Un ricercatore dell'Università dell'Alabama ha fatto parte di un nuovo studio che fornisce ulteriori prove a sostegno di una controversa ipotesi che un gruppo di animali marini comunemente chiamati gelatine a pettine sia stato il primo a staccarsi da tutti gli altri animali, rendendolo il più antico lignaggio animale sopravvissuto.

Dott. Kevin M. Kocot, Professore assistente UA in scienze biologiche e curatore di zoologia degli invertebrati presso l'Alabama Museum of Natural History, è coautore di un articolo pubblicato su Natura Ecologia &Evoluzione che delinea i risultati.

Il lavoro è stato condotto dal Dr. Nathan Whelan come ricercatore post-dottorato nel laboratorio del Dr. Ken Halanych, professore di scienze biologiche alla Auburn University e direttore del Molette Biology Laboratory for Environmental and Climate Change Studies.

gelatine pettinate, il cui nome scientifico è Ctenophora, sono un gruppo di invertebrati che nuotano con file di ciglia, spesso indicato come pettini. Trovato in tutto il mondo, sono una parte cruciale delle catene alimentari marine.

I ctenofori comprendono circa 200 specie descritte con relazioni complicate e irrisolte tra i vari lignaggi. Inoltre, gli ctenofori sono un gruppo eterogeneo con numerose differenze fisiologiche ed ecologiche tra le specie.

Sequenziando geni attivi (trascrittomi) da 27 diverse specie di gelatine a pettine che abbracciano la diversità del gruppo e conducendo analisi filogenetiche su scala genomica, il team di ricerca ha ricostruito la storia evolutiva del gruppo e ha dedotto l'evoluzione dei caratteri chiave dei ctenofori.

Utilizzando un'analisi dell'orologio molecolare, il team ha scoperto che le gelatine a pettine si sono staccate da altri animali da 88 a 350 milioni di anni fa, molto prima di quanto si sospettasse. L'analisi supporta la conclusione che le gelatine pettinate, non le spugne più semplici, sono il gruppo gemello di tutti gli altri animali.

"Presi insieme, questi risultati hanno importanti implicazioni per la nostra comprensione dell'evoluzione animale precoce e forniscono informazioni su un gruppo poco conosciuto ma affascinante di invertebrati marini, " ha detto Kocot.

Animali morfologicamente semplici, le spugne mancano di nervi, muscoli, e forse anche veri tessuti, ma, nonostante la semplicità evolutiva, è possibile che le spugne si siano evolute da un animale più complesso, semplificando in secondo luogo.

"Se le spugne sono in secondo luogo semplificate, significa che probabilmente sono un po' strani, e potrebbe non dirci tanto di noi stessi come pensavamo in precedenza, " ha detto Kocot.

È anche possibile che le spugne rappresentino la morfologia ancestrale degli animali e che gli ctenofori derivino indipendentemente caratteri complessi come nervi e muscoli. Ricerche precedenti di questo team pubblicate in Natura nel 2014 ha mostrato che le gelatine a pettine modellano il loro sistema nervoso usando geni diversi rispetto ad altri animali, un risultato che alcuni hanno interpretato come prova dell'evoluzione indipendente dei neuroni in questo gruppo.

"Siamo rimasti sorpresi nello scoprire quanto sia diversa la prima evoluzione degli animali rispetto a quanto tradizionalmente ipotizzato, " ha detto Halanych. "Abbiamo trovato interessanti e importanti cambiamenti nello stile di vita, comprese le abitudini alimentari e le preferenze dell'habitat, con alcuni animali che sono bentonici e altri pelagici.

"Comprendere le relazioni all'interno dei ctenofori, o pettinare gelatine, è fondamentale per comprendere alcune delle caratteristiche importanti che si trovano nei primi animali, come l'evoluzione del sistema nervoso e dei muscoli. interessante, il primo ctenoforo ramificato iniziò a sviluppare muscoli come quelli che si trovano negli animali bilaterali".

Whelan ha conseguito il dottorato in scienze biologiche presso la UA nel 2013 ed è ora direttore del Southeast Conservation Genetics Lab dell'U.S. Fish and Wildlife Service.

"Il nostro lavoro per questo progetto rivela importanti modelli sull'evoluzione animale precoce e inizia a svelare i misteri che circondano la diversità delle gelatine a pettine, " ha detto Whelan. " Aggiungendo nuovi dati e continuando a sfidare la saggezza convenzionale, abbiamo ottenuto risultati molto più forti che in passato".

Il team includeva anche il laboratorio del Dr. Leonid Moroz, illustre professore di neuroscienze, genetica, biologia e chimica presso l'Università della Florida.

"Le gelatine a pettine sono organismi marini estremamente fragili, " ha detto Moroz. "La maggior parte di loro può essere studiata solo all'interno dei loro habitat naturali. Così, dobbiamo trovarli, eseguire esperimenti su una nave, fare campioni, e anche sequenza in oceani aperti, a volte migliaia di miglia al largo.

"Ogni collezione è di per sé un'avventura, dalla fredda Antartide ai caldi mari equatoriali, per capire come Madre Natura ha creato muscoli e neuroni in queste creature indipendentemente dal resto degli animali. Un lavoro divertente per un neuroscienziato, e tutti, infatti!"

La carta, "Le relazioni ctenoforiche e il loro posizionamento come gruppo gemello di tutti gli altri animali, " appare online e sarà pubblicato in un prossimo numero di Natura Ecologia &Evoluzione .