Uno dei tropi più duraturi sui coccodrilli è descriverli come “fossili viventi“. Sono freddi, lenti e squamosi, quindi sembrano simili a come l’immaginazione collettiva ci rappresenta un dinosauro. Come molti cliché, c’è un elemento di verità in questo confronto. I coccodrilli di 200 milioni di anni fa sembrano sorprendentemente simili a quelli che conosciamo oggi.
Ma perché i moderni coccodrilli, inclusi coccodrilli, alligatori e caimani, sono cambiati così poco in un arco di tempo così immenso? In una nuova ricerca, un gruppo di ricercatori ha tentato di rispondere a questa domanda utilizzando modelli evolutivi avanzati.
Gli antenati dei coccodrilli attuali esistono da un periodo di tempo straordinario, i loro resti fossili sono stati trovati nelle rocce del primo periodo Giurassico, di circa 200 milioni di anni fa. Ancora più strano, questi coccodrilli dell’era dei dinosauri spesso sembrano sorprendentemente simili ai coccodrilli di oggi. Tutte le forme moderne hanno musi lunghi, code potenti, pelli corazzate e un’andatura strascicata, e molte forme fossili sono estremamente simili.
Questa mancanza di cambiamento per un tempo così lungo è molto insolita, soprattutto considerando l’immensa diversità degli animali moderni che si è accumulata in un intervallo di tempo molto più breve.
Ad esempio, i veri uccelli compaiono per la prima volta nei fossili molti milioni di anni dopo i primi coccodrilli, ma oggi contano circa 10.000 specie, dai colibrì agli struzzi. Di coccodrilli, invece, ne esistono solo 5 specie e, oltre ad alcune variazioni nella forma del loro cranio, sembrano tutte abbastanza simili.
Tuttavia, questa mancanza di diversità moderna è ingannevole e ci sono molti altri parenti dei coccodrilli, esotici e sconosciuti, rappresentati nella documentazione sui fossili. Tra questi corridori veloci, nuotatori oceanici, scavatori, bipedi ed erbivori.
I ricercatori hanno sviluppato un modello evolutivo per la loro analisi confrontando i dati sulle dimensioni del corpo dai fossili di coccodrillo. Questi dati, combinati con le relazioni evolutive tra ciascuna specie, hanno permesso di calcolare la traiettoria dell’evoluzione della dimensione corporea nel tempo. È stato quindi possibile calibrare questa traiettoria con le date dei fossili, ottenendo una misura del cambiamento delle dimensioni del corpo per unità di tempo – il loro tasso evolutivo.
Questi calcoli hanno prodotto una misura del tasso evolutivo per ciascuna specie nel nostro studio e la distribuzione di questi tassi ha rivelato una nuova visione di come si sono evoluti i coccodrilli. La maggior parte delle specie esaminate si è evoluta molto lentamente, con una manciata di specie con un’evoluzione più rapida. Le specie in più rapida evoluzione non apparivano in modo indipendente, tendevano invece ad emergere insieme quando il clima era più caldo.
Coccodrilli sconosciuti dalla preistoria. Autore fornito
Evoluzione stop-start
Questo modello di bassi tassi evolutivi interrotti da occasionali esplosioni di attività è noto come “equilibrio punteggiato“. Questo è ciò che ci aspetteremmo di vedere nei casi in cui l’evoluzione è guidata da fattori esterni come le estinzioni di massa o il cambiamento climatico, piuttosto che da forze intrinseche come la selezione sessuale o la corsa agli armamenti tra predatori e prede. Un equilibrio punteggiato significa che gli organismi troveranno uno stato ottimale e rimarranno in quello stato, finché l’ambiente non li costringerà ad adattarsi a nuove condizioni. Ciò si traduce in uno schema stop-start.
Non è chiaro il motivo per cui alcuni animali seguono questo modello di equilibrio punteggiato e altri no. Potrebbero esserci diversi fattori in gioco. I moderni coccodrilli non sono in grado di controllare la loro temperatura corporea, quindi potrebbero essere più sensibili ai cambiamenti del clima di quanto lo sarebbero forse un mammifero o un uccello.
Al contrario, i coccodrilli moderni sono in grado di sopravvivere senza mangiare per periodi molto lunghi, rendendoli più resistenti nei momenti di difficoltà. Questo modello di equilibrio punteggiato non è certo peculiare dei coccodrilli, e un promettente percorso di ricerca sarebbe quello di cercare di rilevarlo in altri gruppi di specie altrettanto antiche, come le tartarughe.
La ricerca suggerisce fortemente che i coccodrilli sono rimasti invariati per così tanto tempo perché hanno raggiunto uno stato di equilibrio che non richiede loro di cambiare spesso. Quando l’evoluzione dei coccodrilli avviene a ritmo sostenuto, è probabile che ciò sia dovuto al fatto che l’ambiente è cambiato e li ha costretti ad adattarsi. Questo potrebbe anche spiegare perché i parenti dei coccodrilli che divergevano sensibilmente nella forma si estinsero.
La temperatura sembra essere stata importante, ma c’è molto spazio per altri fattori ambientali che hanno avuto un ruolo. Il prossimo passo sarà esaminare come i tassi di evoluzione delle dimensioni del corpo interagiscono con variabili diverse dalla temperatura, come le precipitazioni o il livello del mare. Un altro obbiettivo sarà scoprire se caratteristiche diverse dalle dimensioni del corpo seguono lo stesso modello di equilibrio punteggiato, ad esempio la forma del cranio.
