Verso i primi tetrapodi

I tetrapodi hanno camminato sulla terra dalla fine del Devoniano. (40 kb) Un tetrapode è un animale che respira aria che ha quattro zampe, o è disceso da un animale a quattro zampe. Rane, pinguini, serpenti, babbuini, rondini, focene e persino umani sono tutti tetrapodi. Vivono in quasi ogni nicchia ecologica.
I tetrapodi si sono evoluti dai pesci. Si è creduto a lungo che i tetrapodi si sviluppassero perché i pesci cedevano a pressioni selettive che favorivano la vita all’aria aperta. Ora sappiamo che i primi tetrapodi erano interamente ed esclusivamente acquatici: non potevano indugiare sulla terraferma nonostante avessero polmoni e quattro piedi con cifre. Ad esempio, l’Acanthostega, trovata negli strati del Devoniano superiore in Groenlandia, aveva costole che non erano sufficientemente sviluppate per sostenere il peso del suo corpo fuori dall’acqua. Sarebbe crollato al primo tentativo, reso incapace di respirare. Ichthyostega compensato sviluppando una gabbia toracica più forte che gli ha permesso di superare il peso della gravità.
(60 kb) Alcuni milioni di anni dopo, quando i primi tetrapodi degni di questo nome iniziarono a camminare sulla terra, erano ancora dipendenti dal loro habitat acquatico, almeno per la riproduzione. Le loro uova, non così diverse da quelle dei pesci, dovevano rimanere sommerse per sopravvivere. Questo è ancora il caso di anfibi come rane e salamandre. Le loro piccole dimensioni consentono loro di sfuggire agli inconvenienti della gravità fuori dall’acqua e trascorrono la maggior parte del loro tempo nell’acqua. Fu solo con la comparsa di membrane impermeabili come l’amnion (un sacco membranoso che circonda e protegge l’embrione), che le uova potevano essere deposte in sicurezza sulla terraferma dai rettili: un nuovo gruppo di tetrapodi che apparve circa 315 milioni di anni fa (315 Ma). Esistenti oggi come serpenti, tartarughe, alligatori e lucertole, i rettili godevano di una notevole diversità quando includevano il celebre gruppo di dinosauri tra 230 e 65 Ma.
Era 220 Ma fa, all’ombra dei primi dinosauri, quando un piccolo gruppo di rettili, i sinapsidi, si evolse in una nuova forma di tetrapodi: i mammiferi. Fu solo molto più tardi, una volta che i dinosauri si estinsero e diverse nicchie ecologiche furono lasciate vacanti, che i mammiferi poterono esprimere il loro vero potenziale evolutivo.
I dinosauri sono estinti? Non proprio… 150 milioni di anni fa, alcuni divennero coperti di piume e svilupparono il volo alato, dando origine agli uccelli.
Ognuno di questi quattro grandi gruppi di tetrapodi-anfibi, rettili, mammiferi e uccelli – conobbe vari successi evolutivi e fallimenti nel corso del tempo. Si sono sparsi in tutte le regioni della Terra (alcuni addirittura ritornano negli oceani) e ora interagiscono tra loro – e con tutte le altre creature viventi – nel grande ecosistema che chiamiamo la biosfera.
Il successo evolutivo dei tetrapodi non dovrebbe farci dimenticare le loro antiche origini acquatiche alla fine del Devoniano. Pagaiando nel fango vicino alle rive morbide e cespugliose dei delta equatoriali e degli estuari, un gruppo di pesci, gli elpistostegaliani, erano pronti a dare origine ai primi vertebrati con le dita dei piedi. Tra questi precursori tetrapodi c’erano Panderichthys, ora trovato fossilizzato in Lettonia, Tiktaalik, nell’Artico canadese, ed Elpistostege, a Miguasha. La graduale conquista della terra da parte dei vertebrati ha rappresentato un evento importante nella storia del regno animale e solleva una domanda importante: qual era il vantaggio selettivo dei primi tetrapodi? In altre parole, perché hanno lasciato l’acqua? La terra a quel tempo, invasa da piante non commestibili e da pochi artropodi rari, offriva poche risorse per i vertebrati delle dimensioni di un piccolo coccodrillo, avidi di proteine e con un talento per la cattura del pesce. È plausibile che, di fronte alla concorrenza di altri pesci predatori della stessa taglia come Eusthenopteron o Holoptychius, i precursori del tetrapode si avventurassero sulla terra per proteggere le loro prede. Cogliere un placoderma come Bothriolepis, un pesce molto comune, ed essere in grado di divorarlo tranquillamente in un luogo fuori dalla portata degli invidiosi concorrenti era senza dubbio un vantaggio convincente. Poteva finalmente mangiare in pace nel mondo devoniano dove il posto più calmo – paradossalmente – era al di fuori del” mondo silenzioso ” dell’acqua!