Il fossile di un rettile squamato dotato di arti anteriori e posteriori potrebbe gettare nuova luce sull'evoluzione dei serpenti dal blog Phenomena
di Ed Yong
I serpenti sono famosi per la loro impressionante capacità di disarticolare le mascelle e spalancare la bocca. David Martill della University of Portsmouth ha dato prova di un’abilità simile camminando per il Museo di Bürgermeister Müller a Solnhofen, in Germania. Stava mostrando i fossili del museo a un gruppo di studenti. “E poi la mia bocca si è spalancata per lo stupore”, ricorda.
Aveva visto un piccolo reperto con un lungo corpo sinuoso, pieno zeppo di costole, lungo 15 centimetri dal muso alla coda. Sembrava un serpente. Ma si trovava all’interno di una roccia insolita, che presentava le caratteristiche tipiche della Crato Formation brasiliana, un giacimento fossilifero risalente al Cretaceo inferiore. Fossili di serpente di quel periodo erano già stati rinvenuti altrove, ma mai in quel luogo; e in Sud America mai di un periodo così antico. La combinazione di luogo e tempo risultava insolita.
“E poi la bocca mi si è spalancata ancora di più”, ricorda Martill, quando ha visto che la piccola creatura aveva un paio di zampe posteriori. “Ho guardato più da vicino e la piccola targhetta recitava: 'Fossile sconosciuto'. Una sottovalutazione, non c’è che dire!”
“Mi sono avvicinato ancora e mi sono accorto che aveva anche minuscole zampe anteriori!”, racconta. I cacciatori di fossili avevano già scoperto vari serpenti estinti che presentavano zampe posteriori poco sviluppate, e gli attuali boa e pitoni possiedono ancora un paio di piccole protuberanze. “Ma non era mai stato trovato un serpente con quattro zampe. Questa è una di quelle scoperte che accadono una sola volta nella vita”. Martill ha chiamato la creatura Tetrapodophis: serpente a quattro zampe (nell'immagine, una ricostruzione artistica).
Dove si sono evoluti?
Fotografia di Dave Martill
“Questo piccolo animale (nella foto, il fossile completo) è l’Archaeopteryx del mondo squamato”, dice (gli squamati sono i serpenti e le lucertole). Archaeopteryx è quel fossile piumato che, per l’insieme delle sue caratteristiche, ha portato all’ipotesi che gli uccelli si siano evoluti dai dinosauri. In modo simile, prosegue Martill, questo nuovo serpente suggerisce l’ipotesi che i serpenti striscianti privi di zampe potrebbero essersi evoluti da lucertole che camminavano a quattro zampe.
Su questa transizione si fronteggiano due ipotesi in competizione tra loro e molto dibattute. Secondo la prima, i serpenti si sarebbero evoluti nell’oceano e solo più tardi avrebbero ricolonizzato la terraferma. Quest’idea è nata dallo stretto legame tra i serpenti e i rettili marini estinti chiamati mosasauri (sì, gli stessi mostri nuotatori di Jurassic World). Secondo l’altra ipotesi, invece, i serpenti si sarebbero evoluti da lucertole in grado di scavare gallerie, che per adattarsi meglio alla vita sulla terra si sarebbero allungate e avrebbero perso le zampe. In questo caso, serpenti e mososauri si sarebbero evoluti indipendentemente da un antenato comune, probabilmente qualcosa di simile a un varano.
Tetrapodophis è un tassello a favore di questa seconda ipotesi. Non presenta caratteristiche adattative utili per nuotare, come una coda appiattita, e ne presenta invece molte vantaggiose per scavare gallerie, come un muso corto. Nuotava nella terra, non in acqua.
Cacciatore terrestre
Illustrazione di James Brown, University of Portsmouth
E lì, sulla terra, cacciava, anche. I suoi denti rivolti all’indietro suggeriscono che si trattasse di un predatore attivo (nella ricostruzione, mentre caccia una lucertola). Lo stesso fa presumere la giunzione delle sue mascelle, che gli avrebbe consentito di spalancare enormemente la bocca e ingerire grandi prede. E in effetti conserva ancora i resti del suo ultimo pasto: la sua pancia contiene piccole ossa, probabilmente appartenenti a qualche sfortunata rana o lucertola.
Questo animale era un vero e proprio carnivoro, e fa presupporre che i primi serpenti avessero la sua stessa propensione per la carne.
Martill pensa che Tetrapodophis uccidesse le sue prede per strangolamento, come fanno ancora molti serpenti. “Perché avere un corpo così lungo, altrimenti?”, si chiede. In particolare, perché avere un corpo lungo con un numero enorme di vertebre nella parte centrale del tronco? Nessuna delle altre lucertole senza zampe presentava questa caratteristica, neanche quelle in grado di scavare.
Martill ritiene che questa caratteristica rendesse i primi serpenti incredibilmente flessibili, consentendo loro di avvolgere le loro spire intorno alla preda. Le loro tozze zampe potrebbero persino aver aiutato, in questo senso. È improbabile che Tetrapodophis usasse queste zampe per muoversi, e non sembrano adatte a scavare.
