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La lunga infanzia dei primi tetrapodi


I primi vertebrati a quattro zampe iniziavano la vita trascorrendo lunghi anni in un ambiente acquatico in attesa che la struttura scheletrica dei loro arti si ossificasse e fosse in grado di sostenere il loro peso sulla terraferma.


I primi vertebrati a quattro zampe, o tetrapodi, avevano un’infanzia molto lunga, che trascorrevano prevalentemente in un ambiente acquatico.

E’ questo uno degli aspetti più rilevanti della vita di questi animali  – vissuti fra 419 e 359 milioni di anni fa – scoperto da un gruppo di paleontologi delle Università di Uppsala e di Cambridge analizzando il più grande giacimento di fossili di Achanthostega, la specie di cui abbiamo maggiori testimonianze. La ricerca è illustrata in un articolo pubblicato su “Nature”.

La transizione dai pesci ai vertebrati a quattro zampe  è stata uno dei più grandi eventi dell’evoluzione dei vertebrati, ma molti aspetti della storia e del comportamento dei primi tetrapodi sono quasi sconosciuti perché i loro fossili sono rari e molto spesso frammentari.

Il più ricco deposito fossilifero di questi animali è nel sito di Stensiö Bjerg, nella Groenlandia orientale, scoperto nel 1987 da una delle autrici di questo studio, Jennifer Clack. Lì sono stati ritrovati decine di scheletri di Achanthostega uno accanto all’altro, suggerendo che siano morti tutti insieme quando un piccolo corso d’acqua che formava un delta interno si prosciugò.

La loro scoperta aveva permesso di ottenere una ricostruzione piuttosto precisa dell’aspetto dell’animale. Ora, la nuova analisi condotta da Sophie Sanchez, Jennifer Clack e colleghi con una sofisticata tecnologia – la tomografia X a contrasto di fase con luce di sincrotrone – ha rivelato che erano tutti esemplari giovanissimi: il deposito fossilifero era dunque una specie di nursery in cui gli animali trascorrevano l’infanzia aspettando di arrivare alla forma adulta completa.

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Ricostruzione tomografica di una sezione di omero di Achanthostega.

La microtomografia ha permesso di osservare le strutture microscopiche nei resti fossili delle ossa. “Come per gli alberi, l’osso di un arto è segnato da ritmi di crescita che producono anelli di crescita annuale”, dice Sophie Sanchez. Questi anelli forniscono preziose informazioni sullo sviluppo e l’età dell’individuo.

E’ così emerso che gli esemplari di Stensiö Bjerg, pur avendo in media almeno sei anni, erano ancora immaturi, e non erano ancora in grado vivere sulla terraferma, dato che i loro arti anteriori erano, in tutto o in parte, cartilaginei. A differenza dell’osso, la cartilagine è un tessuto non mineralizzato, molto elastico, ma troppo debole per consentire alle zampe anteriori di sostenere il peso dell’animale fuori dall’acqua.

Le scansioni tomografiche hanno anche indicato l’esistenza di un dimorfismo sessuale. Gli arti in cui stava appena iniziando il processo di sostituzione del tessuto cartilagineo con quello osseo avevano dimensioni notevolmente diverse e ciò suggerisce che maschi e femmine avessero una taglia differente.

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