Nuova ricerca intrapresa dagli scienziati dello Smithsonian National Museum of Natural History, Royal Ontario Museum (ROM) e Università di Montreal, ha scoperto fossili di una nuova specie di animale marino, Gyaltsenglossus senis , (pronunciato Gen-zay-gloss-us senis) che fornisce nuove prove nel dibattito storico tra zoologi:come sono correlate le anatomie dei due principali tipi di un gruppo animale chiamato emicordati. I fossili hanno più di mezzo miliardo di anni e sono stati scoperti in un sito di Burgess Shale nelle Montagne Rocciose canadesi. Questa scoperta è stata pubblicata il 27 agosto 2020, nella rivista scientifica Biologia attuale .

Con la prima evoluzione degli emicordati oggetto di controversia tra i ricercatori la scoperta di Gyaltsenglossus senis è significativo. Fornisce prove fossili dirette che collegano i due principali gruppi di emicordati:gli enteropneusta e gli pterobranchi.

Sebbene gli enteropneusti e gli pterobranchi sembrino tipi di animali molto diversi, sono strettamente correlati. Questa stretta relazione è supportata dall'analisi del DNA delle specie attuali. Più in generale, il ruolo di Gyaltsenglossus nel comprendere l'evoluzione degli emicordati ci aiuta a capire le origini di un gruppo più ampio di animali chiamati deuterostomi (che include gli esseri umani) chiarendo quali caratteristiche potrebbero aver condiviso con gli emicordati all'inizio della loro storia.

Gli enteropneusta sono un gruppo di animali conosciuti comunemente come vermi delle ghiande, che sono lunghi, per lo più animali che scavano fango, che si possono trovare oggi negli oceani di tutto il mondo, dai tropici all'Antartico. L'altro gruppo principale di animali all'interno degli emicordati sono gli pterobranchi, che sono animali microscopici che vivono in colonie, ciascuno protetto da tubi che costruiscono e che si nutrono di plancton utilizzando una corona di braccia tentacolari.

"I vermi delle ghiande e gli pterobranchi sembrano così diversi l'uno dall'altro che la comprensione delle origini della loro relazione evolutiva è stata una delle principali questioni storiche in zoologia, " ha detto il dottor Karma Nanglu, Peter Buck Deep Time borsista post-dottorato presso lo Smithsonian National Museum of Natural History e autore principale di questo articolo. "Rispondere a questa domanda è stato reso molto più difficile dall'estrema mancanza di fossili di questi emicordati dal corpo molle. In tutto il mezzo miliardo di anni di storia degli emicordati si può contare su un lato del numero di specie fossili eccezionali conservate".

Nonostante sia lungo solo due centimetri, i tessuti molli straordinariamente conservati del Gyaltsenglossus i fossili rivelano strutture anatomiche incredibilmente dettagliate. Questi dettagli includono la proboscide di forma ovale dei vermi delle ghiande e un cesto di tentacoli nutritivi simili a quelli degli pterobranchi. L'età di questi fossili, combinato con la combinazione morfologica unica dei due principali gruppi di emicordati, rende questa scoperta una scoperta fondamentale per comprendere l'evoluzione precoce degli emicordati.

"Un antico animale con un'anatomia intermedia tra i vermi delle ghiande e gli pterobranchi era stato ipotizzato in precedenza, ma questo nuovo animale è la visione più chiara di come poteva essere l'antico emicordato, "dice il dottor Christopher Cameron, Professore Associato presso l'Università di Montreal e coautore di questo studio. "È emozionante avere così tanti nuovi dettagli anatomici per aiutare a guidare nuove ipotesi sull'evoluzione degli emicordati".

In caso di Gyaltsenglossus , l'eccezionale conservazione di questi dettagli raffinati può essere attribuita alle condizioni ambientali uniche del Burgess Shale, che seppellirono rapidamente antichi animali in frane sottomarine. Attraverso una combinazione di fattori, compreso il rallentamento del tasso di decadimento dei batteri nei corpi degli animali sepolti, i fossili del Burgess Shale sono conservati con una fedeltà molto maggiore rispetto ai tipici siti fossili.

"Il Burgess Shale è stato fondamentale nella comprensione dell'evoluzione animale precoce sin dalla sua scoperta oltre 100 anni fa, " dice il co-autore Dr. Jean-Bernard Caron, Richard M. Ivey Curatore di Paleontologia degli Invertebrati presso il ROM e Professore Associato presso l'Università di Toronto. Il Dr. Caron ha guidato la spedizione sul campo nel 2010 che ha raccolto i 33 fossili di Gyaltsenglossus .

"Nella maggior parte delle località, saresti fortunato ad avere le parti più dure degli animali, come ossa e denti, conservato, ma al Burgess Shale anche le parti del corpo più morbide possono essere fossilizzate in dettagli squisiti, "dice il dottor Caron. "Questa nuova specie sottolinea l'importanza di fare nuove scoperte fossili per far luce sui misteri evolutivi più ostinati".

In questo caso particolare, Gyaltsenglossus suggerisce che l'emicordato ancestrale potrebbe essere stato in grado di utilizzare le strategie di alimentazione di entrambi i gruppi moderni. Come vermi di ghianda, la lunga proboscide potrebbe essere stata utilizzata per nutrirsi di fango marino ricco di sostanze nutritive, mentre allo stesso tempo, e come gli pterobranchi, la serie di sei bracci di alimentazione era probabilmente usata per afferrare particelle di cibo in sospensione direttamente dall'acqua sopra dove stava strisciando.

Gli emicordati appartengono a una grande divisione della vita animale chiamata Deuterostomia, che include cordati come pesci e mammiferi, e non la divisione della vita animale chiamata Protostomia, che include artropodi come insetti e anellidi come i lombrichi. Il dottor Nanglu spiega, quando guardi Gyaltsenglossus , in realtà stiamo guardando molto, parente molto lontano del nostro ramo dell'evoluzione dei vertebrati e dell'uomo.

"La stretta relazione tra gli emicordati e il nostro gruppo evolutivo, i cordati, è una delle prime cose che mi ha reso entusiasta di ricercarli, " Spiega Nanglu. "Comprendere le antiche connessioni che uniscono animali come i pesci e persino gli umani ai loro lontani cugini come i ricci di mare e i vermi delle ghiande è un'area così interessante sull'albero evolutivo e Gyaltsenglossus aiuta a mettere a fuoco quel collegamento un po' più chiaramente."

La scoperta e la ricerca originali del 1909 sul Burgess Shale furono fatte da Charles Walcott, che all'epoca era segretario della Smithsonian Institution. I siti fossili di Burgess Shale si trovano all'interno dei parchi nazionali di Yoho e Kootenay e sono gestiti da Parks Canada.