Con minuscole “palme” e lunghe “dita”, ricordano un po’ i piedi prensili del bradipo o degli uccelli in grado di arrampicarsi. Secondo Martill il serpente potrebbe aver usato questi “strani piedi a forma di cucchiaio” per trattenere la preda che si dibatteva; o forse per mantenere fermo il partner durante l’accoppiamento.
È davvero un serpente?
Fotografia di Dave Martill
Ma si tratta davvero di un serpente? “Onestamente non penso”, dice Michael Caldwell della University of Alberta, studioso di antichi serpenti. Secondo lui Tetrapodophis non possiede caratteristiche tipiche del serpente nella spina dorsale e nel cranio tali da chiudere il caso. “Penso che questo reperto sia importante, ma non so di cosa si tratti”, aggiunge. “Potrei sbagliarmi, ma dovrei vederlo da vicino. Non vedo l’ora di visitare Solnhofen”.
È certamente possibile che Tetrapodophis possa essere qualcos’altro. Nei soli squamati, corpi serpentiformi si sono evoluti indipendentemente almeno 26 volte, dando luogo a un’ampia varietà di lucertole senza zampe. Tra queste, l’orbettino europeo, e il bizzarro verme-lucertola Bipes, che ha perso le sue zampe posteriori ma ha conservato un paio di tozze zampe anteriori. I veri serpenti rappresentano solo una di questi tanti percorsi evolutivi verso l’assenza di zampe.
Susan Evans dello University College di Londra, esperta di evoluzione dei rettili, è indecisa. “Questo avviene ogni volta che viene descritto un possibile serpente primordiale”, dice. “Le opinioni sull’evoluzione dei serpenti sono molto polarizzate”.
Secondo lei Tetrapodophis presenta alcune caratteristiche che ci si aspetterebbe da un antico serpente, e non sembrerebbe rientrare in un altro gruppo di squamati. Il reperto è anche più completo di molti altri fossili recentemente identificati come serpenti, di alcuni dei quali restano solo frammenti o vertebre o mascelle. “Sfortunatamente il cranio è in cattive condizioni, e questo ne complica l’interpretazione”, continua Evans. “La cosa più importante è che, ora che ne siamo a conoscenza, esso verrà scrupolosamente esaminato da altri studiosi”. Soprattutto, Evans si augura che qualcuno trovi un altro fossile simile con un cranio in condizioni migliori.
Seprenti ancestrali
Fotografia di Dave Martill.
Martill insiste sul fatto che Tetrapodophis presenti "molte piccole caratteristiche che rivelano la sua identità di serpente”. I denti rivolti all’indietro, la fila di squame unica sul ventre, il modo in cui le 150 o più vertebre (nella foto, un dettaglio con la zampa anteriore) si legano l’una all’altra, e la coda insolitamente corta (nelle lucertole e nei coccodrilli, la coda può essere lunga quanto l’intero corpo, ma la coda del serpente – tutta la parte sotto l’anca – è relativamente corta).
Alcune di queste caratteristiche si trovano anche in lucertole senza zampe, ma solo i serpenti le possiedono tutte. E Martill aggiunge che da un serpente ancestrale non ci si aspetta che abbia tutte le caratteristiche che i suoi discendenti hanno sviluppato nel corso di milioni di anni di evoluzione.
Martill ha anche collaborato con Nick Longrich della University of Bath per confrontare le caratteristiche di Tetrapodophis con quelle di serpenti sia attuali che fossili. La loro analisi ha prodotto un albero genealogico in cui Tetrapodophis compare dopo i primi serpenti conosciuti, come Eophis, Parviraptor,e Diablophis, ma è ancora un serpente.
Ma come è possibile? Eophis e gli altri hanno solo due zampe, quindi come può Tetrapodophis, che ne ha quattro, essere venuto dopo di loro? La risposta è che l’evoluzione non procede lungo vie semplici e rettilinee. Anche se lucertole a quattro zampe hanno dato luogo a serpenti a quattro zampe, poi a serpenti a due zampe, poi a quelli senza, gli ultimi stadi non sostituiscono completamente i primi. Per lungo tempo sarebbero esistiti tutti contemporaneamente, nello stesso modo in cui gli uccelli coesistettero con i dinosauri piumati da cui ebbero origine (questo, per inciso, è anche la risposta alla trita domanda “Se fossimo evoluti dalle scimmie, perché le scimmie ci sono ancora?”).
“In ogni singolo periodo del Cretaceo è possibile coesistessero dieci, venti, forse trenta specie di serpenti ancestrali, ognuna con il suo percorso evolutivo”, dice Martill. “C’era un intero gruppo di lucertole simili a serpenti, tutte potenzialmente in grado di diventare i serpenti di oggi. Questo è accaduto a una sola di queste. Magari una, a un certo punto, ha perso le sue zampe anteriori e ha mantenuto, per 20 milioni di anni, quelle posteriori. Un’altra forse ha perso le sue zampe posteriori e ha mantenuto quelle anteriori; e non l’abbiamo ancora trovata.”.
Fonte http://www.nationalgeographic.it/
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