I primi fossili africani di tetrapodi devoniani (vertebrati a quattro zampe) mostrano questi pionieri della terra che vivono all'interno del circolo antartico, 360 milioni di anni fa.

L'evoluzione dei tetrapodi dai pesci durante il periodo Devoniano fu un evento chiave nei nostri lontani antenati. Fossili ritrovati di recente dall'ultima località del Devoniano Waterloo Farm vicino a Grahamstown nell'Eastern Cape, Sud Africa, pubblicato oggi in Scienza , forzare una profonda rivalutazione di questo evento. "Mentre tutti i tetrapodi del Devoniano trovati in precedenza provenivano da località che si trovavano nelle regioni tropicali durante il Devoniano, questi esemplari vivevano all'interno del circolo antartico, " spiega l'autore principale, Dr. Robert Gess dell'Albany Museum di Grahamstown, e co-autore Professor Per Ahlberg dell'Università di Uppsala in Svezia. La ricerca è stata supportata dal South African DST-NRF Center of Excellence in Paleosciences, con sede presso l'Università del Witwatersrand e il Millennium Trust.

I primi tetrapodi devoniani africani

Due nuove specie, chiamato Tutusio e Umzantsia, sono i primi vertebrati a quattro zampe conosciuti in Africa da ben 70 milioni di anni. Il Tutusius umlambo (chiamato in onore dell'arcivescovo emerito Desmond Tutu) lungo circa un metro e l'Umzantsia amazana, un po' più piccola, sono entrambi incompleti. Tutusius è rappresentato da un singolo osso del cingolo scapolare, considerando che l'umzantsia è nota da un maggior numero di ossa, ma entrambi sembrano simili ai tetrapodi devoniani precedentemente conosciuti. Vivo, sarebbero sembrati un incrocio tra un coccodrillo e un pesce, con la testa da coccodrillo, gambe tozze, e una coda con una pinna simile a un pesce.

La località di Waterloo Farm (dove sono stati scoperti i tetrapodi) è un taglio stradale rivelato per la prima volta nel 2016 dopo esplosioni controllate di taglio della roccia da parte della South African National Roads Agency (SANRAL) lungo l'autostrada N2 tra Grahamstown e il fiume Fish. Questo taglio ha esposto le pietre fangose ​​grigio scuro della Formazione Witpoort che rappresentano un antico ambiente di una zona salmastra, estuario del fiume di marea che contengono abbondanti fossili di animali e piante.

Il primo tetrapode trovato al di fuori delle regioni tropicali

La vera importanza di Tutusius e Umzantsia risiede nel luogo in cui sono stati trovati.

Fossili di tetrapodi devoniani si trovano in località ampiamente sparse. Però, se i continenti vengono mappati indietro alle loro posizioni devoniane, emerge che tutti i ritrovamenti precedenti provengono da rocce depositate nei paleotropici, tra i 30 gradi a nord ea sud dell'equatore. Quasi tutti provengono dalla Laurussia, un supercontinente che in seguito si è frammentato in Nord America, Groenlandia ed Europa.

Il supercontinente meridionale molto più grande, Gondwana, che inglobò l'odierna Africa, Sud America, Australia, Antartide, e l'India, finora non ha prodotto quasi nessun tetrapodi devoniano, con solo una mascella isolata (chiamata Metaxygnathus) e impronte, che si trova nell'Australia orientale. Poiché l'Australia era la parte più settentrionale del Gondwana, estendendosi ai tropici, si sviluppò l'ipotesi che i tetrapodi si fossero evoluti ai tropici, molto probabilmente in Laurussia. Per estensione si presumeva che il movimento dei vertebrati dall'acqua alla terra (terrestrializzazione) avvenisse anche ai tropici. I tentativi di comprendere le cause di questi importanti passaggi macroevolutivi si sono quindi concentrati sulle condizioni prevalenti nei corpi idrici tropicali.

I tetrapodi di Waterloo Farm non provengono solo dal Gondwana, ma dalla sua parte più meridionale:ricostruita per essere stata più di 70 gradi a sud, all'interno del circolo antartico. Fossili di piante abbondanti mostrano che le foreste crescevano nelle vicinanze, quindi non era congelato, ma sicuramente non era tropicale e durante l'inverno avrà vissuto mesi di completa oscurità. Questa scoperta cambia la nostra comprensione della distribuzione dei tetrapodi devoniani. Ora sappiamo che i tetrapodi si sono verificati in tutto il mondo dal tardo Devoniano e che la loro evoluzione e terrestrizzazione potrebbero realisticamente essere avvenute ovunque.

Il Sudafrica ora aggiunge informazioni sull'emergere di animali terrestri alla sua incredibile documentazione fossile, che include anche la transizione ai mammiferi da antenati simili ai rettili e l'evoluzione degli umani. Probabilmente non c'è un altro paese sul pianeta che documenti così completamente la lunga e drammatica storia evolutiva del nostro lignaggio.