di Antonella Cinzia MARRA
L'espressione "anello di congiunzione" indica tutti quegli organismi che hanno caratteristiche intermedie tra un gruppo tassonomico e un altro. E' un anello di congiunzione il famoso Archaeopteyx (Helios Magazine 6/96), considerato una "via di mezzo" tra i Rettili e gli Uccelli. In realta' il termine e' molto improprio perche' puo' portare alla conclusione che i passaggi evolutivi tra un gruppo e un altro siano avvenuti attraverso una sola forma vivente. Forse sarebbe piu' corretto parlare di diversi stadi evolutivi. L'evoluzione procede per tentativi, riaggiustando e riassestando le forme viventi in relazione all'ambiente. Pertanto, alcuni passaggi evolutivi sono avvenuti abbastanza velocemente, altri sono stati piu' lenti, altri ancora sono falliti. In ogni caso, pero', si e' sempre trattato di passaggi graduali, avvenuti attraverso diverse specie succedutesi nel tempo. Dunque parlare di anello di congiunzione tra Rettili ed Uccelli non significa che sia esistita una sola forma vivente di passaggio tra i due gruppi, ma piuttosto scegliere quella piu' rappresentativa, che porta i caratteri intermedi.
Via via che la ricerca procede e che i ritrovamenti di fossili aggiungono dati alla documentazione paleontologica i limiti tra i gruppi sistematici si fanno sempre piu' labili per lasciare spazio ad una "folla" di animali e piante che hanno sperimentato, con alterni successi, nuovi modi di vita. Questi "pionieri" hanno segnato svolte importanti o semplici tentativi falliti, ma ciascuno di loro ha contribuito alla storia della vita sulla Terra.
Il nostro viaggio nel tempo ci porta ora a conoscere gli anelli di congiunzione piu' importanti nell'evoluzione dei Vertebrati sulle terre emerse.
Alla conquista delle terre emerse
Nel Devoniano ( periodo geologico durato da 405 a 348 milioni di anni fa) le terre emerse erano gia' state colonizzate da piante simili a grandi felci, non ancora dotate di semi, e da Invertebrati. I Vertebrati, pero', stavano preparandosi ad affrontare la vita subarea. L'assetto dei continenti era molto diverso da oggi, infatti il Nord America e l'Europa formavano insieme il "Continente delle Arenarie Rosse Antiche"; Africa, India, Australia, Antartide e Madagascar formavano il "Continente di Gondwana" e le terre asiatiche formavano il "Continente di Angara". Il clima era piuttosto caldo e favoriva l'affermarsi delle piante in ambiente subaereo. In particolare, sul Continente delle Arenarie Rosse Antiche, stagioni aride si alternavano a stagioni piovose: pare che sia stata la necessita' di spostarsi da uno stagno all'altro per far fronte ai periodi di siccita' a spingere alcuni pesci d'acqua dolce verso adattamenti che consentissero loro di poter sopravvivere in ambiente subaereo per brevissimi periodi. A questa prima spinta indotta dal clima si aggiungeva anche la spinta data da nuove risorse alimentari offerte da un ambiente in cui le piante stavano evolvendosi verso specie arboree e fioriva tutta una fauna di Invertebrati. Ecco dunque i nostri Vertebrati pionieri alla conquista delle terre emerse.
Eusthenopteron
Un ottimo esempio dei primi adattamenti comparsi per la vita in un ambiente subaereo e' rappresentato da Eusthenopteron, un pesce appartenente alla sottoclasse dei Sarcopterigi, pesci a pinne muscolose. Gia' le pinne avevano caratteristiche intermedie tra i Pesci e gli Anfibi, infatti presentavano ossa che saranno poi caratteristiche dei vertebrati terrestri: omero, ulna, radio, falangi. I caratteri intermedi non finiscono qui, perche' Eusthenopteron aveva delle aperture nasali riconducibili a rudimentali polmoni che probabilmente gli consentivano una respirazione in ambiente subaereo in alternativa alla respirazione subacquea consentitagli dalle branchie; questo pesce presentava anche una struttura del cranio, dei denti e delle vertebre simile a quella dei primi anfibi. Eusthenopteron era lungo da 50 cm fino a 2m e viveva nei fiumi e negli stagni del Devoniano Superiore ed aveva la possibilita' di operare piccole esplorazioni su una terraferma abbastanza ospitale e ricca di spazi colonizzabili.
