Storia

I pesci preistorici svolazzavano sulla terraferma, ma è così che alla fine hanno abbandonato il nuoto per camminare

2024

I tetrapodi (e i vertebrati che hanno iniziato su quattro zampe ma alla fine si sono fermati su due, compresi noi) sono in giro perché i pesci hanno iniziato a strisciare fuori dall'acqua ad un certo punto. La domanda è: quando questi pesci sono diventati veri tetrapodi?

Tutti i vertebrati che ora camminano sulla terraferma svolazzavano sulla riva con le loro pinne centinaia di milioni di anni fa. Ciò non significa che siano appena emersi dall'acqua e abbiano iniziato a camminare sulla terraferma con i piedi veri. Si pensa che il primo pesce fuori dall'acqua sia stato piuttosto goffo a camminare, o almeno a tentare di camminare. Qualcosa nei loro corpi si è evoluto per renderli migliori camminatori che nuotatori, e ora un nuovo studio dei biologi di Harvard ha scoperto di cosa si trattava ha fatto passare i tetrapodi a strisciare sulla terra .

L'omero è un osso che si trova in tutti i tetrapodi, anche quelli che ora sono bipedi come noi. Oltre ad essere oggetto di troppi giochi di parole, questo osso lungo nella parte superiore del braccio si collega con l'avambraccio al gomito ed è circondato da muscoli che assorbono lo stress dovuto allo spostamento a quattro gambe. È stato anche il fattore decisivo il cui sviluppo nel tempo ha determinato quando i tetrapodi precedentemente acquatici erano in grado di camminare in modo più efficiente di quanto potessero nuotare.

I cambiamenti evolutivi nella forma dell'omero sono guidati dall'ecologia e dalla filogenesi e sono associati a compromessi funzionali legati alle prestazioni locomotorie, ha detto il biologo e dottorando Blake Dickson , che ha condotto uno studio recentemente pubblicato su Natura . Per i pesci acquatici e per i tetrapodi della corona terrestre vengono recuperati due paesaggi adattativi divergenti, ciascuno dei quali è definito da una diversa combinazione di specializzazioni funzionali.

Gli omeri fossilizzati sono una specie di capsule del tempo. L'analisi dei fossili di omero di diversi proto-tetrapodi ha permesso a Dickson e al suo team di vedere come questo osso è cambiato nel tempo e scoprire quando è diventato più ideale per camminare che nuotare. Gli omeri precedentemente studiati da creature vissute durante il periodo Devoniano hanno dimostrato che la capacità dell'omero di sostenerli, in modo che potessero almeno tentare di camminare, iniziava quando aveva ancora le pinne . Non è apparso solo mentre lottavano per sopravvivere sulla terraferma. Man mano che alcune specie diventavano sempre più abili a spostarsi sulla terraferma, gli omeri nelle loro pinne cambiavano forma quando quelle pinne si trasformavano in piedi.

Mentre le prime cose che sarebbero diventate tetrapodi hanno iniziato ad avventurarsi fuori dall'acqua circa 390 milioni di anni fa, è stata l'evoluzione di queste ossa a cedere quando si sono effettivamente trasformate in tetrapodi. Humeri di diverse fasi di transizione che sono state studiate su un supercomputer hanno mostrato cambiamenti graduali che hanno avuto un effetto sulla locomozione.

L'omero del pesce estinto Eusthenopteron , che è strettamente imparentato con i tetrapodi ma non lo era di per sé, sembrava un amore con una sporgenza nella parte inferiore. L'Eusthenopteron aveva potenti pinne che erano i predecessori dei macchinari per camminare. I tetrapodi di transizione che stavano ancora svolazzando, ma andando tra l'acqua e la terra, avevano un omero a forma di L che è considerato il punto di svolta per quando il pesce ha iniziato a camminare. Acanthostega è un esempio studiato dal team di Dickson. Questa creatura della palude sembrava più una salamandra che un pesce, ma non aveva una spina dorsale o costole abbastanza forti da sopportare la permanenza a terra, e il suo omero non si era adattato a sopportare abbastanza peso per poter camminare molto.

I tetrapodi staminali potrebbero aver usato andature di transizione durante le fasi iniziali dell'esplorazione della terra, stabilizzate dalle opposte pressioni selettive delle loro abitudini anfibie, Dickson ha detto . Un'efficace locomozione basata sugli arti non si è verificata fino alla perdita dell'antenato omero 'a forma di L'.

L'omero a forma di L di Acanthostega e forme di vita simili continuavano a trasformarsi. Crebbe più a lungo e assunse una forma contorta dava agli animali terrestri più forza per sopportare la locomozione su quattro zampe, e l'aspetto di questa morfologia dell'omero dà un'idea approssimativa di quando i pesci che camminavano diventavano camminatori di terra. primi tetrapodi Ofiacodone è stato un esempio che lo ha dimostrato ai ricercatori. Questo carnivoro era un antenato dei dinosauri che viveva e cacciava sulla terraferma circa 295 milioni di anni fa.

Ovviamente, devi rinunciare a qualcosa se vuoi evolvere per la vita in un ambiente totalmente diverso. Pensaci se hai mai desiderato essere Aquaman.