Fossili di 480 milioni di anni rivelano le antiche radici dei gigli di mare

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9 dicembre 2019

da Field Museum

Un giglio di mare moderno nella regione delle Marianne. Credit: (c) NOAA Ocean Research and Exploration

I gigli di mare, nonostante il loro nome, non sono piante. Sono animali legati alle stelle marine e ai ricci di mare, con lunghe braccia piumate che poggiano su un gambo che li tiene ancorati al fondo dell’oceano. I gigli di mare esistono da almeno 480 milioni di anni – si sono evoluti centinaia di milioni di anni prima dei dinosauri. Per quasi due secoli, gli scienziati hanno pensato a come i moderni gigli di mare si sono evoluti dai loro antichi antenati. In un nuovo studio nel Journal of Paleontology, i ricercatori stanno riscrivendo l’albero della famiglia dei gigli di mare, aiutati da fossili appena scoperti che aiutano a mostrare come si sono evolute le braccia di questi animali.

“Questi primi fossili forniscono nuove prove chiave che mostrano che ciò che avevamo pensato circa l’origine dei gigli di mare dal 1846 è sbagliato”, dice Tom Guensburg, l’autore principale del documento e un associato di ricerca presso il Field Museum di Chicago. “Non capita molto spesso di sfidare idee vecchie di quasi duecento anni”.

I gigli di mare sono più formalmente conosciuti come crinoidi, ma si sono guadagnati il loro soprannome: sembrano davvero dei fiori che crescono sul fondo dell’oceano. Passano la loro vita adulta bloccati in un posto, con steli simili a steli che li attaccano al fondo del mare. In cima a questi steli ci sono un gruppo di braccia, forse grandi come il palmo della tua mano. Queste braccia intrappolano il minuscolo plancton che galleggia nell’acqua, che il giglio di mare poi mangia.

“Alcune persone considerano i gigli di mare e i loro parenti, le stelle di piume, gli animali più belli. Sono di qualsiasi colore, viola, rosso vivo, verde”, dice Guensburg. “Sembrano piante, ma quando si guardano i loro corpi, si trova tutta l’anatomia usuale degli animali complessi come un tratto digestivo e un sistema nervoso – sono più vicini ai vertebrati, e a noi, di quasi tutti gli altri animali invertebrati.”

Nel nuovo documento, Guensburg e i suoi colleghi descrivono un nuovo tipo di giglio di mare fossile che hanno chiamato Athenacrinus broweri, dopo la dea greca Atena. “Atena è spesso raffigurata con membra tozze e quasi tozze sui vasi greci antichi; anche le braccia di questo fossile sono lunghe e sottili”, spiega Guensburg. E, aggiunge, “Atena è la dea della saggezza, e questo fossile ci dice qualcosa di importante sull’origine di questo gruppo. Questo fossile ha un grande significato”

Questa scoperta è stata fatta da molto tempo. Nel 1846, gli scienziati stavano mettendo insieme l’albero genealogico degli echinodermi, animali come gigli di mare, stelle marine, dollari di sabbia, ricci di mare, cetrioli di mare e una serie di gruppi estinti. Nel record fossile, hanno trovato animali antichi che assomigliano ai moderni gigli di mare, con steli che terminano in un mucchio di braccia delicate, chiamate cistoidi. Pensarono che entrambi questi animali antichi dovevano essere strettamente correlati. Ma a partire dagli anni ’50, alcuni scienziati hanno espresso dubbi sul fatto che i cistoidi appartenessero ai gigli di mare – che le somiglianze fossero solo superficiali. Ancora, le prove utilizzate per sostenere che i crinoidi e i cistoidi erano solo lontanamente imparentati sono state criticate fino ad oggi da coloro che favoriscono la vecchia idea tradizionale dell’origine dei crinoidi.

La struttura delle braccia di Athenacrinus si è rivelata essere la chiave per capire come i gigli di mare si sono evoluti dai primi echinodermi conosciuti, alcuni di questi fino a 515 milioni di anni fa. Questi primi echinodermi non avevano ancora le braccia, ma avevano piastre nei loro corpi simili a quelle trovate nelle prime braccia dei crinoidi. Quindi alcune delle piastre nei primi bracci dei crinoidi hanno preceduto l’origine delle braccia stesse. Queste placche non si trovano da nessuna parte nei gigli di mare a partire da 450 milioni di anni fa. E mentre i moderni gigli di mare hanno una diversa placcatura del braccio, hanno tessuti che sono residui ereditati da questo antico modello. Il nuovo documento nel Journal of Paleontology mostra che i primi gigli di mare di 480 milioni di anni fa sono l’anello mancante tra i primi antenati dei gigli di mare e quello che vediamo nei crinoidi viventi.

I cistoidi, nel frattempo, hanno diverse strutture delle braccia che, dice Guensburg, indicano che i cistoidi non appartengono nemmeno alla stessa classe di animali dei gigli di mare. “Questi nuovi fossili forniscono per la prima volta un’immagine accurata di come erano le prime braccia dei crinoidi, e sono diversi da qualsiasi cistoide in modi importanti”, dice Guensburg; “Nessun cistoide ha tale anatomia”. Questo significa, dice Guensburg, che i crinoidi e i cistoidi sono legati solo al livello più profondo e primitivo della storia degli echinodermi. “Uno dei rami più affascinanti dell’albero della vita, gli echinodermi, deve essere riorganizzato”, osserva. “

E, dice, mettere insieme come si sono evoluti i gigli di mare aiuta ad ampliare la nostra comprensione di tutta la vita: “Ciò che rende l’uomo diverso dagli altri animali è che siamo curiosi di capire il nostro posto nell’universo e capire il nostro posto nella storia della vita. Questo è un pezzo di questo – è ciò che rende la vita interessante”.

Informazioni sulla rivista: Journal of Paleontology

Fornito da Field Museum

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