Ricostruzione di Mollisonia plenovenatrix , di Joanna Liang. Mollisonia era lunga solo circa 2,5 cm. Credito:Joanna Liang, © Museo Reale dell'Ontario
Due paleontologi che lavorano sul famoso Burgess Shale hanno rivelato una nuova specie, chiamato Mollisonia plenovenatrix , che si presenta come il chelicerato più antico. Questa scoperta pone l'origine di questo vasto gruppo di animali - di oltre 115, 000 specie, compresi i granchi a ferro di cavallo, scorpioni e ragni, fino a più di 500 milioni di anni fa. I risultati sono pubblicati sulla prestigiosa rivista Natura l'11 settembre 2019.
Mollisonia plenovenatrix sarebbe stato un feroce predatore, per le sue dimensioni. Grande come un pollice, la creatura vantava un paio di grandi occhi a forma di uovo e una "testa multi-strumento" con lunghe gambe che camminano, così come numerose paia di arti che potevano percepire tutti insieme, presa, schiacciare e masticare. Ma, più importante, la nuova specie aveva anche un paio di minuscole "tenine" davanti alla bocca, chiamati cheliceri. Queste tipiche appendici danno il nome al gruppo degli scorpioni e dei ragni, i chelicerati, che li usano per uccidere, presa, e a volte tagliare, la loro preda.
"Prima di questa scoperta, non siamo riusciti a individuare i cheliceri in altri fossili del Cambriano, sebbene alcuni di essi abbiano chiaramente caratteristiche simili ai chelicerati, ", afferma l'autore principale Cédric Aria, un membro delle spedizioni Burgess Shale del Royal Ontario Museum dal 2012, ed è attualmente borsista post-dottorato presso il Nanjing Institute of Geology and Paleontology (Cina). "Questa caratteristica fondamentale, questo stemma dei chelicerati, mancava ancora».
Altre caratteristiche di questo fossile, compresi gli arti posteriori paragonati alle branchie, suggerire ulteriormente che Mollisonia non era una versione "primitiva" di un chelicerato, ma che in realtà era già vicino morfologicamente alle specie moderne.
Mollisonia plenovenatrix conservato in vista dorsale, mostrando i grandi occhi, le gambe che camminano e i piccoli cheliceri nella parte anteriore. Credito:ROMIP 62978, Jean-Bernard Caron© Royal Ontario Museum
"I chelicerati hanno ciò che chiamiamo branchie di libro o polmoni di libro, " spiega Aria. "Sono organi respiratori sono fatti di tanti fogli sottili fascicolati, come un libro. Ciò aumenta notevolmente la superficie e quindi l'efficienza dello scambio di gas. Mollisonia aveva appendici confezionate con l'equivalente di soli tre di questi fogli, che probabilmente si è evoluto da arti più semplici."
Gli autori credono che Mollisonia cacciato preferibilmente vicino al fondo del mare, grazie alle sue gambe ambulanti ben sviluppate, un tipo di ecologia chiamata predazione bentonica. Perché Mollisonia ha un aspetto così moderno, i chelicerati sembrano quindi aver prosperato rapidamente, riempiendo una nicchia ecologica altrimenti lasciata poco curata dagli altri artropodi dell'epoca. Gli autori concludono che l'origine dei chelicerati deve trovarsi ancora più in profondità all'interno del Cambriano, quando il cuore dell'"esplosione" è realmente avvenuto.
"Le prove stanno convergendo verso l'immagine dell'esplosione del Cambriano ancora più rapida di quanto pensassimo, " dice Aria. "Trovare un sito fossile come il Burgess Shale all'inizio del Cambriano sarebbe come guardare nell'occhio del ciclone."
L'importanza del Burgess Shale e depositi simili, come il biota di Chengjiang in Cina, risiede nella loro eccezionale conservazione delle prime comunità di animali marini in un momento di rapida diversificazione delle forme del corpo chiamato "esplosione del Cambriano". Gli animali fossili di questi siti sono notevoli per preservare una vasta gamma di caratteristiche morfologiche, come membra e occhi, ma anche coraggio e, molto più raramente, tessuti del sistema nervoso.
Albero evolutivo che illustra la relazione di Mollisonia ad altri artropodi. Questo studio lo colloca come basale all'interno dei chelicerati, un gruppo che comprende aracnidi (scorpioni, ragni, acari, e i loro parenti), granchi a ferro di cavallo e scorpioni di mare. Alcuni fossili del Cambriano (arancione) hanno recentemente svolto un ruolo importante nella comprensione dell'origine dei moderni gruppi di artropodi, mandibolati e chelicerati. Credito:Cédric Aria© Royal Ontario Museum
Mollisonia è stato descritto per la prima volta più di un secolo fa dallo scopritore del Burgess Shale, Charles Doolittle Walcott. Però, finora, erano conosciuti solo rari esoscheletri di questo animale. "È la prima volta che vengono descritte prove degli arti e di altri tessuti molli di questo tipo di animale, che erano la chiave per rivelare la sua affinità, " afferma il co-autore Jean-Bernard Caron, Richard M. Ivey Curatore di Paleontologia degli invertebrati presso il Royal Ontario Museum (Canada). I fossili eccezionalmente ben conservati provengono da un nuovo sito di Burgess Shale vicino a Marble Canyon, nel Parco Nazionale Kootenay, British Columbia.
"Il Marble Canyon è il più grande riflettore della mia carriera finora. Quest'area continua a regalarci tesori meravigliosi anno dopo anno, "dice Caron, che ha guidato le spedizioni Burgess Shale del Royal Ontario Museum negli ultimi 10 anni. "Non avrei mai immaginato che potessimo, in un modo, riscoprire il Burgess Shale in questo modo, cento anni dopo, con tutte le nuove specie che stiamo trovando."
Gli esemplari di Mollisonia plenovenatrix descritti in questa nuova ricerca sono meglio conservati di quelli trovati nella cava originale di Walcott che si trova a circa 40 chilometri a nord-ovest della cava di Marble Canyon. Molti altri fossili trovati a Marble Canyon e nelle aree circostanti hanno già svolto un ruolo fondamentale nella nostra comprensione della prima evoluzione di molti gruppi animali. Questi includono in particolare i vertebrati, il nostro lignaggio, grazie a numerosi ed eccezionalmente ben conservati esemplari del pesce primitivo Metaspriggina walcotti. Molte nuove specie attendono di essere descritte; l'ultima, un nuovo artropode predatore "simile a un disco volante" con enormi artigli simili a un rastrello chiamato Cambroraster falcatus, è stato appena pubblicato il 31 luglio, 2019.
I siti fossili di Burgess Shale si trovano all'interno dei parchi nazionali di Yoho e Kootenay e sono gestiti da Parks Canada. Parks Canada è orgoglioso di lavorare con i principali ricercatori scientifici per ampliare la conoscenza e la comprensione di questo periodo chiave della storia della terra e per condividere questi siti con il mondo attraverso premiate escursioni guidate. Il Burgess Shale è stato designato Patrimonio dell'Umanità dall'UNESCO nel 1980 per il suo eccezionale valore universale ed è ora parte del più grande sito Patrimonio dell'Umanità dei parchi delle montagne rocciose canadesi.
Mollisonia sarà tra i tanti fossili eccezionali del Burgess Shale previsti per essere esposti nella futura nuova galleria della ROM, La Galleria Willner Madge, alba della vita, apertura prevista nel 2021.