giovedì, Ottobre 10, 2024
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I tardigradi intrappolati nell’ambra rivelano segreti di milioni di anni fa

Oggi, i tardigradi possono essere trovati praticamente ovunque sulla Terra. Dalla tundra ghiacciata, ai deserti aridi, fino al fondo dell'oceano, i tardigradi hanno trovato un modo per sopravvivere e prosperare

I tardigradi, i piccoli animaletti microscopici a otto zampe che si pensa siano tra gli organismi più resistenti del pianeta, esistono da molto tempo.

Secondo il loro orologio molecolare, queste creature sommamente adattabili sono emerse per la prima volta prima del Cambriano, circa 541 milioni di anni fa, e da allora hanno resistito a tutte le estinzioni di massa che si sono succedute.

Oggi, i tardigradi possono essere trovati praticamente ovunque sulla Terra. Dalla tundra ghiacciata, ai deserti aridi, fino al fondo dell’oceano, i tardigradi hanno trovato un modo per sopravvivere e prosperare. Ma nonostante tutto il loro successo e la loro ubiquità, i reperti fossili contengono pochissimi esemplari.

Ovviamente, questa non è una sorpresa. Sono esserini molto piccoli e relativamente mollicci; quando muoiono, si decompongono rapidamente, i loro corpi non sono adatti ai rigori della fossilizzazione. Ma ci sono, nonostante tutto, alcuni antichi tardigradi che sono stati preservati per milioni di anni, grazie alla magia dell’ambra.

Gli esseri umani hanno recuperato solo quattro esemplari di tardigradi rimasti intrappolati nella resina degli alberi che si è indurita in ambra, risalenti a circa 150 milioni di anni fa. Sono molto apprezzati: possono far luce sull’evoluzione dei tardigradi e, forse, sulle loro abilità di sopravvivenza assolutamente insuperabili.

beorn leggi
Immagine di Beorn leggi ottenuta tramite microscopia composta (in alto) e microscopia confocale a fluorescenza (in basso). (Mapalo et al., Commun. Biol. , 2024)

Tuttavia, le creature nell’ambra possono essere difficili da studiare, ed è stato difficile collocare gli esemplari in spazi ordinati nell’albero genealogico dei tardigradi. L’ambra può essere scura e torbida, e i tardigradi sono davvero piccoli. Tre dei tardigradi nell’ambra erano stati studiati e nominati, ma il quarto rimaneva sfuggente, troppo piccolo per essere individuato nei dettagli.

Questa sfida è stata ora superata da un team di zoologi guidati da Marc Mapalo dell’Università di Harvard. Hanno utilizzato una tecnica chiamata microscopia a fluorescenza confocale che utilizza un foro stenopeico per ottenere immagini di soggetti microscopici molto più dettagliate di quelle ottenibili utilizzando la microscopia a campo ampio.

I ricercatori hanno studiato due campioni di tardigradi incastonati nello stesso pezzo di ambra canadese, risalente al Cretaceo, tra 72 e 83 milioni di anni fa, durante l’ultima era dei dinosauri non aviari. Potete vedere voi stessi i risultati della tecnica di microscopia confocale: sono riusciti a ottenere immagini molto più dettagliate dei due tardigradi rispetto ai tentativi precedenti.

Il primo tardigrado è noto come Beorn leggi, ed è stato nominato e descritto decenni fa, nel 1964. Conducendo immagini più approfondite di B. leggi, i ricercatori sono stati in grado di discernere caratteristiche fisiche che sfuggivano a studi precedenti, tra cui la forma dei suoi piccoli artigli e la mancanza di protuberanze sul suo corpicino rugoso.

a dactylus
Aerobius dactylus fotografato utilizzando la microscopia composta (sinistra) e la microscopia confocale a fluorescenza (destra). (Mapalo et al., Commun. Biol. , 2024)

Inoltre, per la prima volta, abbiamo visto in dettaglio il secondo tardigrado nell’ambra, un tempo ritenuto troppo piccolo e troppo mal conservato per distinguere molti dettagli. A questo minuscolo puntino è stato ora dato un nome formale, Aerobius dactylus, e gli è stato assegnato un ramoscello nel grande e complicato albero genealogico dei tardigradi.

Come B. leggiA. dactylus è a forma di barile e senza protuberanze, con artigli idiosincratici alle estremità delle sue otto zampe. Gli artigli di entrambe le specie sono simili tra loro, così come a quelli di una superfamiglia di tardigradi chiamata Hypsibioidea. In tutte e tre, gli artigli che si curvano verso il corpo sono più corti di quelli che si curvano lontano da esso, il che suggerisce che entrambe le specie appartengono a questo gruppo.

B. leggi e A. dactylus sono estinti da tempo, ma altre specie di Hypsibioidea sono vive oggi.

È interessante notare, però, che gli artigli di A. dactylus sono significativamente più lunghi sul suo paio di zampe più arretrato. Quel paio di artigli assomiglia a quelli di un genere di tardigradi chiamato Isohypsibius. Questa curiosa caratteristica è stata osservata in altre specie di tardigradi viventi oggi, il che suggerisce che il quarto paio di zampe di tardigrado può avere una storia evolutiva diversa rispetto alle altre tre paia di zampe dello stesso tardigrado.

L’analisi ha anche permesso ai ricercatori di giungere ad alcune conclusioni sulla storia evolutiva dei tardigradi. Esistono due linee principali: gli eterotardigradi, che spesso vivono nell’oceano, e gli eutardigradi, per lo più d’acqua dolce.

Sebbene sia B. leggi che A. dactylus siano eutardigradi, la loro età suggerisce che le linee evolutive si siano differenziate circa 500 milioni di anni fa, un po’ più tardi di quanto ritenuto dagli scienziati in precedenza.

tardigrade art
Rappresentazione artistica del Beorn leggi (in alto) e dell’Aerobius dactylus (in basso), e della resina appiccicosa dell’albero che ne decretò la fine. ( Franz Anthony )

Confrontando i due fossili con i tardigradi moderni, i ricercatori sono stati in grado di stabilire una cronologia di quando è emersa la superpotenza dei tardigradi: la criptobiosi, la capacità di disidratarsi quasi completamente e di entrare in animazione sospesa per periodi di tempo indefiniti. Questa capacità è emersa al più tardi 180 milioni di anni fa e potrebbe risalire fino a 420 milioni di anni fa.

Si tratta di un lasso di tempo che abbraccia diverse estinzioni di massa avvenute sulla Terra e potrebbe fornire indizi sulla straordinaria longevità di questi straordinari animali.

L’acquisizione di capacità criptobiotiche da parte di questi tardigradi in questo periodo potrebbe essere uno dei fattori che li ha aiutati a sfuggire all’estinzione“, scrivono i ricercatori.

Lo studio è stato pubblicato su Communications Biology.

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