Primi esseri viventi su terraferma, evoluzione molto veloce partita 390 milioni di anni fa

Un Ichthyostega, uno dei primi tetrapodi che ha compiuto il passaggio dall'acqua alla terraferma (credito: Günter Bechly, CC BY-SA 3.0, Wikimedia Commons)

L’evoluzione degli animali acquatici da pesci a tetrapodi (vertebrati con arti) è stata una delle tappe evolutive principali dell’intera storia della vita. Questa importante transizione, che ha permesso il “trasferimento” della vita stessa sulla terraferma, è avvenuto tra 400 e 360 milioni di anni fa, tra il medio e il tardo devoniano, come spiega un comunicato dell’Università di Harvard.

Periodo di origine dei primi tetrapodi

Un nuovo studio, pubblicato su Nature Ecology and Evolution, cerca di colmare un po’ il vuoto conoscitivo che si cela dietro questo importante cambiamento evolutivo tentando di individuare il periodo di origine dei primi tetrapodi. I ricercatori hanno usato nuovi metodi statistici basati sull’analisi evolutiva bayesiana per stabilire il tempo e la velocità di evoluzione a livello anatomico che ha portato all’ascesa dei tetrapodi.
Tra i dati utilizzati anche quelli di resti fossili, tra cui quelli di impronte e quelli di corpi.

Età più precisa per l’ascesa dei tetrapodi

“Normalmente i dati sull’impronta vengono visualizzati dopo i fossili del corpo dei loro produttori di cingoli. In questo caso, abbiamo impronte di tetrapodi molto più antiche dei primi fossili del corpo di diversi milioni di anni, il che è estremamente insolito. Combinando sia l’impronta che i fossili del corpo, potremmo individuare un’età più precisa per l’ascesa dei tetrapodi”, spiega Tiago R. Simões, ricercatore post-dottorato del Dipartimento di Biologia Organismica ed Evoluzionistica ad Harvard e autore principale dello studio.

Passaggio evolutivo è avvenuto all’incirca 390 milioni di anni fa

I ricercatori hanno stabilito che il passaggio evolutivo è avvenuto all’incirca 390 milioni di anni fa. La datazione precede di 15 milioni di anni quella del più antico fossile del corpo di tetrapodi mai trovato, qualcosa che suggerisce che il suddetto passaggio probabilmente è avvenuto abbastanza velocemente.
I ricercatori hanno inoltre scoperto che gran parte dei parenti più stretti dei primi tetrapodi mostravano, invece, tassi di evoluzione anatomica molto lenti. Ciò suggerisce, secondo i ricercatori, che i parenti dei primi tetrapodi si erano, già da molto tempo, molto ben adattati alla vita acquatica.
“D’altra parte, abbiamo scoperto che i lignaggi evolutivi che hanno portato ai primi tetrapodi si sono staccati da quel modello stabile, acquisendo molti dei nuovi principali tratti adattativi a ritmi incredibilmente veloci che sono stati mantenuti per circa 30 milioni di anni”, spiega Simões.

Cambiamenti nel cranio molto importanti nella prima fase

Infine i ricercatori hanno scoperto che i cambiamenti evolutivi avvenuti nel cranio hanno avuto un ruolo più importante rispetto ai cambiamenti di altre parti del corpo durante le fasi iniziali della transazione. In seguito è diventato parimenti importante anche il cambiamento evolutivo negli arti che ha permesso una vera locomozione sulla terraferma.
“Vediamo diverse innovazioni anatomiche nel cranio relative all’alimentazione e all’approvvigionamento di cibo, che consentono una transizione da una modalità di cattura delle prede basata sull’aspirazione simile a un pesce a un morso simile a un tetrapode e un aumento delle dimensioni e della posizione dell’orbita”, ha affermato Simões. “Questi cambiamenti hanno preparato i tetrapodi a cercare cibo a terra e ad esplorare nuove risorse alimentari non disponibili per i loro parenti pesci”, spiega Stephanie E. Pierce, professoressa dello stesso dipartimento ad Harvard e autrice senior dello studio.

Note e approfondimenti

  1. Sustained high rates of morphological evolution during the rise of tetrapods | Nature Ecology & Evolution (IA) (DOI: 10.1038/s41559-021-01532-x)

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