Dal ruggito dei leoni al comportamento opportunista degli orsi, fino alla dieta varia delle piccole lontre: il successo evolutivo dei mammiferi dell’ordine dei Carnivora potrebbe avere origine da un elemento apparentemente semplice, ma straordinariamente specializzato: un singolo dente. Si tratta del carnassiale, il primo molare della mandibola, una struttura adattata al taglio e alla triturazione della carne che ha accompagnato l’evoluzione di centinaia di specie in tutto il mondo.
A svelare i meccanismi biomeccanici che hanno guidato la trasformazione di questo dente è uno studio internazionale pubblicato sulla rivista Science, realizzato da un gruppo di ricerca coordinato dalla University of California Berkeley e con la partecipazione di Davide Tamagnini, ricercatore del Dipartimento di Biologia e Biotecnologie “Charles Darwin” della Sapienza Università di Roma.
Il dente carnassiale rappresenta uno dei tratti distintivi dei mammiferi carnivori, un gruppo che comprende circa 300 specie viventi distribuite in ambienti molto diversi e caratterizzate da strategie alimentari estremamente variabili. In che modo la forma di questo elemento dentario determina il tipo di alimentazione di una specie? Per rispondere a questa domanda, i ricercatori hanno analizzato 250 specie di Carnivora, tra animali attuali e fossili: il campione più ampio mai utilizzato per uno studio dedicato a questa struttura anatomica. L’indagine ha combinato analisi morfologiche e simulazioni sperimentali per mettere in relazione la conformazione del dente con la sua capacità di svolgere diverse funzioni.
Il team ha ricreato in stampa 3D, utilizzando resina, copie dei denti analizzati e le ha sottoposte a test con una pressa idraulica. Gli esperimenti hanno riprodotto due situazioni alimentari differenti: da una parte il taglio di tessuti morbidi, come la carne, dall’altra lo schiacciamento di materiali più resistenti, come ossa o altri alimenti duri.
I risultati hanno evidenziato un principio chiave dell’evoluzione dei carnivori: il dente carnassiale è soggetto a un vero e proprio compromesso funzionale. Nella maggior parte delle specie, infatti, una struttura altamente efficiente nel tagliare la carne risulta meno adatta a sopportare la pressione necessaria per frantumare materiali duri. Al contrario, denti progettati per resistere allo schiacciamento perdono efficacia nelle operazioni di taglio.
Solo poche specie sembrano riuscire a bilanciare entrambe le funzioni. Tra queste figurano soprattutto carnivori generalisti come la civetta delle palme (Paradoxurus hermaphroditus), capace di adattarsi a una dieta molto diversificata. Questo equilibrio, però, presenta un prezzo: una minore specializzazione rende i denti più vulnerabili all’usura e ne riduce la durata nel tempo.
Lo studio mostra quindi come l’evoluzione del dente carnassiale sia stata modellata da una continua ricerca di equilibrio tra esigenze alimentari diverse. Un risultato che offre una nuova prospettiva sulla straordinaria capacità di adattamento dei mammiferi: proprio la trasformazione dei molari ha permesso ai Carnivora di occupare un’enorme varietà di ambienti e nicchie ecologiche, sviluppando strategie di sopravvivenza profondamente differenti tra loro.