Ichthyostega
Ichthyostega e' stato un passo abbastanza decisivo nella conquista delle terre emerse, infatti era un Anfibio vero e proprio. Comparso verso la fine del Devoniano e pur avendo arti con cinque dita funzionali e attitudini tipicamente da anfibio, conservava ancora caratteri simili ai pesci, tra cui un residuo di pinna caudale sostenuta da raggi. Il corpo aveva forma generale simile a quella di una grossa lucertola e raggiungeva la lunghezza totale di oltre 1m. Questo antico anfibio non e' stato il capostipite degli anfibi succedutisi dopo di esso, infatti rappresenta un ramo collaterale, ma riveste una notevole importanza come "anello di congiunzione" perche' nella sua struttura sono individuabili quei graduali cambiamenti che dai Pesci hanno portato ai Vertebrati terresti. All'interno del gruppo degli Anfibi si sono via via evolute molte specie, adattatesi a tutti quegli ambienti che le terre emerse offrivano. Il passaggio dai Pesci agli Anfibi aveva richiesto tutta una serie di adattamenti tra cui i polmoni, che consentono di trarre l'ossigeno dall'aria, arti capaci di sostenere il peso del corpo, pelle piu' impermeabile; gli Anfibi rimanevano comunque legati all'acqua, sia per la riproduzione che per la loro stessa sopravvivenza. Altri cambiamenti dovuti ad un migliore adattamento all'ambiente subareo sarebbero pero' in seguito intervenuti, portando alla nascita ed evoluzione dei Rettili.
Seymouria
Anche Seymouria presenta caratteri misti: per certi caratteri si puo' considerare un Anfibio, per altri un Rettile. Questo animale era diffuso nel Permiano Inferiore ( il Permiano va da 284 a 235 milioni di anni fa) e aveva strutture simili a quelli degli Anfibi, infatti viveva per la maggior parte del tempo in acqua, mentre altri adattamenti lo rendevano simile ai Rettili. Il passaggio dagli Anfibi ai Rettili e' stato molto complesso e, avendo richiesto tutta una serie di modifiche, e' passato attraverso molte specie. Rispetto agli Anfibi, i Rettili presentano innanzitutto un diverso tipo di riproduzione. Le loro uova, infatti, sono provviste di guscio e membrane che proteggono l'embrione dal disseccamento ma gli consentono di respirare attraverso pori e hanno sostanze nutritizie. Questo ha rappresentato un grande vantaggio rispetto agli Anfibi, le cui uova non hanno nutrimento per gli embrioni ne' guscio resistente e sono pertanto legate all'acqua, come del resto rimangono legati all'acqua durante lo sviluppo delle larve, che sono dotate di branchie prima di compiere la metamorfosi. Anche la fecondazione negli Anfibi e' legata all'ambiente acquatico, con inseminazione esterna, al contrario dei Rettili. I Rettili possiedono una piu' efficiente modalita' di deambulazione, una pelle meno permeabile, un apparato uditivo sensibile e dunque una possibilita' di abitare ambienti piu' diversificati e piu' secchi.
Archaeopteryx
Da un ramo collaterale dei Rettili, probabilmente dai Dinosauri Terapodi, deriva Archaeopteryx, considerato per molto tempo anello di congiunzione tra Rettili e Uccelli. Le ricerche dei paleontologi hanno portato alla luce resti di altri piccoli dinosauri con caratteristiche intermedie tra Rettili e Uccelli, ma ad Archaeopteryx si deve riconoscere non solo un ruolo scientifico, ma anche culturale, per il grande impatto che il suo ritrovamento ha avuto sul dibattito intorno all'evoluzione (Helios Magazine 6/96). Archaeopteryx aveva una classica struttura da Rettile, con mascelle e mandibole dotate di denti, coda con 20 vertebre, arto anteriore con tre dita prensili ma lo straordinario esemplare rinvenuto nei calcari di Solnhofen e risalente al Giurassico Superiore ( il Giurassico e' un periodo geologico durato da 192 a 135 milioni di anni fa) aveva anche le penne, la clavicola a forma di forcella e ossa pubiche all'indietro, come un Uccello. Questo dinosauro che aveva messo le piume e si muoveva tra i rami degli alberi era dunque una sorta di prototipo degli Uccelli attuali, di cui noi oggi conosciamo il grande numero di specie e di cui possiamo apprezzare le notevoli innovazioni apportate sullo scenario della vita sulla Terra.
