Per sopravvivere sulla Terra, i primi vertebrati a emergere dall’acqua non avevano bisogno solo di gambe piuttosto che di pinne e polmoni piuttosto che di branchie. Il modo in cui mangiamo doveva essere cambiato. Fossili preistorici di pesci tiktalici ora mostrano che una strategia di alimentazione adatta alla vita rurale si è effettivamente evoluta nell’acqua. Invece di succhiare solo le prede come la maggior parte degli abitanti delle acque – una procedura che non funziona più sulla Terra – Tiktaalik può anche fare dei movimenti improvvisi. Ciò era garantito da una speciale anatomia del cranio e della mascella che esiste ancora oggi nel pozzo del coccodrillo.
Il passaggio dai vertebrati acquatici ai vertebrati terrestri ha richiesto molti adattamenti che hanno consentito agli animali di vivere nelle nuove condizioni terrestri. Ma in quale fase di sviluppo si sono verificati questi adattamenti? Una forma importante di trasmissione ai primi tetrapodi è il Tiktaalik rosae preistorico, descritto per la prima volta nel 2004. Sebbene fosse ancora dotato di pinne e branchie, aveva già due polmoni primitivi e una forte cintura pelvica, che era un prerequisito per il movimento quadrupede che si sviluppò nei suoi discendenti.
La base della vita sulla terra
I ricercatori guidati da Justin Limberg dell’Università di Chicago hanno ora dimostrato che Tiktaalik aveva un’altra caratteristica cruciale per il successivo sviluppo dei vertebrati terrestri: le mascelle dei pesci erano progettate in modo da poter affettare e mordere. La maggior parte degli altri vertebrati nell’acqua assorbono la preda creando un vuoto con la bocca in cui lavano la vittima. “Sul terreno, l’assorbimento del cibo è inefficace perché non funziona più a distanza ed è difficile generare una pressione sufficiente per assorbire qualcosa”, afferma Limberg. Pertanto, i vertebrati selvatici hanno dovuto ricorrere ad altri metodi di raccolta del cibo “.
I ricercatori hanno trovato prove della strategia dietetica di Tiktaalik esaminando i crani di quattro esemplari fossili con l’aiuto di scansioni TC e ricostruendoli in tre dimensioni su un computer. Hanno scoperto che il cranio era molto articolato da un lato, indicando che Tiktaalik poteva creare aspirazione con la sua bocca. Le singole parti del cranio vengono spostate in questo modo per catturare la preda in modo tale che lo spazio interno sia notevolmente ampliato e l’acqua possa fluire in esso. D’altra parte, le immagini TC hanno mostrato che il cranio, il tetto del cranio e parti della mascella superiore erano cresciute insieme per formare un’unità rigida e inflessibile – un’anatomia simile a un coccodrillo. La struttura della fila dei denti indicava anche che la tattica poteva mordere.
Succhiare e scattare insieme
“La maggior parte degli studi fino ad oggi hanno ipotizzato che gli animali possano succhiare o mordere e sostituirsi funzionalmente l’uno con l’altro”, scrivono i ricercatori. “Noi sosteniamo che la comprensione delle strategie di alimentazione quando ci si sposta dall’acqua alla terra richieda una prospettiva diversa”. Secondo lei, i risultati indicano che Tiktaalik non ha sostituito il suzione con il morso, ma è stato in grado di combinare entrambe le strategie. Nel 2019, Lemberg e colleghi hanno dimostrato che ciò era possibile principalmente con la lancia di coccodrillo (spatola Atractosteus) che vive oggi. I grandi pesci d’acqua dolce del Nord America hanno speciali articolazioni scorrevoli tra le ossa del cranio che consentono loro di succhiare mentre mordono. I ricercatori sono stati ora in grado di identificare queste articolazioni scorrevoli in Tactical.
Un adattamento della strategia di caccia, che era un prerequisito importante per scendere a terra, potrebbe essersi evoluto molto prima che i vertebrati colonizzassero la Terra per la prima volta. “Quello che mi stupisce davvero è che ogni innovazione che i vertebrati sulla Terra hanno utilizzato è apparsa originariamente nei pesci in qualche forma, compresi i polmoni, gli arti e la dieta adesso”, dice Neil Chopin, un collega di Lviv.
Quelle: Justin Lemberg (University of Chicago) et al., Atti della National Academy of Sciences, Doi: 10.1073 / pnas.2016421118
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