Archivio per la categoria Filogenesi

Lupi pedomorfici?

L’eterocronia è un meccanismo evolutivo che genera diversità biologica attraverso piccoli cambiamenti genetici che alterano la sequenza temporale, o la velocità dello sviluppo ontogenetico di un organismo (SJ Gould 1977). Nell’ambito dei cambiamenti eterocronici, la pedomorfosi si riferisce alla comparsa di organismi che presentano in età adulta tratti osservabili negli stadi giovanili delle forme ancestrali, presumibilmente come conseguenza di uno sviluppo rallentato o interrotto in uno stadio precoce. In particolare, la pedomorfosi viene spesso chiamata in causa come il meccanismo che permette di spiegare l’evoluzione del cane domestico (Canis lupus familiaris) a partire dal lupo, e tale ipotesi sembrerebbe essere supportata sia da studi comportamentali (Coppinger et al. 1987), sia da analisi morfometriche bidimensionali del cranio (Wayne 1986). Si è suggerito, quindi, che le moderne razze canine siano differenziabili sulla base del grado di pedomorfismo esibito, ovvero della loro maggiore o minore somiglianza morfologica e comportamentale rispetto alle forme giovanili del lupo. Ad esempio, le razze canine che esibiscono il più elevato pedomorfismo (es. san bernardo, rottweiler, bulldog ecc.) presentano, in età adulta, crani relativamente ampi e muso corto, ovvero un rapporto tra larghezza e lunghezza del cranio simile a quello riscontrabile nei cuccioli di lupo. Comunque, uno studio recente (Drake 2011) ha testato “l’ipotesi eterocronica” nel cane domestico utilizzando un approccio forse più rigoroso, ed una metodologia più moderna e sofisticata. Nello specifico, la ricercatrice americana ha condotto un’analisi morfometrica geometrica tridimensionale sui crani di cani adulti (677 esemplari rappresentanti di 106 razze diverse), comparando la loro forma con quella di una serie ontogenetica di crani di lupo (401 esemplari, comprendenti 77 individui giovani). In breve, la morfologia cranica dei cani adulti esaminati è risultata significativamente diversa da quella dei lupi di tutte le età, permettendo di rifiutare l’ipotesi che i cani moderni siano dei lupi pedomorfici. Tale risultato è stato confermato anche dopo aver ristretto il confronto alle razze canine mesocefale (cioè quelle con la morfologia cranica più sovrapponibile a quella del lupo, es. pastore tedesco, labrador, ecc.). Ciò che permette di distinguere chiaramente cani e lupi è infatti la presenza nel cane di una rotazione più o meno marcata del muso rispetto alla base del cranio, una sorta di riorganizzazione del cranio stesso. Tale rotazione può avvenire in direzione dorsale (formando un angolo pronunciato, o “stop”, tra le ossa nasali/mascellari e quelle frontali), o più raramente in direzione ventrale come nel bull terrier, una razza a “faccia in giù”. Nei lupi invece, il palato e la base del cranio rimangono sullo stesso piano nel corso di tutto lo sviluppo, per quanto il muso si allunghi e il neurocranio diventi relativamente meno ampio. Comunque, anche se i risultati di questo studio non supportano l’ipotesi che l’eterocronia sia il meccanismo responsabile dell’evoluzione del cane domestico, restano alcune considerazioni da fare. La ricerca riguarda infatti solamente le razze moderne selezionate negli ultimi 150 anni, ma rimane ancora aperta la possibilità che i cani più primitivi possedessero una morfologia cranica più simile a quella dei lupi, e che questa sia stata modificata successivamente attraverso la selezione artificiale. Un’altra possibilità è che il campione di lupi esaminato, per quanto grande, possa ancora non essere del tutto rappresentativo. Sembra infatti che una popolazione di lupi dei Balcani presenti una morfologia cranica caratterizzata da una considerevole elevazione del muso rispetto alla base  (Milenkovic et al. 2010). Nonostante queste possibili limitazioni, credo però che questo studio abbia il merito di aver introdotto un importante avanzamento metodologico all’interno di un dibattito piuttosto “caldo”.

Roberto Bonanni

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Protanguilla palau

Gli zoologi stimano che sulla Terra siano presenti tra i 5 ed i 15 milioni di specie viventi, tra piante e animali. Secondo le stime dello IUCN (International Union for Conservation of Nature), tra i soli vertebrati, sono minacciati circa il 23% dei mammiferi e il 12% degli uccelli. Le cause di questa drammatica perdita di biodiversità sono principalmente legate alle attività antropiche. Deforestazione, inquinamento e cambiamenti climatici sono tra gli esempi più comuni. Malgrado questa inesorabile continua perdita di vita, nuove specie vengono scoperte proprio dal loro stesso sterminatore. Un recente studio riporta la descrizione di una nuova specie di pesce dall’aspetto di un’anguilla. L’enigmantico animale è stato catturato all’interno di una grotta sottomarina nella Repubblica di Palau, situata a circa 500 Km ad est delle Filippine. L’individuo ritrovato presenta diverse caratteristiche tipiche delle specie viventi dell’ordine Anguilliformes, ma anche alcuni caratteri tipici di fossili cretacici di anguille ed altri assolutamente primitivi rispetto a tutte le anguille conosciute, fossili o viventi che siano. Il dato genetico supporta quello anatomico nel collocare questa nuova specie alla base dell’albero filogenetico delle anguille, con le quali tuttavia non condivide il cammino evolutivo. L’enigmatico pesciolino è stato al momento battezzato con il nome di Protanguilla palau ed inserito nella nuova famiglia Protanguillidae. Ultima curiosità degna di nota è il fatto che l’artefice della scoperta di Protanguilla palau e coautore del lavoro dove la specie viene descritta, risulta ufficialmente tra i classificatori della specie, ma non del genere.

