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venerdì 12 aprile 2013

Stranezze cambriane, capitolo II: gambero, medusa e oloturia

Continua in questo capitolo la storia delle scoperte più misinterpretate o curiose riguardo agli animali del Burgess Shale, risalenti al periodo Cambriano (per la precisione a cavallo tra il Drumiano e la Quinta Era, stando alle più recenti suddivisioni cronostratigrafiche, ovverosia intorno a 505 milioni di anni fa). In questo post tratterò uno dei gruppi di animali più caratteristici del Paleozoico, ovverosia i Dinocarida e, in special modo, i generi Anomalocaris e Peytoia.

Bizzarrie del Cambriano

Quando Charles Dolittle Walcott, nel 1911, scoprì il giacimento del Burgess Shale nella Columbia Britannica, non aveva idea di quanto sarebbe divenuto importante per la nostra comprensione della vita cambriana e dell'evoluzione di certi phyla di animali (come Mollusca e Arthropoda). Inoltre, molto del materiale risalente a quel periodo, come abbiamo già visto per Nectocaris (ecco il link), era scarso, incompleto o semplicemente di difficile catalogazione, senza contare la filosofia paleontologica del tempo, ovverosia che gli organismi molto antichi dovevano essere necessariamente imparentati, più o meno strettamente, con quelli odierni. In fondo, se ci si aspetta una determinata cosa, si tenderà ad interpretare i fatti secondo le proprie aspettative; e questo non è una mancanza tipica di Walcott, bensì è una caratteristica intrinsecamente umana (e la scienza, in quanto prodotto dell'essere umano, non è esente degli errori che nascono da ciò). Il segretario del prestigioso Smithsonian Institute, semplicemente, ebbe a che fare con categorie di organismi oggi non più esistenti (o ad esemplari appartenenti a taxa ancora oggi esistenti ma semplicemente troppo danneggiati o bizzarri per poter essere immediatamente ricondotti ad essi), e non riconobbe questo. Il caso dell' Anomalocaris (e anche di Peytoia e "Laggania") può essere fatto risalire a questo.
In effetti, fin dall'inizio il Burgess Shale cominciò a donare strani reperti, che si tentò di incasellare in categorie adesso viventi. Un esempio fu il ritrovamento di queste tracce, che furono chiamate Peytoia nathorsti Walcott, 1911




Una vecchia ricostruzione del biota del Burgess Shale: tra le altre cose (di cui discuterò), si può anche ammirare un banco di Peytoia natanti (da http://www.biologiamarina.eu/Mari_Preistoria.html)

L'organismo che le aveva lasciate venne interpretato come una curiosa medusa a forma di spicchio d'ananas. Per quanto possa sembrare bizzarra, in effetti questa interpretazione era l'unica (o quasi) possibile per questo organismo, che in fondo non esibiva occhi, né zampe, né tantomeno un sistema nervoso o organi e apparati riconoscibili di alcun genere. Se il reperto appariva di chiara origine organica (e lo era), ben più difficile era determinarne l'appartenenza tassonomica. Chiunque, vedendo strutture del genere e non sapendo di cosa si tratta, difficilmente potrebbe darne un'interpretazione giusta, tanto più in un'epoca in cui le conoscenze e le metodologie paleontologiche (e zoologiche) erano meno raffinate rispetto ad oggi. Ma le stranezze cambriane sorte dalla fine dell'800 in poi non erano destinate a diminuire, anzi ad aumentare.

Olotipo di Anomalocaris canadensis con cartellino (da http://burgess-shale.rom.on.ca/en/fossil-gallery/view-species.php?id=1&m=4&)

Un altro curioso organismo, rinvenuto originariamente alla fine del XIX secolo ma che fece la sua comparsa anche nel giacimento del Burgess Shale, era Anomalocaris canadensis Whiteaves, 1892. Questa curiosa creatura fu inizialmente interpretato come la parte posteriore di un qualche Crustacea, sebbene fosse indubbiamente un addome assai curioso. Anzitutto, nessuno degli esemplari in questione possedeva il cefalotorace, al che Walcott (indipendentemente dall'interpretazione di Whiteaves) ipotizzò che si trattasse della parte terminale o di un'appendice raptatoria di Sidneyia inexpectans Walcott, 1911, un Arthropoda di dubbie affinità tassonomiche (forse imparentato con i Chelicerata) e poco comune anche nel giacimento della Columbia Britannica di provenienza. Ancora una volta, il Canada offriva fossili che si facevano beffe dei ricercatori, dato che erano destinati a suscitare stupore e incomprensioni piuttosto che poter essere facilmente collocati in qualche raggruppamento tassonomico in maniera inequivocabile.