Bienotherium
Eccoci arrivati all'anello di congiunzione tra i Rettili e i Mammiferi, che puo' essere scelto tra un ramo dei Rettili Terapsidi. Uno degli animali rappresentativi della transizione e' Bienotherium, vissuto dal Triassico al Giurassico Medio. La struttura del cranio ha caratteristiche rettiliane miste a caratteristiche mammaliane. Anch'esso e' un puzzle di caratteri tra due gruppi, ma non e' stato tra i primi ad avere queste caratteristiche, anzi ha conservato fino a tardi i caratteri da Rettile: era insomma "superato" per i suoi tempi.
I primi Mammiferi erano tutti di dimensioni molto piccole, legati com'erano ad un ambiente di sottobosco, o tutt'al piu' sotterraneo o arboricolo. Non dimentichiamo che i primi Mammiferi comparvero quando ancora il mondo e' dominato dai Dinosauri che lasciavano ben poche nicchie ecologiche disponibili. Ma questi piccoli animali simili a topini avevano delle carte vincenti. Innanzitutto stavano perfezionando una termoregolazione piu' efficiente che svincolava la temperatura corporea da quella dell'ambiente, si avviavano cioe' verso il "sangue caldo", ed avevano un udito e un apparato sensoriale in generale piu' raffinato. I Mammiferi avrebbero poi avuto la possibilita' di sviluppare i piccoli all'interno del proprio corpo e di offrire loro cure parentali. Anche in questo caso le novita' si sono rivelate vincenti e adesso sono i Mammiferi i padroni del mondo e tra essi l'uomo ... ... ma questa e' un'altra storia!
ULTIM'ORA
In Cina Nord-orientale sono stati rinvenuti fossili di dinosauri vissuti tra 120 e 150 milioni di anni fa, conservatisi grazie ad un'eruzione vulcanica che nel lontanissimo Giurassico li ha uccisi e ricoperti. Tra questi, ha destato notevole interesse il Sinosauropteryx prima, un piccolo dinosauro di soli 56 cm di lunghezza che pare dotato di sottili filamenti sul dorso. Questi filamenti non sono ne' vere e proprie penne ne' tantomeno peli. Se le ricerche confermeranno che si tratta di una sorta di "protopenne" allora questo esemplare sara' una conferma della derivazione degli Uccelli dai Dinosauri. Alcuni paleontologi sono pero' scettici, perche' pare che nello stesso strato siano stati rinvenuti Uccelli e dunque sarebbe poco comprensibile la coesistenza di in dinosauro quasi-piumato e di uccelli veri e propri. Una equipe sara' presto sul posto per verificare le datazioni e raccogliere nuovi dati.
Una scoperta sensazionale viene dalla Sicilia, dove Giuseppe Garfi', un giovane ricercatore, ha rinvenuto una pianta considerata un fossile vivente. Zelkova sicula appartiene ad un genere, Zelkova appunto, che era diffuso in Europa prima delle glaciazioni ed era scomparso proprio in seguito al peggioramento delle condizioni climatiche. Questo genere era diffuso gia' 65 milioni di anni fa e la sua ultima comparsa era stata attribuita a 5 milioni di anni fa. La piccola popolazione rinvenuta sui monti Iblei (vicino Siracusa) vive su un'area molto piccola, circa mezzo ettaro, su una colata di basalto e ad un'altezza di 450 m dal livello del mare. E' un arbusto che non va oltre i 2 m di altezza e probabilmente si e' riprodotta per via asessuata, vale a dire clonando se stessa. Oggi sono presenti circa 200 esemplari, che presentano una forma molto contorta, presumibilmente in relazione con le condizioni ambientali alterate dal pascolo cui l'area e' sottoposta.
