Un articolo pubblicato sulla rivista “Science” descrive una ricerca sulle origini dei primi vertebrati. Un team guidato dalla paleobiologa Lauren Sallan dell’Università della Pennsylvania ha raccolto una serie di prove del fatto che i pesci, che sono stati i primi vertebrati, hanno avuto origine nelle acque basse vicino alle coste dei mari primordiali circa 480 milioni di anni fa.

L’origine dei vertebrati è rimasta incerta a causa di un problema tipico del campo della paleontologia, cioè la scarsità di fossili. Sappiamo che 420 milioni di anni fa c’erano già moltissime specie di pesci ma le tracce della loro evoluzione nel corso delle decine di milioni di anni precedenti sono scarse e spesso i fossili sono ridotti in frammenti, causando ulteriori problemi nel loro studio.

Per cercare di ricostruire la prima parte della storia dei vertebrati, il team di Lauren Sallan ha innanzitutto messo assieme un database in cui ha raccolto le informazioni disponibili su ben 2.827 fossili. Si tratta di fossili pesci con e senza mascelle con un’età tra 480 e 360 milioni di anni. Si tratta di pesci già diversificati che vanno dal Phlebolepis elegans al Pituriaspis doylei (immagini ©Nobu Tamura).

A quelle informazioni i ricercatori ne hanno aggiunte altre riguardanti gli ambienti in cui quei pesci vissero come il tipo di acque: poco profonde vicino alle coste, acqua dolce o nelle profondità oceaniche. Si tratta di informazioni basate sulle caratteristiche geologiche delle rocce in cui i fossili sono stati scoperti e i fossili di invertebrati scoperti nelle stesse rocce.

A quel punto, i ricercatori hanno applicato modelli matematici per riempire i buchi nell’albero genealogico dei vertebrati. In particolare, basandosi sui dati esistenti hanno calcolato in quali tipo di ambiente è più probabile che siano vissuti i primi vertebrati. Le barriere coralline erano una delle possibilità maggiormente considerate per i pesci perché oggi esse sono importantissime per la loro biodiversità. Invece, l’analisi dei dati raccolti indica che i vari gruppi di vertebrati, dagli squali ad altri gruppi di pesci, si sono sviluppati in acque basse, vicino alle coste.

Secondo la ricostruzione effettuata dai ricercatori, i pesci hanno cominciato a diversificarsi in acque basse. Nel corso di circa cento milioni di anni varie specie hanno sviluppato caratteristiche che successivamente hanno permesso loro di espandersi in altri ambienti. Ad esempio, alcune specie divennero più sottili e furono in grado di nuotare in acque più profonde, altre svilupparono una pelle più coriacea o addirittura corazzata e si spostarono in laghi e fiumi.

Si tratta di un risultato per certi versi sorprendente ma spiega anche la scarsità e la frammentazione di fossili di pesci primitivi dato che le onde nelle acque basse possono facilmente fare a pezzetti i loro resti. Spiega gli adattamenti di specie di pesci a laghi e fiumi e successivamente anche alla terraferma più facilmente rispetto a un’origine nelle barriere coralline perché essa richiedeva che prima ci fosse un avvicinamento alle coste.

In tempi più recenti gli spinerelli, famiglia Gasterosteidae, si sono diversificati in specie che per la maggior parte sono d’acqua dolce raggiungendo una varietà tale che la loro tassonomia è in fase di revisione, anche in seguito di ricerche genetiche. In epoche recenti gli ambienti vicini alle coste hanno offerto abbondanza di cibo, c’era una situazione simile 480 milioni di anni fa?

Non è detto che questa ricerca chiuda la questione dell’origine dei vertebrati perché la precisione dei risultati dipende anche dalla qualità dei dati a disposizione, non sempre elevata. Nuove scoperte potrebbero modificare quei risultati e i modelli potrebbero essere perfezionati ma questo potrebbe essere un bel passo in avanti in questo campo.