Il ritrovamento di un fossile raro risolve un mistero evolutivo

Uno scheletro fossile di porcospino eccezionalmente raro trovato in Florida ha contribuito a risolvere un mistero evolutivo di lunga data.

La ricerca, pubblicata sulla rivista Current Biology , getta nuova luce sulla storia evolutiva dei porcospini nordamericani. L’origine dei porcospini nordamericani è stata a lungo oggetto di dibattito tra gli scienziati che studiano questi animali. L’America centrale e meridionale ospita 16 specie di porcospini, tutte appartenenti al genere (gruppo di specie) Coendou. Al contrario, oggi negli Stati Uniti e in Canada vive solo una specie di porcospino: il porcospino nordamericano, conosciuto scientificamente come Erethizon dorsatum . Questa specie appartiene al genere chiamato semplicemente Erethizon, di cui è l’unico membro vivente. Precedenti prove del DNA suggerivano che il genere Erethizon avesse avuto origine circa 10 milioni di anni fa, quando i continenti del Nord e del Sud America erano ancora separati da una vasta via marittima. D’altra parte, le prove provenienti dai reperti fossili suggeriscono che i porcospini nordamericani potrebbero essersi evoluti circa 2,5 milioni di anni fa, dopo che emerse un ponte terrestre per collegare i due continenti. Secondo gli autori, le ultime scoperte, basate su un’analisi del fossile della Florida, sembrano conciliare queste diverse linee temporali. Il fossile, che è stato trovato in una cava di calcare, è il più antico scheletro di porcospino quasi completo documentato dal Nord America, dicono i ricercatori. Hanno determinato che appartiene a una specie conosciuta come Erethizon poyeri, che è un membro estinto del genere Erethizon vissuto circa 2 milioni di anni fa. L’analisi del fossile ha indicato che invece di essere originario del Nord America, il genere Erethizon probabilmente è apparso per la prima volta ed è esistito per gran parte della sua storia evolutiva in Sud America, con una forma corporea e un ruolo ecologico che somigliavano ampiamente a quelli del suo gruppo gemello, Coendou. Sia Coendou che Erethizon appartengono a un gruppo più ampio conosciuto come i porcospini del Nuovo Mondo. Questi animali sono originari del Sud America prima di disperdersi nel Nord America come parte del Grande Interscambio Americano. Questo scambio avvenne circa 3-4 milioni di anni fa, dopo che l’istmo di Panama si sollevò sopra il livello del mare, unendo i due continenti tramite un ponte terrestre. Questo tratto di terra permetteva agli animali di migrare in entrambe le direzioni, tra cui i porcospini tra quelli diretti a nord. Oggi i porcospini Coendou vivono nelle foreste tropicali dell’America centrale e meridionale. Presentano diverse caratteristiche che hanno permesso a questo gruppo di adattarsi alla vita sulle cime degli alberi. Questi tratti includono dimensioni corporee relativamente piccole, dita lunghe ricoperte di artigli a forma di falce per afferrare i rami e code lunghe e prensili in grado di afferrare, che possono essere utilizzate per arrampicarsi e raggiungere i frutti. I porcospini nordamericani, invece, sono adattati alle foreste temperate. Hanno corpi più grandi, code più corte e una forma diversa della mascella: quest’ultimo adattamento consente loro di mangiare la corteccia degli alberi quando il cibo scarseggia durante gli inverni freddi. Una scarsità di fossili ha ostacolato la comprensione da parte dei biologi dei tempi di questi adattamenti ecologici in relazione alla dispersione dei porcospini dal Sud al Nord America. Ma il fossile della Florida getta nuova luce su questo problema, indicando che solo dopo che Erethizon si espanse negli habitat temperati del Nord America acquisì le caratteristiche per cui il gruppo è conosciuto oggi.

Il ritrovamento di un fossile raro risolve un mistero evolutivo

“Quando hanno portato [il fossile] per la prima volta, sono rimasto stupito”, ha detto in un comunicato stampa Jonathan Bloch, paleontologo e autore senior dello studio presso il Museo di Storia Naturale della Florida. “È così raro ottenere scheletri fossili come questo con non solo un cranio e mascelle, ma anche molte ossa associate dal resto del corpo. Ciò consente un quadro molto più completo di come questo mammifero estinto avrebbe interagito con il suo ambiente. Abbiamo subito notato che era diverso dai moderni porcospini nordamericani.” A differenza del moderno porcospino nordamericano, l’Erethizon poyeri aveva tratti simili a quelli del genere tropicale Coendou, inclusa una lunga coda prensile specializzata per aggrapparsi ai rami e afferrare i piedi. Mancava anche una mascella e denti specializzati per rosicchiare la corteccia. Tuttavia, altri tratti dell’Erethizon poyeri , come la forma dell’osso dell’orecchio medio e la forma dei denti anteriori e posteriori inferiori, sembrano assomigliare più da vicino a quelli dei porcospini nordamericani. E. poyeri era stato descritto dagli scienziati prima dell’ultimo studio, ma solo da un fossile molto meno completo: la specie era conosciuta principalmente dalle mascelle e dalle ossa dell’orecchio medio. “Questa incompletezza è parte dell’origine della controversia”, ha detto a Newsweek l’autrice principale dello studio Natasha Vitek, ex studentessa di dottorato al Florida Museum, che ora lavora alla Stony Brook University di New York . “Le mascelle avevano alcune caratteristiche sorprendentemente più simili a lontani parenti tropicali che a quelli dei porcospini temperati che vivono oggi più vicini ad esso. Ma i paleontologi non erano sicuri se fossero simili perché mangiavano cibi simili e masticavano in modo simile, o perché erano davvero simili inaspettatamente strettamente imparentato con i porcospini più tropicali.” Secondo il ricercatore, il fossile della Florida aiuta a spiegare perché gli scienziati hanno trovato difficile identificare gli antenati dei porcospini nordamericani. “Oggi, questi animali hanno code, mascelle e piedi distintivi e altri adattamenti al clima freddo, e abbiamo cercato queste caratteristiche come indicatori di relazioni e ascendenza nei fossili”, ha detto Vitek. “Si scopre che queste caratteristiche ci parlano della funzione, ma non sono indicatori affidabili di ascendenza.” “Una volta trovato uno scheletro fossilizzato quasi completo con dozzine di dati in più in altre parti del corpo che ci raccontavano le relazioni, abbiamo scoperto che gli antenati di questi porcospini non condividevano i loro adattamenti distintivi per sopravvivere agli inverni freddi e muoversi intorno agli alberi come i moderni animali del Nord. I porcospini americani invece si muovono e mangiano in modo molto più simile ai loro cugini tropicali”, ha aggiunto.

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