Euphanerops, un pesce primitivo senza mascelle dal sito Patrimonio dell'Umanità di Miguasha, Québec, che ora è stato trovato per avere strutture degli arti posteriori accoppiate e organi sessuali copulatori. Credito:François Miville-Deschênes con permesso, Autore fornito
Scoperte fossili nelle rocce del Devoniano della Scozia e dell'Australia hanno rivelato per la prima volta che i primi pesci con la mascella, i placodermi, riprodotte usando l'accoppiamento più o meno allo stesso modo degli squali e delle razze oggi.
Avevano anche i primi scheletri pelvici accoppiati, il precursore delle pinne posteriori appaiate – e delle zampe – di tutti gli animali. I loro organi riproduttivi accoppiati, chiamati "clavi", probabilmente sviluppato allo stesso modo degli arti.
La comparsa di mascelle e denti nei primi vertebrati era quindi intimamente legata all'origine degli arti posteriori accoppiati (cinture pelviche) ea un tipo avanzato di riproduzione sessuale.
prima delle mascelle
Ma una nuova scoperta dal sito di Miguasha, in Québec, Canada orientale, datato a circa 380 milioni di anni, riscrive questa visione dell'evoluzione sessuale.
Il nostro nuovo giornale, pubblicato di recente in Paleontologia , mostra che un pesce senza mascelle devoniano, chiamato Euphanerops (nella foto in alto), aveva strutture degli arti posteriori accoppiate chiamate dischi pelvici e organi riproduttivi maschili snelli accoppiati.
Ciò è notevole in quanto queste strutture, un tempo ritenuti unici per i pesci con la mascella (gnathostmes), sono ora visti apparire per la prima volta più in basso nell'albero evolutivo, nei pesci senza mascelle.
Questo è il primo resoconto di tali strutture in qualsiasi pesce senza mascelle, e suggerisce che i meccanismi evolutivi necessari per lo sviluppo degli arti e dei pteschi erano in atto ben prima che sorgono mascelle e denti.
Fossile di Euphanerops che mostra strutture ossee pelviche e organi sessuali accoppiati (etichettati come "organi intromittenti"). La scala sulla figura in alto a destra è di 1 mm. Credito:Marion Chevrinais, Universite du Quebec a Rimouski
Euphanerops è un pesce simile ad un'anguilla con semplici pinne accoppiate lungo la linea mediana del corpo. Fu descritto per la prima volta da Miguasha nel 1900 da Arthur Smith Woodward del British Museum.
Originariamente si pensava appartenesse a un gruppo di pesci senza mascelle estinti chiamati anaspidi, ma questo è stato contestato negli ultimi anni. Gli anaspidi erano abbondanti nelle rocce del tardo Siluriano e dell'inizio del Devoniano, circa 427 milioni a 400 milioni di anni fa.
Il nostro nuovo articolo include una nuova analisi filogenetica che risolve anche la posizione evolutiva di Euphanerops come un vero anaspide, dimostrando che il gruppo è monofiletico, o formare un clade naturale (o un ramo in un albero evolutivo). Euphanerops è quindi visto come un relitto sopravvissuto tardi di questo gruppo un tempo fiorente.
Ottenere un po' di spina dorsale
Più significativamente, questo pesce fossile senza mascelle mostra che la spina dorsale ha regioni specializzate che differiscono l'una dall'altra, quindi lo scheletro assiale può dirsi regionalizzato, o specializzato in diversi tipi di ossa vertebrali e simili a costole lungo la sua lunghezza.
Questa è la prima volta che una caratteristica così avanzata è stata identificata in un pesce senza mascelle. Pochissimi di questi antichi pesci senza mascelle hanno lo scheletro interno abbastanza ben conservato da poterlo studiare adeguatamente.
Gli esemplari di Euphanerops sono eccezionali perché conservati in sedimenti a grana fine depositati in un antico estuario. Ogni minuscolo elemento del suo scheletro è chiaramente preservato.
La sequenza evolutiva degli organi sessuali intromittenti. La nuova scoperta fatta in Euphanerops spinge indietro l'origine della riproduzione sessuale avanzata utilizzando l'accoppiamento ai primi pesci senza mascelle. Credito:Brian Choo, Università di Flinders
L'elevata diversità e l'eccellente conservazione dei pesci e dei fossili vegetali trovati a Miguasha sono la ragione per cui questo sito è stato designato come sito del patrimonio mondiale dell'UNESCO nel 1999.
Lavora sulla lampreda vivente senza mascelle, Petromizon , è stato quindi avviato dal nostro team per vedere se vi fosse una regionalizzazione corrispondente nel suo scheletro. Con nostra sorpresa abbiamo scoperto che alcune variazioni lungo la spina dorsale indicavano che era presente anche uno stile di regionalizzazione simile.
Ciò è significativo in quanto il tipo specializzato di spina dorsale degli animali terrestri di solito non si vede nei pesci. Alcuni pesci fossilizzati con pinne raggiate, come Tarrasio , mostrano che la colonna vertebrale regionalizzata si era evoluta dai tempi del Carbonifero, ma questa è un'eccezione non la condizione normale.
Vecchi fossili, nuove scoperte
La nuova scoperta mostra che vecchi fossili di Euphanerops , conosciuto da tempo nelle collezioni museali, e che era stato studiato più volte in passato, potrebbe ancora fornire nuove informazioni interessanti quando vengono applicati nuovi approcci tecnologici.
Lo studio dettagliato della struttura della cartilagine in Euphanerops è stato fondamentale per identificare gli elementi scheletrici (derivati dalla cartilagine) nella regione pelvica, e trovare gli organi riproduttivi maschili accoppiati. I fossili ci hanno anche suggerito di trovare nuove informazioni sullo scheletro assiale nelle lamprede viventi.
Sembra probabile che i prossimi grandi passi verso la comprensione della prima evoluzione dei primi vertebrati con mascelle si troveranno studiando i primi pesci senza mascelle ben conservati. Questi tipi di fossili sono la chiave per capire quando e come si sono sviluppate per la prima volta le strutture più avanzate trovate nei vertebrati con mascelle.
Questo articolo è stato originariamente pubblicato su The Conversation. Leggi l'articolo originale. 
