Un team internazionale guidato da scienziati dell’Università di Liegi ha studiato i modelli evolutivi dietro lo sviluppo dei denti a sciabola, con alcuni risultati inaspettati lungo il percorso. Il loro studio è stato pubblicato sulla rivista Current Biology .
I denti a sciabola, gli iconici canini superiori allungati, affascinano da tempo sia gli scienziati che il pubblico in generale, in particolare perché sono comparsi più volte nella documentazione fossile, tra cui due lignaggi particolarmente noti di tigri dai denti a sciabola:i felidi (la famiglia dei nostri gatti domestici, leoni, tigri, ecc.) e i nimravidi (una famiglia completamente estinta). Tuttavia, il processo attraverso il quale questi lignaggi hanno acquisito i canini superiori allungati rimane piuttosto poco chiaro.
Narimane Chatar, autrice principale dello studio, che ha completato il suo dottorato presso l'EDDy Lab dell'Università di Liegi e ora è ricercatrice post-dottorato presso l'UC Berkeley negli Stati Uniti, ha condotto uno studio ambizioso per scoprire i segreti dei denti a sciabola Evoluzione. Utilizzando scanner 3D e metodi analitici all'avanguardia, il team ha raccolto e analizzato meticolosamente i dati provenienti da un insieme diversificato di specie attuali ed estinte.
"Abbiamo quantificato la forma di 99 mandibole e 91 crani, provenienti da epoche e continenti diversi, dandoci una migliore comprensione dell'evoluzione di questi animali", spiega il dott. Chatar.
"Svelare i segreti dell'evoluzione dei denti a sciabola non solo arricchisce la nostra comprensione del passato della Terra, ma documenta anche i meccanismi che portano alla convergenza evolutiva", afferma il professor Valentin Fischer, direttore dell'EDDyLab all'ULiège.
Lo studio ha rivelato alcuni risultati sorprendenti. Il primo è che invece di contrastare due distinte morfologie craniche nelle specie con canini superiori allungati e in quelle con denti corti, esiste invece un continuum di forme che collega i gatti più piccoli attuali e le loro controparti estinte dai denti a sciabola.
"Da un punto di vista morfologico, il cranio di un piccolo gatto odierno è altrettanto strano e modificato quanto quello di un grande felino dai denti a sciabola", afferma la dott.ssa Margot Michaud, ricercatrice presso l'Università della Guyana francese a Cayenne. . Questi sono quindi i due estremi di un continuum di forme che i predatori felini hanno visto evolversi nel corso delle ere geologiche.
"Il nostro studio suggerisce che quelli che spesso consideriamo esempi di modelli evolutivi nei libri di testo sono in realtà semplificati per scopi didattici. Tuttavia, quando ci immergiamo nelle analisi statistiche, in questi casi scopriamo scenari molto più complessi, come suggerito dai risultati di i nostri test di convergenza", spiega Davide Tamagnini, ricercatore post-dottorato presso l'Università di Roma La Sapienza.
La seconda sorpresa riguarda il percorso intrapreso dall’evoluzione per produrre specie dai denti a sciabola. In effetti, il lavoro del team ha rivelato che le specie dai denti a sciabola mostrano tassi di evoluzione morfologica più rapidi all'inizio della loro storia evolutiva rispetto alle specie con canini più corti.
"Tra le altre scoperte affascinanti, abbiamo dimostrato che l'integrazione craniomandibolare nelle specie dai denti a sciabola è ridotta, facilitando una maggiore adattabilità e diversificazione nella morfologia della mascella e del cranio", sottolinea Margot Michaud.
Pertanto, una rapida diversificazione morfologica e un cranio abbastanza plastico sono stati identificati come due componenti chiave che hanno facilitato l'emergere di canini superiori allungati sia nei felidi che nei nimravidi. "Di conseguenza, sembra esserci una ricetta comune per evolversi in predatori simili a felini dai denti a sciabola", afferma il dott. Chatar.
Infine, la ricerca del team ha evidenziato il declino delle forme dai denti a sciabola, nonché le tendenze più ampie dei predatori di tipo felino nel corso della loro storia evolutiva. Nonostante l'estinzione relativamente recente delle forme dai denti a sciabola avvenuta "solo" poche migliaia di anni fa, i predatori felini sono infatti in declino a partire dall'epoca del Miocene (tra 23 e 5 milioni di anni fa).
"Alcuni di questi predatori felini, in particolare le specie dai denti a sciabola, occuparono rapidamente nicchie abbastanza specializzate, che li resero più suscettibili all'estinzione", spiega il dottor Tamagnini.
Questo fenomeno, noto come "ratchet" o ratchet macroevolutivo, è stato proposto come potenziale motore del declino di alcuni gruppi, dove l'evoluzione favorisce la perdita delle prime forme generalizzate, portando all'emergere di forme più specializzate, ma anche più vulnerabili. più avanti nella storia del lignaggio.
"I predatori hanno i loro percorsi evolutivi e i loro rischi di estinzione. Lo studio del modo in cui gli antichi predatori prosperarono e declinarono ci fornisce informazioni sui possibili futuri dei nostri ecosistemi", conclude il professor Fischer.
Ulteriori informazioni: I modelli evolutivi dei carnivori felini svelano i fattori che determinano la morfologia dei denti a sciabola, Biologia attuale (2024). 10.1016/j.cub.2024.04.055
Informazioni sul giornale: Biologia attuale
Fornito dall'Università di Liegi
