Passato, presente e futuro: le meraviglie dell'evoluzione

Museum of Natural Sciences (Royal Belgian Institute of Natural Sciences)

La vita è apparsa sulla Terra circa 3,8 miliardi di anni fa. I primi organismi viventi erano batteri semplici, che si svilupparono in acqua. Nel corso del tempo, questi organismi si moltiplicarono e si diversificarono. Alcuni lasciarono gli oceani per la terraferma, mentre altri riuscirono addirittura a spiccare il volo. Oggi, milioni di specie e miliardi di individui popolano il nostro pianeta. Queste specie hanno subito numerosi cambiamenti nel corso della loro evoluzione. Alcuni si sono verificati lentamente in diverse generazioni. Altri cambiamenti più rapidi sono invece legati a estinzioni di massa, come quella che ha condotto alla fine dei dinosauri (con l'eccezione degli uccelli). Diamo uno sguardo più da vicino ad alcuni dei principali momenti dell'evoluzione.

Gli strani animali del periodo Cambriano
Abbiamo poche tracce degli organismi che hanno vissuto prima di questo periodo, in quanto la maggior parte di essi aveva corpi morbidi che raramente si fossilizzavano. Nel periodo Cambriano, da 540 a 490 milioni di anni fa, emersero animali con alcune parti del corpo mineralizzate. Esoscheletri, conchiglie, aculei, placche e chele: queste parti dure rappresentavano forme di difesa per la preda e armi per i predatori. Contribuivano anche a sostenere l'animale e permettevano ai muscoli di attaccarsi. Come mostra l'argillite di Burgess (Canada), la fauna del Cambriano si diversificò in modo rapido ed esteso (dando luogo all'espressione "esplosione cambriana"). Risalenti a circa 505 milioni di anni fa, i fossili di questo sito sono così ben conservati che è possibile distinguere persino le parti morbide di alcuni di essi, un evento davvero straordinario. Nell'immagine: Marrella splendens (lunghezza: fino a 20 mm).

Con cinque occhi, 24 piedi, file di aculei o una corazza di piccole piastre, queste strane creature fossili scoperte nell'argillite di Burgess catturano sicuramente l'immaginazione. Il creatore di modelli per il museo ha lavorato per cinque mesi per riuscire a ricreare meticolosamente cinque di questi fantastici animali. Nell'immagine: Aysheaia pedunculata (lunghezza: 1-6 cm)

La specie più comune presente nell'argillite di Burgess è la Marrella splendens, con 15.000 fossili documentati. Si tratta di un piccolo artropode marino estinto che raggiungeva a malapena i 20 mm di lunghezza. Il suo tratto caratteristico è lo scudo cefalico con quattro aculei rivolte all'indietro.

L'Hallucigenia sparsa costituisce probabilmente la specie più strana e difficile da determinare tra gli esemplari di Burgess. Il corpo di questo animale è allungato e morbido, con sette paia di aculei e numerosi tentacoli (più grandi su quella che si ritiene essere la parte posteriore e più piccoli nella parte anteriore). Può arrivare fino a 3 cm di lunghezza.

I trilobiti costituiscono la categoria più diversificata di artropodi marini fossili. Esistono più di 18.000 specie identificate, che occuparono aree geografiche molto vaste e che si sono avvicendate in rapida successione. Queste caratteristiche li rendono ottimi indicatori fossili di data. Se due strati geologici geograficamente distanti contengono le stesse specie di trilobite, possiamo concludere che questi strati risalgono allo stesso periodo.
Questo trilobite, probabilmente un Gerospina schachti, è piccolo (38 mm di lunghezza), ma alcune specie possono addirittura arrivare a 70 cm.

Nelle profonde acque del Devoniano
Durante questo periodo (tra i 416 e i 359 milioni di anni fa), un enorme oceano copriva la maggior parte del pianeta. I mari poco profondi e relativamente caldi che confinavano con le masse continentali erano popolate da trilobiti, crostacei, gasteropodi e meduse. I pesci corazzati senza mascella dell'inizio del Devoniano lasciarono gradualmente il posto ai pesci con mascella, che non erano più soddisfatti del cibo morbido o del plancton e divennero cacciatori attivi.

