Misteri dell'evoluzione: animali antichi che non sono morti

2024 Autore: Seth Attwood | [email protected]. Ultima modifica: 2023-12-16 16:08

L'evoluzione della vita sulla Terra racchiude molti misteri. Uno di questi sono i salti evolutivi, durante i quali, in breve tempo per gli standard paleontologici, sono comparsi nuovi gruppi di esseri viventi o nuovi segni che cambiano radicalmente la "struttura" di un organismo. Un esempio è l'origine degli uccelli dai dinosauri.

Ma ci sono esempi della proprietà opposta: l'evoluzione sembrava fermarsi per centinaia di milioni di anni.

Il fenomeno dei "fossili viventi" rimane uno dei più controversi nella moderna scienza biologica e si è accumulata un'enorme quantità di argomenti e materiale di discussione. Conosciamo una delle storie dei libri di testo dalla scuola: fino alla fine degli anni '30 del XX secolo, il superordine del pesce con pinne incrociate era considerato estinto nel periodo Cretaceo.

Tuttavia, nel 1938, una creatura straordinaria fu estratta dall'Oceano Indiano, da una profondità di 70 m, in seguito chiamata celacanto. Si è scoperto che il pesce, nelle cui pinne c'erano lobi muscolari, è sopravvissuto all'era moderna. L'interesse particolarmente vivo per la scoperta è stato causato dal fatto che la scienza considerava il pesce con le pinne incrociate una forma di transizione dal pesce agli anfibi e le pinne "muscolari" erano percepite come un passo verso le zampe, con le quali è possibile spostarsi a terra.

Inoltre, le pinne incrociate, come si è scoperto, avevano uno stretto antenato comune con i pesci del superordine della respirazione polmonare - cioè, possono respirare sia l'ossigeno disciolto nell'acqua che l'aria atmosferica. Questo ramo ha lasciato discendenti nella fauna moderna sotto forma di pesci dentati - e possono anche essere considerati una specie di fossili viventi, perché gli altri numerosi rappresentanti del superordine esistono solo nella cronaca geologica.

Pertanto, le creature viventi sono solitamente indicate come fossili viventi, che o morfologicamente non differiscono quasi dagli animali antichi conosciuti (piante, batteri), o hanno ereditato alcune caratteristiche arcaiche da antenati lontani.

Che fine ha fatto l'orologio?

L'esistenza di tali "coppie gemelle", che uniscono gli abitanti della Terra antica e i nostri contemporanei, è diventata una delle difficili questioni della teoria evoluzionistica. Dopotutto, l'evoluzione, secondo i concetti moderni, si basa su una sorta di orologio biologico. Su scale temporali lunghe, i genomi dovrebbero accumulare un numero comparabile di mutazioni. E se alcune creature sono rimaste praticamente invariate per centinaia di milioni di anni, allora il loro "orologio" si è fermato.

Il fenomeno dei "fossili viventi" è stato preso di mira dai creazionisti che negano i meccanismi evolutivi individuati dalla scienza. Lascia che per centinaia di milioni di anni le mutazioni genetiche e la selezione naturale abbiano trasformato qualche ramo di dinosauri in aquile e cince, ma perché queste leggi oggettive della natura hanno lasciato le pinne incrociate, sebbene relative, ma invariate?

Come in risposta a questo tipo di ragionamento, molti biologi oggi sono inclini a considerare generalmente non corretto il termine "fossili viventi" (risalendo, tra l'altro, allo stesso Darwin). E perché non ha una definizione chiara e perché denota in modo impreciso l'essenza del fenomeno. Dopotutto, non si tratta di fermare l'evoluzione. Più recentemente è stato pubblicato uno studio, preparato da scienziati dell'Università del Michigan, sugli storioni che vivono nei Grandi Laghi americani.

Questo pesce, che ha un aspetto piuttosto arcaico, era considerato uno dei candidati per i fossili viventi: gli storioni esistono sul nostro pianeta da circa 100 milioni di anni. Tuttavia, come siamo riusciti a scoprire, gli abitanti dei Grandi Laghi nel corso della storia hanno mostrato tassi colossali di cambiamenti evolutivi - pur mantenendo le principali caratteristiche morfologiche, hanno costantemente cambiato dimensioni. I Grandi Laghi ospitavano sia pesci nani che giganti, oltre a storioni di molte dimensioni intermedie.

