Certi pesci cominciarono a camminare 420 milioni di anni fa

Leucoraja erinacea (Foto Andy Martinez/NOAA)
Leucoraja erinacea (Foto Andy Martinez/NOAA)

Un articolo pubblicato sulla rivista “Cell” descrive una ricerca sull’origine dei tipi di neuroni necessari a coordinare la deambulazione sulla terraferma. Un team di ricercatori della New York University School of Medicine si è concentrato in particolare su una razza della specie Leucoraja erinacea, parte del gruppo di vertebrati più primitivo, studiandone lo sviluppo neuromuscolare e genetico. La conclusione è che alcuni pesci avevano cominciato a camminare sui fondali marini circa 420 milioni di anni fa, circa 20 milioni di anni prima che i tetrapodi primordiali cominciasseo a colonizzare la terraferma.

Il neurobiologo Jeremy Dasen, uno degli autori di questa ricerca, ha spiegato che generalmente l’idea che c’era dello sviluppo della capacità di camminare era associato al passaggio dal mare alla terraferma. Tuttavia, ci sono anche specie di pesci in grado di camminare e utilizzano strutture neurali e genetiche che sono quasi identiche a quelle utilizzate da vertebrati terrestri, inclusi gli esseri umani.

Per cercare di ricostruire le origini di quella capacità, i ricercatori hanno deciso di studiare la razza della specie Leucoraja erinacea. Questi pesci sono imparentati con squali e altri pesci cartilaginei primitivi. Sono considerati tra i vertebrati più primitivi, perciò adatti a uno studio dell’origine di una capacità molto antica come quella di camminare.

I ricercatori hanno utilizzato una tecnica di sequenziamento dell’RNA per valutare quali geni vengono espressi nei motoneuroni della Leucoraja erinacea, quelli che gestiscono la sua deambulazione. Il risultato è che molti di quei geni sono gli stessi tra questa razza e i mammiferi. Hanno anche scoperto che i sottotipi di neuroni essenziali per il controllo muscolare che gestisce i piegamenti degli arti sono presenti nei motoneuroni di questa razza.

La ricerca è andata oltre, studiando i circuiti che collegano i motoneuroni e determinano l’attivazione dei muscoli. Anche in questo caso, c’è quasi una dozzina di tipi di strutture neurali che controllano la deambulazione presenti sia nella Leucoraja erinacea che nei mammiferi terrestri.

Gli antenati comuni di queste specie cominciarono a usare certe proteine specifiche per controllare i geni connessi con i tipi di movimenti legati alla deambulazione. Successivamente, i tetrapodi si sono evoluti con lo sviluppo degli arti e la deambulazione sulla terraferma invece che sul fondo marino.

Quegli antenati comuni di razze e tetrapodi risalgono a circa 420 milioni di anni fa perciò questa ricerca indica che la capacità di camminare cominciò a svilupparsi già all’epoca. In sostanza, i tetrapodi svilupparono una capacità già esistente adattandosi alla terraferma.

Jeremy Dasen ha dichiarato che il suo team intende usare queste razze per studiare la connessione tra motoneuroni e altri tipi di neuroni e come essi sono regolati. I vertebrati hanno molti tipi di neuroni e muscoli, rendendo questo tipo di ricerca molto più complesso. La Leucoraja erinacea è molto più primitiva e quindi semplice perciò permette di studiare meglio i sistemi che controllano la deambulazione.

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