Un articolo pubblicato sulla rivista “Science Advances” riporta uno studio sull’evoluzione di scheletro e muscoli degli arti anteriori nella transizione da pesci a tetrapodi. Un team di ricercatori guidato da Julie Molnar del New York Institute of Technology e Stephanie Pierce di Harvard hanno esaminato modelli tridimensionali di ossa, articolazioni e muscoli di pinne e arti di due tetrapodi primitivi oggi estinti e di un pesce strettamente imparentato con loro. La conclusione è che quei tetrapodi primitivi avevano caratteristiche anatomiche più adatta alla propulsione che a reggere il loro peso.

I tetrapodi sono emersi circa 390 milioni di anni fa, nel periodo Devoniano, dando inizio alla colonizzazione della terraferma che ha portato all’evoluzione di rettili, dinosauri (e quindi uccelli) e mammiferi. L’evoluzione dalle pinne dei pesci agli arti dei tetrapodi è stata già studiata in varie occasioni e oggi è conosciuta piuttosto bene. Tuttavia, ci sono ancora discussioni sull’utilizzo di quegli arti primitivi da parte dei primi tetrapodi.

Negli ultimi anni l’applicazione di tecnologie moderne alla paleontologia ha permesso di studiare i fossili in modi impensabili fino a pochissimi decenni fa. L’adattamento di esami come la TAC allo studio di fossili permette oggi di scoprire tutti i dettagli di un fossile senza danneggiarlo e di crearne riproduzioni tridimensionali. Ciò permette anche di analizzare come animali estinti si muovevano.

Per questo studio, i ricercatori hanno esaminato fossili di due animali che vissero nel periodo Devoniano, un pesce della specie Eusthenopteron foordi e di un tetrapode primitivo delle specie Acanthostega gunnari, e di un altro tetrapode primitivo della specie Pederpes finneyae (la ricostruzione nell’immagine, cortesia Julie Molnar, mostra le ossa della zampa anteriore) che visse nel periodo Carbonifero, successivo al Devoniano. L’anatomia di questi animali estinti è stata paragonata a quella di specie esistenti oggi: pesci dei gruppi dei Dipnoi e dei celacanti e tetrapodi dei gruppi di salamandre e lucertole.

I ricercatori hanno costruito modelli tridimensionali muscoloscheletrici dei vari animali oggetto di questo studio sottoponendo esemplari a una TAC ad alta risoluzione. Un software utilizzato in origine per studiare la locomozione umana è stato adattato allo studio di pesci e tetrapodi dopo che in passato era già stato adattato per studi sulla locomozione degli antenati degli umani moderni e di vari dinosauri. I tetrapodi esaminati in questo studio costituiscono le specie più antiche esaminate finora in questo modo.

Questo studio ha permesso di stimare la capacità di movimento delle articolazioni degli animali esaminati e la capacità dei muscoli di muovere le articolazioni di pinne e zampe. I risultati mostrano che i tetrapodi primitivi avevano zampe che erano più adattate per la propulsione, come le pinne dei pesci, che a reggere il loro peso. Ciò suggerisce che fossero ancora legati all’acqua e si muovessero lentamente sulla terraferma, dove potevano avventurarsi in cerca di cibo grazie alla scarsa presenza di predatori.

I ricercatori intendono continuare i loro studi per ottenere maggiori informazioni sulle zampe posteriori dei tetrapodi primitivi e per capire come i loro quattro arti funzionassero assieme. Forse quegli animali usavano le zampe anteriori per la propulsione mentre i tetrapodi moderni usano soprattutto le zampe posteriori a questo scopo. Quella transizione rappresenta un’altra parte dell’evoluzione che ha determinato il successo dei tetrapodi sulla terraferma.