I primi tetrapodi. Credito:Biblioteca fotografica scientifica / Alamy Foto Stock; ID immagine (2G70HK2). Artista originale:Mark Garlick. Usato con permesso.
I teschi dei tetrapodi avevano meno ossa dei pesci estinti e vivi, limitando la loro evoluzione per milioni di anni, secondo un ultimo studio.
Analizzando i teschi fossili di animali durante la transizione dall'ambiente acquatico a quello terrestre, i ricercatori dell'Università di Bristol, dell'Universitat Pompeu Fabra di Barcellona e dell'University College London hanno scoperto che i tetrapodi avevano connessioni più complesse tra le ossa del cranio rispetto ai pesci. E, invece di promuovere la diversificazione della vita sulla terraferma, queste modifiche all'anatomia del cranio hanno in realtà limitato l'evoluzione dei teschi dei tetrapodi.
I tetrapodi si sono evoluti dai pesci ed erano i primi animali terrestri con arti e dita; gli antenati di tutto, dagli anfibi agli umani.
La ricerca, pubblicata questa settimana su Science Advances , ha quantificato l'organizzazione delle ossa del cranio in più di 100 animali viventi e fossili per comprendere meglio come i teschi sono cambiati con l'evoluzione dei tetrapodi.
L'autore principale James Rawson della School of Earth Sciences di Bristol ha affermato:"I teschi di tetrapodi hanno generalmente meno ossa del cranio rispetto ai loro antenati pesci, ma il semplice conteggio del numero di ossa perde alcuni dati importanti. Abbiamo usato una tecnica chiamata analisi di rete, in cui la disposizione del cranio le ossa, a cui si collegano le ossa, vengono registrate oltre al numero di ossa."
L'autrice, la dott.ssa Borja Esteve-Altava, esperta in questa tecnica, ha affermato:"Tradizionalmente, la ricerca anatomica è stata principalmente descrittiva o qualitativa. L'analisi di rete fornisce un solido quadro matematico per quantificare le relazioni anatomiche tra le ossa:un tipo di dati spesso trascurato nella maggior parte studi sull'evoluzione morfologica."
Gli autori hanno scoperto che i tetrapodi con meno ossa del cranio rispetto ai pesci rendevano l'organizzazione dei loro crani più complessa.
Il signor Rawson ha aggiunto:"Potrebbe sembrare strano, ma avere meno ossa significa che ognuna di quelle ossa deve connettersi con più dei suoi vicini, risultando in una disposizione più complessa. Le rane e le salamandre moderne avevano i teschi più complessi di tutti gli animali che abbiamo studiato ." Anche i crani dei primi tetrapodi divennero più consolidati in un'unica unità, mentre i loro antenati pesci avevano teschi composti da diverse sezioni distinte.
Cladogramma tetrapode. Credito:Ceballos V. G./Wikimedia Commons, CC BY-SA
Osservando la varietà di disposizioni delle ossa del cranio nel tempo, gli autori hanno anche scoperto che l'origine dei tetrapodi coincide con un calo nella varietà delle disposizioni delle ossa del cranio. La professoressa Emily Rayfield, autrice senior dello studio, ha dichiarato:"Siamo rimasti sorpresi di scoprire che questi cambiamenti nel cranio sembravano limitare l'evoluzione dei tetrapodi, piuttosto che promuovere le radiazioni in nuovi habitat sulla terra. Pensiamo che l'evoluzione di un collo, eventi di estinzione o potrebbe essere responsabile un collo di bottiglia nello sviluppo del cranio".
Il signor Rawson ha concluso:"Vediamo anche un calo simile della variabilità strutturale per le ossa degli arti nei primi tetrapodi, ma il calo degli arti si verifica 10 milioni di anni prima. Sembra che diversi fattori abbiano influenzato l'evoluzione del cranio e degli arti nei primi tetrapodi, e abbiamo molto altro da imparare su questo momento cruciale della nostra storia evolutiva."
"La prima evoluzione cranica dei tetrapodi è caratterizzata da una maggiore complessità, costrizione e un offset dall'evoluzione dell'arto pinna", di James Rawson, Dr. Borja Esteve-Altava, Dr. Laura Porro, Dr. Hugo Dutel e Professor Emily Rayfield in Progressi scientifici. + Esplora ulteriormente
