L’evoluzione dei tetrapodi dall’acqua alla terra

Dal mare alla terraferma, dalle zampe agli arti. Un’evoluzione avvenuta circa 390 milioni di anni fa, con protagonisti i tetrapodi (animali vertebrati dotati di quattro arti), e che avrebbe acceso sul pianeta la scintilla dell’avvento di ogni altra forma di vita, dalle lucertole agli uccelli e ai mammiferi, sino agli esseri umani e a tutti gli animali che vivono sulla terraferma.

I tetrapodi più antichi risalgono al periodo Devoniano e sono due volte più antichi dei dinosauri.

Insomma dei veri progenitori ai quali in qualche modo, dobbiamo la vita come la conosciamo oggi. I primi tetrapodi, discendenti dei pesci, erano animali a metà strada tra grosse salamandre e dei coccodrilli, ed erano lunghi fino a due metri, con branchie, piedi palmati e pinne caudali e la loro vita si svolgeva principalmente in acqua, dove davano la caccia alle loro prede per nutrirsi.

Dunque animali acquatici che a un certo punto, sono passati a vivere sulla terraferma, dopo avere sviluppato degli arti. Ma cosa ha innescato l’evoluzione dei tetrapodi dall’acqua alla terra e come è avvenuto questo passaggio?

In un documento pubblicato il 22 gennaio su Science Advances, un team internazionale di ricercatori, guidati da Julia Molnar, Assistente Professoressa al New York Institute of Technology College of Osteopathic Medicine, ha scoperto che tre sono stati gli stadi transitori che hanno guidato l’evoluzione dei tetrapodi dall’essere dotati di pinne allo sviluppo di arti veri e propri.

Evoluzione dei tetrapodi: lo sviluppo degli arti

La prima domanda che si sono posti i ricercatori è stata quale fossero i muscoli di cui questi animali erano dotati, ma per rispondere si sono dovuti basare solo su dei resti fossili che, come è risaputo, ovviamente raramente conservano i tessuti molli.

Dunque, come si è passati dall’esile muscolatura delle pinne a quella più strutturata degli arti?

Proprio per queste difficoltà incontrate, gli scienziati hanno impiegato diversi anni a ricostruire dei modelli in 3D che riproducessero questi tetrapodi e il risultato è stato la realizzazione dei modelli tridimensionali delle pinne pettorali dell’Eusthenopteron, vissuto 385 milioni di anni fa, e degli arti anteriori di due tetrapodi, l’Acanthostega, vissuto 365 milioni di anni fa e il Pederpes, vissuto 348 anni fa, messi a confronto con modelli di pinne pettorali di esemplari di pesci e tetrapodi viventi.

L’attenzione degli studiosi si è concentrata sull’osservazione del movimento delle giunture e dell’abilità dei muscoli a muovere le pinne o le giunture degli arti, per poter ricostruire grazie a un software le funzioni motorie delle specie estinte.

Sembra infatti che nell’evoluzione dei tetrapodi, gli arti anteriori abbiano attraversato tre stadi funzionali ben distinti: quello del pesce bentonico, simile ai dipnoi attuali, quello di un tetrapode primordiale e quello di un tetrapode corona, con le medesime caratteristiche delle salamandre e delle lucertole.

I ricercatori si sono accorti che i primi tetrapodi avevano molte più caratteristiche in comune tra di loro di quelli attuali; una scoperta davvero sorprendente perché dimostra che questi animali erano molto legati all’ambiente da cui provenivano, ossia l’acqua.

I primi tetrapodi erano capaci di andare avanti e indietro in acqua, che dava supporto al loro peso corporeo, mentre spostandosi sulla terraferma questi animali hanno dovuto agire mettendo in conto la presenza della forza di gravità, e quindi del loro peso corporeo, e questo potrebbe averli fatti muovere in modo quasi impacciato.

Per questo motivo gli scienziati credono che questi animali fossero molto legati alla vita in acqua, sebbene iniziassero ad avventurarsi sulla terraferma dove trovavano più facilmente prede da catturare senza i rischi del mare.

Dunque erano capaci di muoversi sulla terra, ma erano ancora legati all’ambiente marino, e gli scienziati stanno ora cercando di capire come si sia evoluto il movimento sulla terraferma che ha poi condotto alla nascita di altri vertebrati: probabilmente la spinta veniva dagli arti anteriori, contrariamente a quanto invece accade adesso.

Prossimo obiettivo del team di ricercatori è quello di riuscire a capire il momento del passaggio dal movimento guidato dagli arti anteriori a quello dagli arti posteriori, per comprendere meglio come sia avvenuta la transizione dall’acqua alla terraferma.