Perché i nostri oceani contengono una così sbalorditiva diversità di pesci di così tante dimensioni diverse, forme e colori? Un team di biologi guidato dall'UCLA riferisce che la risposta risale a 66 milioni di anni fa, quando un asteroide largo sei miglia si schiantò sulla Terra, spazzando via i dinosauri e circa il 75% delle specie animali e vegetali del mondo.

Poco più della metà dei pesci di oggi sono "pesci marini, " significa che vivono negli oceani. E la maggior parte dei pesci marini, compreso il tonno, halibut, cernia, cavallucci marini e mahi-mahi, appartengono a un gruppo straordinariamente diversificato chiamato acantomorfi. (Lo studio non ha analizzato il gran numero di altri pesci che vivono nei laghi, fiumi, flussi, stagni e foreste pluviali tropicali.)

Le conseguenze dello schianto dell'asteroide hanno creato un enorme vuoto evolutivo, fornendo un'opportunità ai pesci marini sopravvissuti di diversificarsi notevolmente.

"La ricca biodiversità di oggi tra i pesci marini mostra le impronte digitali dell'estinzione di massa alla fine del periodo Cretaceo, " ha detto Michele Alfaro, professore di ecologia e biologia evolutiva presso l'UCLA College e autore principale dello studio.

Per analizzare quelle impronte digitali, i "detective evolutivi" hanno impiegato una nuova tecnica di ricerca genomica sviluppata da uno degli autori. Il loro lavoro è pubblicato sulla rivista Natura Ecologia ed Evoluzione .

Quando hanno studiato i tempi della diversificazione degli acantomorfi, Alfaro e i suoi colleghi hanno scoperto uno schema intrigante:sebbene ci fossero molti altri lignaggi sopravvissuti di acantomorfi, i sei gruppi di acantomorfi più ricchi di specie oggi hanno tutti mostrato prove di sostanziali cambiamenti evolutivi e proliferazione intorno al periodo dell'estinzione di massa. Questi sei gruppi hanno continuato a produrre quasi tutta la diversità di pesci marini che vediamo oggi, disse Alfaro.

Ha aggiunto che non è chiaro perché gli altri lignaggi acantomorfi non siano riusciti a diversificarsi così tanto dopo l'estinzione di massa.

"L'estinzione di massa, discutiamo, ha fornito un'opportunità evolutiva per alcuni selezionati degli acantomorfi sopravvissuti per diversificare notevolmente, e ha lasciato una grande impronta sulla biodiversità dei pesci marini oggi, " ha detto Alfaro. "È come se ci fosse una lotteria 66 milioni di anni fa, e questi sei principali gruppi acantomorfi sono stati i vincitori."

I risultati corrispondono anche alle prove fossili dell'evoluzione degli acantomorfi, che mostra anche un forte aumento della loro diversità anatomica dopo l'estinzione.

La tecnica genomica utilizzata nello studio, chiamata cattura di sequenza di elementi ultraconservati di DNA, è stato sviluppato alla UCLA da Brant Faircloth, che ora è assistente professore di scienze biologiche presso la Louisiana State University. Laddove i metodi precedenti utilizzavano solo da 10 a 20 geni per creare una storia evolutiva, L'approccio di Faircloth crea un quadro più completo e accurato utilizzando più di 1, 000 marcatori genetici. (I marcatori includono geni e altri componenti del DNA, come parti del DNA che attivano o disattivano le proteine, e componenti cellulari che svolgono un ruolo nella regolazione dei geni.)

I ricercatori hanno anche estratto il DNA da 118 specie di pesci marini e hanno condotto un'analisi computazionale per determinare le relazioni tra di loro. Tra le loro scoperte:non è possibile dire quali specie sono geneticamente imparentate semplicemente guardandole. cavallucci marini, Per esempio, non assomiglia per niente al pesce capra, ma le due specie sono cugine evolutive, una scoperta che ha sorpreso gli scienziati.

"Dimostriamo che questo approccio funziona, e che getta nuova luce sulla storia evolutiva del gruppo più ricco di specie di vertebrati marini, " ha detto Alfaro.