Nell'immagine: Dunkleosteus, uno dei più grandi placodermi mai esistiti (dimensione reale del cranio: lunghezza 110 cm, altezza 60 cm circa)


I placodermi sono stati i primi pesci con mascella. Molto potenti, erano privi di denti, ma dotati di piastre ossee taglienti.
Come puoi vedere in questo Bothriolepis canadensis, la parte anteriore del corpo è ricoperta da una corazza di piastre ossee. L'ultimo esemplare di questa specie scomparve alla fine del Devoniano, senza lasciare discendenti.

Dimensioni reali: 16,5 cm di altezza



Risalente alla fine del periodo Devoniano, l'Acanthostega gunnari è un tetrapode primitivo che viveva in ambienti acquatici. Gli arti ricordano più delle gambe che vere e proprie pinne, ma le sue articolazioni, troppo rigide per piegarsi, non sono in grado di sostenere il corpo fuori dall'acqua.

Dimensioni reali: 11,5 cm di lunghezza

Nelle foreste del Carbonifero
Prima del periodo Devoniano, le coste erano invase da piante minuscole. Dopo la comparsa di spore e in seguito di semi, la flora colonizzò l'entroterra. Con l'introduzione di foglie, aghi, legno e radici alla fine del Devoniano, le piante divennero sempre più grandi. Nel Carbonifero (da 359 a 299 milioni di anni fa), il clima era caldo e umido, per lo meno all'inizio di questo periodo, e non esistevano stagioni distinte, caratteristiche che favorirono l'aumento della biodiversità. Paludi e foreste fertili furono la casa di molti insetti, ragni, scorpioni, euripteridi, millepiedi, lumache e chiocciole, nonché dei primi tetrapodi terrestri.

Licopodi giganti, equisetali, felci e conifere sono le piante a cui il periodo Carbonifero deve il suo nome. Invece di essere decomposte da batteri, funghi e insetti come accadrebbe oggi, tutte queste piante si accumularono e formarono carbone nel corso del tempo. L'impronta dello stelo della Sigillaria ovata appartenente alle licofite.

Dimensioni reali: 60 cm di lunghezza

I temnospondili sono stati tra i primi tetrapodi a fuggire dall'ambiente acquatico, ma questi anfibi giganti erano probabilmente ancora fortemente dipendenti da esso in quanto potevano deporre le uova solo sott'acqua. La maggior parte era caratterizzata da una grande testa piatta, ma quella dell'Archegosaurus decheni era lunga solo 28 cm e terminava in un muso allungato e sottile che suggerisce che questa specie si nutrisse di piccoli pesci.


Gli oceani del Carbonifero pullulavano di squali, stelle marine, gasteropodi, ricci di mare e cefalopodi con gusci esterni a spirale (come le goniatiti e i nautiloidi). I placodermi e la maggior parte dei sarcopterigi (quei pesci dalle "pinne carnose" che hanno dato origine ai tetrapodi: anfibi, rettili, mammiferi, dinosauri, uccelli e così via) erano scomparsi, lasciando al loro posto gli attinopterigi (pesci con "pinne sostenute da raggi"), come questo Benedenius deneensis di 30 cm.

Nelle acque del Giurassico
Alla fine del Permiano, le terre emerse formarono un unico blocco, la Pangea circondata da un superoceano chiamato Panthalassa. Durante il periodo Giurassico (da 203 a 135 milioni di anni fa), la Pangea si frammentò, dando alla luce l'Oceano Atlantico. Emersero anche mari poco profondi e caldi, popolati da animali come coralli, bivalvi, belemniti, ammoniti, crostacei, pesci, squali, plesiosauri e ittiosauri.

I crinoidi, o gigli di mare, erano echinodermi come le stelle marine e i ricci di mare. Erano costituiti da un peduncolo calcareo al termine del quale si trovavano bracci flessibili, che catturavano alghe, organismi unicellulari, piccoli crostacei e larve di invertebrati che fluttuavano nell'acqua. Presenti in abbondanza, le specie fossilizzate come il Seirocrinus subangularis formarono sui fondali delle "praterie". Essendo apparsi nel periodo Cambriano, sono stati gravemente colpiti dall'estinzione di massa più significativa verificatasi sulla Terra. Quasi il 95% delle specie marine e il 70% delle specie terrestri scomparvero alla fine del periodo Permiano, 250 milioni di anni fa.

