29 novembre 2012

Chi fu a colonizzare le terre emerse... per ultimo?

L. Gonick - Cartoon History of the Universe (1990)
Potrei limitare il post a questa vignetta di L. Gonick, se non fosse che essa, proprio perché disegnata da un discendente di quel pesce sarcopterigio che si autoproclama primo animale terrestre, è essa stessa parte della gigantesca mistificazione nella quale tutti noi siamo stati immersi fin da bambini, una cospirazione riduzionista, lineare e finalista, volta a indottrinare ognuno di noi alla verità della nostra intrinseca superiorità. Difatti, per quanto corretta nel ridicolizzare la versione canonica che dipinge i proto-tetrapodi come primi animali terrestri a colonizzare le terre emerse, questa vignetta è ancora parte della grande mistificazione, che non solo ha imposto i tetrapodi come Primi ad invadere la terraferma, ma li ha anche imposti come Ultimi a colonizzarla, in virtù dell'inossidabile paradigma progressista e lineare della Scala Naturae, nel quale la storia della vita è una sequenza di tappe priva di ramificazioni e orientata verso di noi.
Sono sicuro che molti di voi già "sanno" che i proto-tetrapodi, nostri antenati, nostri antenati Paleozoici, non furono i primi a colonizzare le terre emerse. Ma quanti di voi sanno che quei proto-tetrapodi NON furono gli ultimi? Ma come? Penserete, non furono i vertebrati gli ultimi ad uscire dalle acque? Dopo tutto, la sequenza di colonizzazione delle terre emerse non fa parte di un processo evolutivo progressivo, a tappe "progressivamente più evolute"? Non furono per prime le piante, poi seguite dagli insetti, per poi fornire le condizioni idonee affinché gli animali "evoluti", i vertebrati, potessero infine (anzi, finalmente!) invadere le terre?
Quella che ho appena narrato è la vulgata classica, quella che tutti, anche i meglio informati, conoscono e danno per scontata. La realtà, per nostra fortuna, è invece molto più complessa, elaborata, intricata e, sopratutto, per niente scontata.
Ripercorriamo le varie invasioni delle terre emerse, nella loro sequenza cronologica. 