Anche "Laggania cambria" Walcott, 1911 era un altro curioso organismo trovato nel Burgess Shale.  Inizialmente il dott. Walcott la interpretò come una primitiva oloturia, salvo poi essere riclassificato alternatamente come un Polychaeta o una spugna con associata una medusa Peytoia. Tuttavia, questi tre diversi organismi, appartenenti a tre phyla assolutamente distinti (Cnidaria, Arthropoda e Echinodermata), condividevano qualcosa di assolutamente imprevedibile, qualcosa che però emerse negli anni '80 durante una revisione tassonomica operata da Whittington.

Il destino del gambero, della medusa e dell' oloturia

Da un reperto fossile emerse che i tre animali erano in realtà parti di un animale più grande (o almeno, "Laggania" era propriamente parte di Peytoia, Anomalocaris sarebbe rimasto un genere a parte anche se appartenente alla stessa famiglia): l'Arthropoda costituiva le appendici raptatorie, il Cnidaria l'apparato boccale e l'Echinodermata il corpo di un organismo che non apparteneva a nessuno di questi tre phyla. Addirittura, un organismo che con ogni probabilità non appartiene ad un phylum oggi esistente.


Fossile completo di Anomalocaris canadensis (da http://www.bloodsprayer.com/tooth-and-claw-anomalocaris-canadiensis/

Le parti del corpo infatti appartenevano a degli Anomalocarididae, ovverosia grandi invertebrati predatori tipici del Paleozoico. Questa famiglia, sita all'interno dell'ordine Radionta nella classe Dinocarida (a sua volta considerata o appartenente ai Lobopoda o sita in un phylum a parte), appartiene ad un sister-group degli Arthropoda, ovverosia presenta caratteristiche artropodali pur non appartenendo a questo gruppo. La presenza di appendici raptatorie e boccali articolate nonché di occhi composti li accomunano a quest'ultimi, tuttavia una serie di altre peculiarità (dalla posizione delle branchie sino alla struttura del corpo, con dei tipici lobi carnosi usati per nuotare) li pongono al difuori di essi. Nonostante ciò, la tassonomia di queste enigmatiche creature è continuamente dibattuta, a tal punto da essere ritenuti da alcuni degli Arthropoda primitivi; personalmente, però, reputo questa ipotesi improbabile, anche e soprattutto viste le somiglianze che certe forme sembrano esibire con alcuni Lobopoda ancestrali del Cambriano. Ad ogni modo questo gruppo di invertebrati (che esibisce, come appurato nel giacimento di Chengjiang in Cina, l'animale più grande sinora ritrovato del Cambriano, con una lunghezza stimata di oltre due metri) presenta tutta una serie di peculiarità e di caratteristiche (ancestrali e non) da renderlo di estremo interesse sia per lo studio del biota marino paleozoico sia per l'evoluzione dei Lobopoda e degli Arthropoda moderni. Sicuramente queste creature poco conosciute ed ancor oggi dibattute (soprattutto dal punto di vista delle affinità tassonomiche, anche se io personalmente propendo per un'appartenenza al phylum Lobopoda o comunque sia ad una parentela stretta con esso e con il phylum Arthropoda) ci riserveranno ulteriori sorprese in futuro. Basti pensare, ad esempio, a Parapeytoia yunnanensis Hou, Bergstrom & Ahlberg, 1995, un organismo simile ad un Dinocarida ma presentante le zampe articolate tipiche degli Arthropoda e che ha rimesso in discussione la filogenesi dell'intero gruppo (nonché se appartenga realmente a questo phylum), per rendersi conto del dibattito ancora in corso su questi abitanti dei mari cambriani.

BIBLIOGRAFIA

Conway Morris, "Laggania cambria Walcott: a Composite Fossil", Journal of Paleontology, vol. 52, no. 1, pp. 126-131, 1978
Gould, "Wonderful Life", W.W. Norton &Company, 1990
Xian-Guang, Bergström & Ahlberg, "Anomalocaris and other large animals in the lower Cambrian Chengjiang fauna of southwest China", GFF, vol. 117, 1995
Xianguang, Bergström & Jie, "Distinguishing anomalocaridids from arthropods and priapulids", Geological Journal, vol. 41, pp. 259-269, 2006 
Van Roy & Briggs, "A giant Ordovician anomalocarid", Nature, vol. 473, pp. 510-513, 2011
Peterson et. al., "Acute vision in the giant Cambrian predator Anomalocaris and the origin of compound eye", Nature, vol. 480 (7367), pp. 237-240, 2011
Daley & Bergström, "The oral cone of Anomalocaris is not a classic "peytoia", Naturwissenschaften, vol. 99, pp. 501-54, 2012
Peng, Babcock & Cooper, "The Cambrian Period", in "The Geological Time Scale", cap. 19, pp.  437-488, 2012

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