Dimensioni reali: circa 3 x 2

Con un corpo affusolato simile a quello dei delfini, quattro zampe a forma di pala e la coda simile a una pinna, gli ittiosauri come questo Stenopterygius longifrons furono tra i rettili che meglio si adattarono all'ambiente marino. Insieme ai plesiosauri, furono tra i più grandi predatori marini del Giurassico.

Dimensione reale del cranio: 40 cm di lunghezza

La diversificazione dei mammiferi nell'Eocene
I primi mammiferi apparvero alla fine del Triassico, circa 225 milioni di anni fa, nello stesso periodo dei dinosauri. Riuscirono a sopravvivere all'estinzione di massa alla fine del Cretaceo, 65 milioni di anni fa, e continuano a evolversi. I primi mammiferi moderni comparveroo durante l'Eocene (da 55 a 34 milioni di anni fa). La temperatura della Terra aumentò all'inizio di questo periodo, circa 10 °C in più rispetto alla media attuale. Come mostra la fauna del giacimento di Messel, le specie primitive furono gradualmente rimpiazzate da quelle più moderne e competitive.

Nei pressi di Francoforte, in Germania, si trova l'eccezionale giacimento fossilifero di Messel. Risalente a 47 milioni di anni fa, deve la sua fama alla qualità, alla ricchezza e alla diversità dei suoi ritrovamenti fossili: coccodrilli, serpenti, lucertole, rane, tartarughe, uccelli e insetti, nonché numerosi mammiferi. Il sito rappresenta un eccellente esempio della transizione tra la fauna primitiva e quella moderna. Ad esempio, i serpenti e le lucertole sono piuttosto primitivi, mentre alcuni mammiferi (in particolare i pipistrelli) possiedono caratteristiche moderne.
I pipistrelli di Messel somigliavano fortemente ai loro cugini moderni, anche se probabilmente non erano ancora in possesso del sonar biologico di ecolocalizzazione.

Nell'immagine: Palaeochiropteryx sp. (dimensioni reali: 7 cm di altezza)


Questo Kopidodon macrognathus era un piccolo erbivoro arboreo che viveva sugli alberi, ora estinto.

Come gli scoiattoli di oggi, aveva una coda lunga e folta che serviva da asta per il suo equilibrio durante i salti di ramo in ramo.

Gli esemplari più grandi raggiunsero i 115 centimetri; quello rappresentato qui supera di poco i 70 centimetri.

47 milioni di anni fa, il sito di Messel era un lago tropicale. Non è quindi una sorpresa se in questo luogo sono stati rinvenuti pesci, tartarughe d'acqua dolce, salamandre, rane (come questo Eopelobates wagneri alto 8 cm) e persino coccodrilli.

Tra i mammiferi rinvenuti a Messel ricordiamo questo magnifico Eurohippus messelensis. Imparentato con i cavalli moderni, era lungo poco più di 50 cm, con quattro dita su ogni zampa anteriore e tre su ogni zampa posteriore (in contrasto con il singolo zoccolo del cavallo moderno) e viveva nelle foreste.

The Primitive Horse from Messel
English version (French and Dutch versions below)
1:56

Le petit cheval de Messel
Version française
1:56

Het Paardje van Messel
Nederlandstalige versie
1:56

L'evoluzione oggi
L'uomo ricopre oggi un ruolo significativo nell'evoluzione odierna delle specie incrociandole e selezionandole artificialmente, nonché producendole in laboratorio mediante manipolazione delle informazioni genetiche. L'uomo esercita inoltre una significativa pressione selettiva su alcune popolazioni. Ad esempio, le reti utilizzate nella pesca commerciale sono adatte per catturare i merluzzi di grandi dimensioni, permettendo agli adulti più piccoli di fuggire e riprodursi. Come risultato, i geni degli esemplari di piccole dimensioni vengono trasmessi più di frequente e gli adulti di grandezza media sono in diminuzione. Ma sopratutto l'uomo sta oggi contribuendo alla scomparsa di diverse specie, direttamente o indirettamente, attraverso la deforestazione, la distruzione e la frammentazione degli habitat, l'eccessiva urbanizzazione, l'abuso di risorse naturali, l'inquinamento, i cambiamenti climatici e così via. Nell'immagine: la tigre siberiana in via di estinzione