Non sappiamo con precisione quali furono i primissimi organismi ad uscire dalle acque. Come tutti i grandi processi evolutivi, ciò che a parole occupa una riga leggibile in pochi secondi, "la conquista delle terre emerse", fu probabilmente una serie discontinua e graduale di fasi distinte, caratterizzate da differenti modi, tempi ed intensità di manifestazione. Probabilmente, alcuni organismi, adattati alle condizioni di transizione, come le pozze periodicamente esposte dalle fluttuazioni di marea, o animali abitanti dei bassi fondali, effettuarono le primissime escursioni fuori dall'acque, probabilmente per brevi momenti, forse solamente durante la notte, già alla fine del Precambriano. Di queste primissime escursioni non abbiamo per ora tracce fossili.
I primi organismi indubbiamente in grado di sopravvivere almeno parzialmente fuori dall'acqua a lasciare tracce fossili furono le piante embriofite, durante l'Ordoviciano (circa 450-500 milioni di anni fa). Alla fine dello stesso periodo abbiamo i primi animali, nello specifico gli artropodi miriapodi. Come vedete, non furono gli insetti i primi animali, bensì i loro parenti millepiedi. Insetti basali e aracnidi simili ad acari seguirono non più tardi del Devoniano Inferiore (420-400 milioni di anni fa). Tra la metà del Devoniano e l'inizio del Carbonifero, un clade di vertebrati ostetti, Sarcopterygia, manifestò un'ampia radiazione adattativa di forme, tutte ancora esclusivamente acquatiche. Nonostante che in passato alcune di queste siano state considerate "i primi vertebrati terrestri" (ad esempio, Eustenopteron ed Ichthyostega), attualmente si considera solamente i Tetrapodomorpha più derivati, vissuti nel Carbonifero inferiore (365-350 milioni di anni fa) come "veramente" terrestri, ovvero in grado di spostarsi attivamente fuori dall'acqua per buona parte della loro esistenza adulta. Pertanto, i primi "veri" tetrapodi, effettivamente terrestri, vissero 100 milioni di anni dopo la comparsa delle prime piante vascolari e dei primi miriapodi terrestri. 
Anche se meno articolata di come l'ho appena esposta, questa è la "storia ufficiale" della "conquista" delle terre emerse: prima le creature inferiori, poi "arrivammo noi", e l'invasione si concluse lì. Dopo tutto, una volta arrivati i conquistatori, ed una volta che questi si sono insediati, una conquista cessa di essere tale. Eppure, vi basta sfogliare un qualunque libro di zoologia delle specie viventi per verificare che questa storia è spudoratamente limitata e quindi faziosa. Quanti gruppi di animali vivono oggi nelle terre emerse? Sono essi solo miriapodi, insetti, aracnidi e tetrapodi? 
No, ed infatti la storia delle invasioni continua.
In contemporanea (dal punto di vista geologico) con l'arrivo dei tetrapodi nel Carbonifero inferiore, anche un secondo gruppo di artropodi chelicerati, dopo agli acari ed ai proto-ragni, si adattò a vivere fuori dall'acqua: gli scorpioni. Alcuni scorpioni erano già usciti dall'acqua fin dal Siluriano, ma si trattava di forme con branchie, quindi ancora vincolati alla prossimità dell'acqua per respirare.
Alla fine del Carbonifero (300 milioni di anni fa), mentre i tetrapodi erano nel pieno della loro radiazione, almeno tre linee indipendenti di molluschi gasteropodi invasero le terre emerse. Anche se quasi del tutto ignorati nei racconti paleontologici, i molluschi furono uno dei gruppi più prolifici in quanto a "spedizioni" dal mare alla terra emersa: almeno sette linee evolutive, oltre alle tre appena menzionate, colonizzarono le terre emerse tra la fine del Giurassico (150 milioni di anni fa) e l'inizio del Cenozoico (50 milioni di anni fa). Durante il Cenozoico, anche quattro linee distinte di crostacei uscirono dall'acqua e divennero terrestri. Di queste, la più recente è rappresentata da un granchio giamaicano, che "invase" le terre emerse alla fine del Pliocene (circa 2 milioni di anni fa). Tuttavia, il vincitore del titolo di "più recente invasore delle terre emerse" è un clade di piccoli molluschi gasteropodi, i Truncatellidae, che uscì dalle acque meno di un milione di anni fa, nelle Indie Occidentali.
Questa è la documentazione delle varie "invasioni" delle terre emerse, che continuò fino a tempi recentissimi, e non si concluse quindi con i tetrapodi paleozoici di 350 milioni di anni fa, come spesso viene dipinta nelle nostre sciovinistiche e autoreferenziali narrazioni.
Ad essere onesti, la lista di episodi di colonizzazione delle terre da parte di forme acquatiche è più lunga, ma per ora impossibile da verificare nei fossili: infatti, i seguenti cladi di animali terrestri, i platelmini (come le planarie), i vermi nematodi, gli anellidi policheti (come i lombrichi), e gli artropodi onicofori non hanno per ora fornito fossili, e quindi non è noto quando (e quante volte) essi si siano "avventurati" fuori dalle acque: ciò che sappiamo è che essi discendono tutti da forme acquatiche, e che quindi in un qualche momento della loro evoluzione essi dovettero avventurarsi nelle terre emerse, al pari delle piante vascolari, dei miriapodi, degli aracnidi, degli insetti, dei tetrapodi, dei gasteropodi e dei crostacei.

Bibliografia:
Vermeji GJ, Dudley R. 2000. Why are there so few evolutionary transitions between aquatic and terrestrial ecosystems? Biological Journal of the Linnean Society 70: 541–554.

2 commenti:

  1. Uno dei post più belli delle ultime settimane.

    Aggiungerei solo che è veramente difficile che in 600 milioni di anni nessun Tardigrado sia diventato compiutamente terrestre, dopo tutto sono degli estremofili tosti, con moltissime specie già ora anfibie. Però fossilizzano male, anzi malissimo.

    valerio

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  2. Senza nulla togliere ai tuoi post più tecnici nei quali mostri la puntigliosità e la conoscenza di settore che ci si aspetta da un serio ricercatore, con questi allarghi la platea di chi può seguirti, me compreso. Colgo l'occasione di complimentarmi con te per la tua lucida mente scientifica che è una caratteristica (mi pare di aver compreso) non ovvia come si potrebbe pensare neppure tra chi di scienza si occupa.

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