Scoperte scientifiche: l’ornitorinco e l’echidna provenivano dal Polo Sud

Una scoperta del tutto inaspettata che ha lasciato a bocca aperta anche gli studiosi: l'ornitorinco e l'echidna si sono sviluppati in Antartide

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Proprio quando si pensava che gli animali australiani non potessero essere più strani, arriva la sorprendente rivelazione che gli antenati dell’ornitorinco e degli echidna si sono evoluti in Antartide. Anche gli scienziati che hanno fatto questa nuova scoperta concordano sul fatto che sia davvero strano e inaspettato. Quasi altrettanto insondabile è un’echidna delle dimensioni di un vombato che si arrampica sugli alberi che un tempo viveva nel sud-ovest dell’Australia occidentale e che hanno chiamato Murrayglossus.

L’ornitorinco australiano e le moderne echidna sono gli unici monotremi sopravvissuti – mammiferi che depongono le uova – e praticamente tutto su di loro ha incuriosito e, a un certo punto, confuso gli scienziati occidentali da quando gli europei incontrarono per la prima volta un ornitorinco alla fine del 1700.

Un team internazionale di ricercatori ha sfruttato le opportunità create da due anni di lockdown e isolamento da COVID per fare un’immersione profonda senza precedenti, in senso intellettuale, in tutte le prove fossili e relative disponibili sui monotremi. Il risultato è una nuova e rivoluzionaria comprensione dell’evoluzione di questi animali insoliti, conosciuti solo dall’Australia e dalla Nuova Guinea.

Piccolo antenato

L’antico mammifero che è stato identificato sia come la specie monotreme più antica che come la più piccola ha il nome scientifico di Teinolophos trusleri. È noto da una mascella fossile trovata a Gippsland, Victoria. Nella stessa area sono state trovate anche altre tre ossa mascellari parziali. Si pensa che queste ossa provenissero da minuscole creature simili a toporagni – non più di 40 g di peso – che esistevano 130 milioni di anni fa, durante il Cretaceo inferiore (contemporaneamente ai dinosauri) in una foresta del Polo Sud dove avrebbero sondato la preda sotto la neve usando un’appendice elettrosensoriale simile a un becco.

Lo status di T. trusleri, o qualcosa di molto simile ad esso, come probabile antenato di tutti i monotremi moderni è tra le principali scoperte presentate in un documento fondamentale pubblicato di recente sulla rivista scientifica Alcheringa: An Australasian Journal of Palaentology. L’articolo si basa sulla ricerca condotta da due dei più stimati scienziati biologici australiani, il professor Tim Flannery e il professor Kristofer Helgen, capo scienziato dell’Australian Museum. Il team comprendeva anche il dottor Tom Rich e Tim Ziegler dei Museums Victoria, Patricia Vickers-Rich della Monash University e la dottoressa Grace Veatch dello Smithsonian, negli Stati Uniti.

Un senso elettrico in un ambiente polare

Flannery spiega che sebbene una prova moderna – una mascella – di T. trusleri sia stata trovata nel sud-est dell’Australia, è datata a circa 130 milioni di anni quando quella parte del pianeta si sarebbe trovata all’interno del circolo polare meridionale della Terra. “Quindi, [Teinolophos] avrebbe vissuto in un ambiente polare“, dice Flannery. “Ma lì c’erano foreste allora perché il clima era diverso in quel momento: quindi, queste erano foreste polari che probabilmente avevano tra i tre e i sei mesi di oscurità all’anno. E poiché c’era la neve ed era un ambiente freddo, l’alimentazione della sonda con un meccanismo elettrosensibile sarebbe stato un modo efficace per trovare cibo in un habitat del genere”.

La mascella fossilizzata di T. trusleri ha un enorme canale che la attraversa e si ritiene che abbia trasportato tutto il nervo e il tessuto correlato necessari per il senso dell’elettrocezione. Questa straordinaria capacità sensoriale sopravvive ancora nei monotremi moderni – l’ornitorinco e l’echidna – che possono percepire i minuscoli impulsi di elettricità rilasciati dal movimento dei muscoli della preda. “La cosa principale per noi è che questa [origine polare] spiega perché i monotremi non si sono diffusi, anche se si sono evoluti in un momento in cui i continenti meridionali erano tutti uniti“, dice Flannery. Australasia, India e Antartide facevano ancora parte della stessa massa terrestre 130 milioni di anni fa. Quindi i monotremi si sono evoluti in un ambiente polare, che all’epoca era confinato nei continenti che divennero l’Australia e l’Antartide. Non si sono diffusi in altri habitat fino a molto tempo dopo, quando hanno avuto il tempo di evolversi e adattarsi a luoghi più caldi. Flannery e i suoi colleghi ritengono che debba esserci stata una serie di specie monotreme sopravvissute in Antartide fino all’ultima grande estinzione naturale 66 milioni di anni fa.