La nave sottomarina Nautilus - un abitante delle profondità degli oceani Pacifico e Indiano - è uno dei rappresentanti più spettacolari di "fossili viventi". Appartiene ai Nautiloidea - un superordine di cefalopodi, i cui fossili sono noti fin dal Cambriano (500 milioni di anni fa). A differenza di altri cefalopodi come polpi o calamari, i nautilus conservano i loro gusci di straordinaria bellezza da mezzo miliardo di anni. Dell'intera varietà di nautiloidi, rimangono solo poche specie.

Le stesse conclusioni sono state tratte dalla scienza moderna per i classici esempi di "fossili viventi" - lo stesso celacanto. Patrick Laurenti, un biologo evoluzionista presso la Fondazione nazionale francese della scienza CNRS, è stato uno di coloro che hanno stabilito che esistono notevoli differenze anatomiche nelle dimensioni, nella struttura del cranio, della colonna vertebrale e di altri elementi morfologici tra i celacanti - rappresentanti dei pesci del Cretaceo - e celacanti moderni. E, cosa più importante, il tasso di cambiamento nel genoma è abbastanza paragonabile ai cambiamenti nel DNA di creature che hanno subito metamorfosi radicali nel corso dell'evoluzione.

Gli scudi - piccoli crostacei d'acqua dolce del sottordine Notostraca - sono apparsi per la prima volta sulla Terra circa 265 milioni di anni fa e da allora hanno mantenuto inalterato il loro aspetto. Tuttavia, anche qui l'ipotesi dell'arresto dell'evoluzione non ha funzionato. I ricercatori dell'Università della città britannica di Hull hanno sequenziato diversi geni del DNA di circa 270 individui degli scudi viventi.

Come risultato di questo lavoro, si è scoperto che oggi gli scudi non formano 11, come si pensava in precedenza, ma 38 specie separate, e queste specie appartengono a due diversi rami, che furono divisi nel periodo Giurassico - circa 184 milioni di anni fa. Allo stesso tempo, la speciazione attiva e i corrispondenti cambiamenti nel genoma si sono verificati regolarmente, senza alterare la morfologia di base.

Il continente verde è diventato il luogo sulla Terra in cui i gruppi più insoliti di mammiferi si sono evoluti in isolamento per molto tempo.

Posto tranquillo e messa a punto fine

Ma se l'evoluzione introduce regolarmente, anche se non immediatamente evidenti, ma costanti cambiamenti costruttivi, perché nasce il fenomeno dei "fossili viventi"? Per illustrare questo meccanismo, torniamo alla storia umana. Grandi migrazioni come la Grande Migrazione delle Nazioni, la formazione di stati e imperi, la diffusione delle religioni mondiali - tutto ciò ha portato alla mescolanza di gruppi etnici e a un costante cambiamento nel modo di vivere delle persone di generazione in generazione.

Ma ci sono casi in cui, a seguito di macroprocessi, qualsiasi tribù separata è finita su un'isola remota, o nelle profondità della giungla, o in altre condizioni che hanno portato a un'esistenza isolata, ma non hanno contribuito molto alla sviluppo della civiltà. E mentre le ferrovie venivano posate da qualche parte, le città moderne venivano costruite, gli aerei volavano in cielo, la tribù isolata ha continuato a vivere come vivevano i suoi antenati, forse migliaia di anni fa.

Più o meno la stessa cosa, solo su scale temporali diverse, è accaduta nella storia della fauna selvatica. Gli antenati della maggior parte dei "fossili viventi" appartenevano in un lontano passato a gruppi di creature molto più estesi. Questi numerosi parenti in passato, essendo caduti sotto l'ascia della selezione naturale, si sono adattati alle mutate condizioni, trasformandosi gradualmente in modo irriconoscibile, o si sono estinti, trasformandosi in rami senza uscita.

E solo una piccola parte del gruppo, per volontà delle circostanze, divenne paleoendemica. Si è trovata in condizioni che, in primo luogo, non sono praticamente cambiate nel corso di milioni di anni, e quindi non hanno richiesto un adattamento radicale, e in secondo luogo, hanno isolato questa popolazione dai nemici naturali. In questi laboratori evolutivi, l'orologio genetico passava alla stessa velocità, tuttavia, la selezione naturale non aveva altra scelta che mettere a punto la morfologia una volta stabilita.