David Costantini

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Uguali, diversi

Sebbene la paleontologia possa contare su una rappresentatività sistematica nella migliore delle ipotesi esigua e frammentata, impossibile astenerci dalla tentazione di partorire continuamente filogenesi. E’ come una necessità primaria, un bisogno mentale. Per i Primati una stima propose che conosciamo (e a livello per giunta solo di singoli individui) qualcosa come l’1% delle specie realmente esistite, valore che sconsiglierebbe di esibirsi in ipotesi altamente parziali. La situazione peggiora se si considerano le influenze di fattori come l’omoplasia (parallelismi) e la plesiomorfia (caratteri comuni perchè arcaici), che possono rendere quell’1% illeggibile. Evidentemente un tema mediaticamente caldo in questo senso è rappresentato dalla filogenesi delle scimmie antropomorfe, noi inclusi. Se lasciamo fuori gli studi prettamente descrittivi e discorsivi (che in paleoantropologia spesso rappresentano una grande fetta della produzione culturale) restano comunque tracce di seri problemi negli approcci analitici. Lo scimpanzè viene costantemente preso come “modello primitivo”, dimenticando che in questi cinque e passa milioni di anni tanto siamo cambiati noi quanto forse è cambiato lui (probabilmente gli scimpanzè pensano che il nostro condiviso antenato comune fosse identico a Homo sapiens …). Le tassonomie si fanno sempre più inclusive, per una tendenza al “volemose bene” che ci vuole tutti fratelli e tutti uguali, rendendo inutile lo “strumento tassonomia” e dimenticando il vero valore della diversità (uno slogan femminista diceva negli anni settanta: “Uguaglianza come diritto, diversità come valore” … bellissimo ….). Se continua così anche i lemuri saranno un giorno ominidi. Ma soprattutto interessante notare un dettaglio epistemologico: la relazione tra morfologia e genetica. Già da tempo si è tutti d’accordo nel riconoscere l’assenza di una relazione lineare tra differenze morfologiche e distanze filogenetiche. Alcune forme cambiano rapidamente, altre no. Alcune forme cambiano omogeneamente, altre no. Dopo un secolo di leggerezze in questo senso, che associavano automaticamente il più differente col più lontano, adesso la morfologia ha raggiunto una maturità che, grazie anche agli errori del passato, utilizza più cautele e soprattutto strumenti concettuali più raffinati (integrazione morfologica, morfologia funzionale etc.). E mentre tutti sono impegnati a riconoscere i difetti di quella associazione troppo semplicistica e riduttiva … l’intera comunità scientifica fa allo stesso tempo gli stessi identici errori con le discipline molecolari. Assumendo che geni e molecole cambino per tutte le specie omogeneamente e gradualmente, più uguale viene assunto senza discussione come più vicino. Ma magari non è così.

“L’uomo è l’unico animale che inciampa due volte nella stessa pietra”

Emiliano Bruner

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Tempi e Modi

Evoluzionano le specie, e evoluziona l’evoluzionismo. Spesso confondiamo la filogenesi, evento unico ed accaduto, con le nostre sue interpretazioni, che non sono né uniche né necessariamente certe. Quante volte un cladogramma, risultato numerico di una determinata impostazione analitica, viene spacciato per “albero evolutivo”. La filogenesi è un fatto, per quanto oscuro e ignoto, comunque reale. Un cladogramma è solo una rappresentazione grafica di un algoritmo numerico applicato a una serie di dati. Un albero filogenetico invece è una interpretazione sintetica che vuole approssimare la vera filogenesi alla luce delle conoscenze di un dato momento storico, dei paradigmi evoluzionistici correnti, dei metodi disponibili, e di un pó di buonsenso. E’ bene tenere a mente le distinzioni tra questi tre elementi. Se cambiano le conoscenze, se cambia il paradigma, se cambia il metodo, cambia l’albero, ma la filogenesi (benché probabilmente sconosciuta in molti dettagli) rimane la stessa. Qualcuno si è preso la briga di quantificare questo cambio. JE Tarver e colleghi (Proc. Royal Soc. B 2010) hanno applicato indici statistici alle variazioni tassonomiche degli ultimi due secoli in due gruppi emblematici, dinosauri e primati. Hanno tentato di quantificare il cambio nel dato e nella sua percezione, per vedere quanto singole nuove scoperte possano “rivoluzionare” lo scenario delle ipotesi evoluzionistiche. Interessante il risultato duplice: definizione instabile e in continuo miglioramento per i dinosauri, panorama stabile e senza troppe sorprese per i primati. Si può discutere questo risultato sul piano dei dettagli metodologici la filogenesi proposta, la scelta dei dati, o degli indici), ma importante di questo lavoro è il suo messaggio: una teoria evoluzionsitica può (e deve) essere analizzata e valutata in termini di stabilità e sensatezza scientifica. Se questo è vero in generale, strizziamo l’occhio a discipline quali la paleontologia o la tassonomia, troppo spesso caratterizzate da contesti ampiamente illustrativi e descrittivi che finiscono per generare sparate giornalistiche o accademiche finalizzate ad attrarre un pó di attenzione con notizie tanto superficialmente accattivanti e sensazionalistiche quanto presto dimenticate nel calderone delle conoscenze futili. Almeno per i primati (e soprattutto per le scimmie antropomorfe), “rivoluzioni” nell’interpretazione della loro filogenesi sono inattese, o quantomeno improbabili.

Emiliano Bruner

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