Ritorno alle sue radici scientifiche

La maggior parte degli australiani conoscerebbe Flannery come uno dei principali commentatori mondiali del cambiamento climatico ; autore del libro acclamato a livello internazionale The Weather Makers: The History and Future Impact of Climate Change, pubblicato per la prima volta nel 2005, e da allora di una miriade di altri libri e articoli scientifici influenti. Ma Flannery, ora sulla sessantina, iniziò la sua carriera scientifica come ricercatore biologico a vent’anni. Per oltre un decennio, ha trascorso molte settimane e mesi alla volta ad osservare e raccogliere animali in alcuni dei luoghi più inospitali e remoti del mondo, tra cui la Papua Nuova Guinea e le Isole Salomone. Era “…nella lega dei grandi esploratori di tutti i tempi come il dottor David Livingstone”, disse una volta Sir David Attenborough di Flannery. Ma i blocchi pandemici e le restrizioni di viaggio gli hanno dato la possibilità di riflettere sulla sua prima passione per l’evoluzione dei mammiferi e di meditare su “alcune delle grandi domande della scienza [biologica]“. “Mi ha dato il tempo di tornare alle mie radici scientifiche e pensare davvero profondamente ad alcuni dei problemi che erano nella mia mente da molto tempo“, dice Flannery.

Il mistero degli echidna

A circa 100 milioni di anni fa sembra che ci fosse un lignaggio che si sia evoluto da quei primi monotremi polari che divennero acquatici, spiega Flannery. “E quello era l’ornitorinco ancestrale, e abbiamo trovato fossili di quello su a Lightning Ridge [nel NSW nord-occidentale]“. Ma la Terra ha vissuto il grande evento di estinzione K-T di circa 66 milioni di anni fa, che è stato causato da un’enorme meteora che ha colpito il pianeta e alla fine ha causato l’estinzione di circa l’80% di tutte le specie animali dell’epoca, inclusi i dinosauri e la maggior parte dei primi monotremi. “Le specie acquatiche [negli ambienti terrestri] sono generalmente sopravvissute meglio durante l’evento di estinzione del K–T perché nei sistemi fluviali la base delle catene alimentari è la materia alimentare in decomposizione, che nutre i batteri che nutrono gli insetti che nutrono i grandi organismi, mentre sulla terraferma e in negli oceani, la fotosintesi è stata distrutta”, dice Flannery. “Quindi tutti i monotremi terrestri sembrano essersi estinti. Ma il lignaggio che ha portato al nostro moderno ornitorinco ce l’ha fatta”.

Dove si adattano gli echidna con tutto questo?

Il grande mistero è che gli echidna non sono presenti nella documentazione fossile australiana fino a meno di 2 milioni di anni fa“, spiega Flannery. “Allora dov’erano?” E da dove vengono?

È stato Kris [il professor Kristofer Helgen] ad avere l’idea che gli echidna provenissero dalla Nuova Guinea e che è venuto fuori da diversi incontri che abbiamo discusso di tutte le possibilità e di tutte le opzioni”, dice Flannery. “E alla fine abbiamo appena detto che doveva essere la Nuova Guinea. Quindi, la nostra ipotesi migliore è che si siano evoluti su un’isola che alla fine faceva parte della Nuova Guinea“, dice Flannery. Sebbene ci sia solo una specie di echidna diffusa in tutta l’Australia, la Nuova Guinea ha diverse specie viventi. “E qualche tempo, forse circa 50 milioni di anni fa, un gruppo di antenati simili a ornitorinchi viene isolato su quest’isola al largo della Nuova Guinea e sono più terrestri e questi sono diventati gli echidna. Gli antenati degli echidna devono essersi separati su quell’isola ed essendo su un’isola tropicale, una piccola isola, non c’era molto habitat fluviale per un ornitorinco, ma c’era molta foresta sempre bagnata e così hanno sviluppato un modo di vivere più terrestre”. Quindi, i primi echidna erano un tipo di ornitorinco. “E ne abbiamo buone prove: alcuni studi sul becco dell’echidna mostrano che mentre si sviluppano durante lo stadio embrionale hanno un becco piatto, quindi assomigliano più a un ornitorinco come embrione che a un echidna. Quindi l’antenato dell’echidna sarebbe stato molto simile a un ornitorinco ma nel tempo, quando si sono isolati su quest’isola, sarebbero diventati sempre più terrestri”, dice Flannery, “anche se non sappiamo che aspetto avessero come attraverso quella transizione perché non abbiamo fossili”.

Flannery afferma che questo documento e la nuova prospettiva che fornisce sull’evoluzione della fauna australiana chiave fornisce un trampolino di lancio per osservare più da vicino altri antichi animali australiani, portando forse ad altre importanti scoperte. “Vorremmo davvero iniziare a guardare alcuni degli altri mammiferi fossili dell’era dei dinosauri in Australia, quindi questo è il passo successivo“, dice. “Gli esemplari del museo esistono già, ma ora pensiamo di avere un modo per interpretarli in un modo diverso.” Ciò include l’enorme echidna WA che si arrampica sugli alberi, ora estinta, che Flannery e i suoi colleghi hanno chiamato nel documento come il più grande mammifero che depone le uova che sia mai vissuto: una gigantesca echidna estinta dell’Australia occidentale per la quale è stato chiamato un nuovo genere, Murrayglossus. “Murrayglossus è stato chiamato in onore del lavoro del dottor Peter Murray, un paleontologo australiano, ora in pensione, che ha scritto ampiamente sugli echidna fossili“, ha detto il professor Helgen. “Ha vagato per il paesaggio australiano nell’epoca del Pleistocene [tra 2,6 milioni di anni fa e 11.700 anni fa] con megafauna come i giganteschi canguri, il leone marsupiale e il Diprotodon. Con un peso di 30 chilogrammi, all’incirca le dimensioni di un vombato, questo enorme monotreme sarebbe stato molte volte più grande delle moderne echidna australiane“.