Un articolo pubblicato sulla rivista “Science Advances” riporta uno studio su pesci della specie Neoceratodus forsteri che offre nuove informazioni sull’evoluzione delle pinne dei pesci negli arti dei tetrapodi. Un team di ricercatori guidato dal dottor Joost Woltering dell’Università tedesca di Costanza ha studiato in particolare le caratteristiche anatomiche e genetiche di embrioni di Neoceratodus forsteri. Il risultato è stata la conferma dell’importanza di alcuni geni con nuove informazioni sui geni coinvolti e la scoperta di una mano primitiva nelle pinne di questo pesce, che suggerisce un’evoluzione degli arti con dita attraverso cambiamenti embrionali.

Esperimenti che sfruttavano tecniche di manipolazione genetica avevano mostrato l’importanza di alcuni geni nella formazione degli arti dei tetrapodi come hoxa13 e hoxd13. Ora il team di Joost Woltering ha studiato embrioni di pesci della specie Neoceratodus forsteri (foto ©Mitch Ames), tra le poche ancora esistenti nel gruppo dei dipnoi, pesci polmonati comparsi oltre 400 milioni di anni fa, nel periodo Devoniano. Sono considerati fossili viventi perché sono rimasti simili ai loro lontai antenati e questa specie è il pesce odierno imparentato più strettamente con i tetrapodi.

Il dottor Joost Woltering ha spiegato l’esame di sviluppo embrionale del Neoceratodus forsteri condotto per capire lo sviluppo delle pinne, in particolare l’importanza dei vari geni. Ci sono alcuni geni “architetto” che danno forma a un gruppo di cellule precursori determinando la crescita completa di pinne e sono gli stessi che nei tetrapodi determinano la crescita degli arti.

Il gene hoxa13 viene attivato nella formazione delle mani e in una simile regione scheletrica nelle pinne del Neoceratodus forsteri. Si tratta di un tipo di sviluppo che non è mai stato osservato in altri pesci imparentati in modo più lontano con i tetrapodi. Ciò suggerisce che la mano primitiva trovata negli embrioni di questo pesce era già presente negli antenati degli animali che vivono sulla terraferma.

Le differenze tra le pinne di Neoceratodus forsteri, con la mano primitiva sviluppata a livello embrionale, e gli arti dei tetrapodi sono ancora molte. Ad esempio, nei tetrapodi, il gene hoxd13 è attivato nello sviluppo di varie strutture che determinano la crescita delle dita. Altri geni, come alx4 e pax9, vengono invece disattivati nello sviluppo delle dita.

La spiegazione dell’evoluzione da pinne ad arti non è ancora completa. Per questo motivo, i ricercatori intendono continuare gli esami a livello embrionali, anche in altre specie di pesci per capire le differenze nello sviluppo delle pinne. Anche l’uso di tecniche genetiche può aiutare a capire quali geni sono determinanti nello sviluppo delle varie strutture anatomiche e come esse cambiano attivando e disattivando i vari geni.