Bibbia e rock and roll

Diversi altri fenomeni paleontologici sono strettamente legati al fenomeno dei "fossili viventi". L'"Effetto Lazzaro" prende il nome da un personaggio biblico risorto da Cristo. Si tratta di specie che, una volta registrate nei reperti fossili, sembrano poi scomparire per lungo tempo, per poi riapparire ("resuscitare").

Molto spesso ciò è semplicemente dovuto alla mancanza di dati paleontologici: dopotutto, la formazione di un fossile non è tanto la norma quanto un caso raro, e se per una data epoca non sono stati trovati i resti di alcuna creatura, ciò non significa che non lo era. Forse è stato semplicemente "sfortunato" a lasciare impronte nei fossili, oppure queste impronte non sono ancora state trovate. L'effetto Lazzaro comprende anche rari casi in cui un animale considerato estinto compare improvvisamente tra i vivi.

L'enigma degli abissi

Latimeria, per il suo aspetto estremamente "preistorico", è stata a lungo considerata un classico esempio di "fossile vivente". Tuttavia, nel tempo, sono state identificate differenze significative tra questo abitante dell'Oceano Indiano e gli antichi celacanti. In particolare, alcune caratteristiche metaboliche indicano che i parenti fossili del celacanto vivevano in corpi d'acqua dolce, dove, forse, le pinne muscolari li aiutavano a muoversi, facendo affidamento sul fondo dell'acqua bassa. Inoltre, il moderno celacanto è più grande dell'antico pesce con le pinne incrociate.

Un classico esempio del taxon di Lazarus è l'uccello takahe incapace di volare sull'Isola del Sud della Nuova Zelanda. I resti dell'uccello furono scoperti a metà del XIX secolo e, sebbene la sua specie non fosse particolarmente antica, per 100 anni il takahe fu considerato completamente estinto. Ma la resurrezione seguì ancora. Più o meno la stessa sorte è toccata ai panettieri Chak, un lanoso abitante del Sud America simile a un maiale. Nel 1930 furono scoperte le sue ossa, e non ancora fossilizzate, indicando un'estinzione relativamente recente della specie. E solo 45 anni dopo si è scoperto che non c'era scomparsa: solo l'animale si nascondeva bene da occhi indiscreti.

L'"effetto Elvis" testimonia anche una sorta di delusione scientifica. Come sapete, dopo la prematura scomparsa del re del rock and roll, sono state molte le persone che hanno visto Elvis vivo in diverse parti dell'America e del mondo. Allo stesso modo, creature con caratteristiche morfologiche molto simili, separate da ampi intervalli di tempo, venivano talvolta scambiate per le stesse specie biologiche sopravvissute alle epoche. Un tipico esempio viene dal mondo degli invertebrati marini conosciuti come brachiopodi o brachiopodi.

Una specie di brachiopode chiamata Rhaetina gregaria è stata registrata nei fossili del Tardo Triassico. Al Triassico, circa 200 milioni di anni fa, seguì un evento noto come estinzione del Triassico (o Triassico-Giurassico), che portò all'estinzione di molte specie di invertebrati.

Tuttavia, fossili risalenti al periodo giurassico contengono anche i resti di una creatura molto simile alla Rhaetina gregaria. Tuttavia, ulteriori ricerche hanno dimostrato che il brachiopode giurassico è lo stesso "Elvis risorto", cioè una creatura che non è un discendente della testa della spalla del Triassico, ma un rappresentante di un altro ramo, che ha acquisito somiglianze come risultato dell'evoluzione convergente - un fenomeno che ha messo le ali a uccelli e pipistrelli che non hanno stretti rapporti.

L'elenco delle creature che sono sopravvissute, per così dire, invariate a intere ere geologiche è ampio e comprende mammiferi, pesci, uccelli, molluschi, nonché piante e batteri. Ma, come mostrano i dati della scienza, nessuna di queste creature può essere la prova di "fermare l'evoluzione". È solo che non sempre conosciamo il suo percorso.