che si pensa sull'evoluzione dell'uomo, spesso vista in maniera semplicistica e con una direzionalità finalizzata a noi,  o ancora al mito dell'esplosione dei mammiferi dopo l'estinzione (parziale) dei dinosauri, etc etc... Tutti questi sono miti, radicati nella cultura popolare ormai da molto tempo, creati dai documentari scientifici (o, spesso, pseudoscientifici), dalle notizie parziali e spesso superficiali che si ritrovano sui giornali e in giro per il network, e dalla mente umana, più attratta dalle suggestioni che queste storielle portano inevitabilmente con loro che non dal fatto, dal dato scientifico.

Proprio per questo, come promesso, oggi vi parlerò di uno dei più grandi miti paleontologici: la conquista della terraferma da parte degli animali dotati di zampe.

I vertebrati che oggi popolano le terre emerse sono tutti inseriti in un gruppo chiamato Tetrapoda, letteralmente “quattro piedi”. Di esso fanno parte tutti gli animali muniti di zampe con dita, quindi ad esempio lucertole, rane, piccioni, mucche, cani, serpenti (derivati da parenti con dita, che poi hanno perso nel corso della loro storia evolutiva), balene, delfini, pipistrelli e, ovviamente, anche noi uomini.

Come tutti sanno, anzi, come tutti pensano di sapere, gli arti dei tetrapodi si sono evoluti  per permettere agli animali di camminare sulla terraferma, in modo da occuparne gli ambienti. I tetrapodi quindi (così racconta il mito) si sono evoluti da pesci che hanno sviluppato piano piano delle zampe con lo scopo di avventurarsi fuori dall’acqua.

Benché questa storia abbia certamente un suo fascino, essa è falsa, poiché si basa sull’assunto che l’evoluzione debba avere uno scopo, una finalità.