Il tilacino, noto anche come lupo della Tasmania o tigre della Tasmania, è un marsupiale australiano. O, per meglio dire, lo era: Benjamin, l'ultimo esemplare in cattività, morì nello zoo di Hobart in Tasmania il 7 settembre 1936.
Questo animale carnivoro fu vittima di pregiudizi e dell'ignoranza circa il suo modo di vivere. Cacciava al crepuscolo e, poiché riusciva a spalancare molto la bocca, le persone sospettarono che fosse una minaccia per le pecore e quindi iniziarono a eliminarlo sistematicamente, incoraggiate anche dal sistema di taglie sugli animali uccisi. La situazione avrebbe potuto essere ben diversa, in quanto i thylacinus cynocephalus erano facili da domare.

Nuove varietà di rose, orchidee e tulipani. I botanici sono esperti nei meccanismi di selezione artificiale. Scelgono in modo sistematico gli esemplari con le caratteristiche richieste (colore, profumo e resistenza al gelo) e li incrociano ripetutamente fino a quando la nuova varietà presenta queste caratteristiche di generazione in generazione.

Nel regno animale, gli allevatori possono favorire le creature che corrono più velocemente, portano carichi più pesanti o producono più latte. Con la razza di bovini "blu belga" (foto), il fattore chiave è lo sviluppo muscolare e quindi la quantità di carne. Questa razza costituisce oggi quasi il 45% del patrimonio zootecnico nazionale, ma senza l'intervento umano non sarebbe sopravvissuta. A causa della loro morfologia, incoraggiata dagli allevatori, la maggior parte dei bovini non partorisce con successo in via naturale, richiedendo un taglio cesareo.

Come sarà il futuro?
I continenti sono in continuo movimento. L'Australia si sta spostando di nuovo verso l'Indonesia, mentre Europa e Africa continuano ad avvicinarsi l'una all'altra e sono destinate a congiungersi. Un'enorme calotta di ghiaccio coprirà probabilmente l'emisfero settentrionale, rendendo secco il clima del pianeta. La fauna e la flora si adatteranno naturalmente a queste nuove condizioni, ma quale aspetto avranno gli animali tra 50 milioni di anni? Nessuno lo sa, ma possiamo almeno immaginarlo. Gli scienziati che hanno "creato" questi animali futuristici si sono basati sui modelli evolutivi. L'evoluzione si ripete continuamente; pertanto, osservando il passato, possiamo cercare di immaginare come apparirebbe la vita in un lontano futuro.

Il Propellonectes russeli, il discendente immaginario dell'ossifraga di Hall (Macronectes halli), un uccello marino che esiste ancora oggi, è caratterizzato da ali atrofizzate inadatte al volo, zampe sproporzionatamente grandi e una forma del corpo ancora più idrodinamica rispetto al suo antenato. È un eccellente nuotatore.

Lunghezza: 1 m

Con una testa e un cingolo scapolare più massicci e incisivi prominenti e ipertrofici, questo Corticochaeris gouldi potrebbe essere il discendente del capibara (Hydrochoerus hydrochaeris), il più grande roditore vivente.

Lunghezza: fino a 2 m

Un potenziale discendente del comune tricosuro volpino (Trichosurus vulpecula), un marsupiale arboreo, questo Trichopteryx dixoni presenta una coda prensile più lunga e più flessibile, pliche più grandi tra le zampe e una sacca sul ventre che si apre verso il basso, verso la coda.

Lunghezza: 1,5 m, coda inclusa

Museum of Natural Sciences (Royal Belgian Institute of Natural Sciences)
Ringraziamenti: tutti i partner multimediali
In alcuni casi, la storia potrebbe essere stata realizzata da una terza parte indipendente; pertanto, potrebbe non sempre rappresentare la politica delle istituzioni (elencate di seguito) che hanno fornito i contenuti.
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