Antico fossile di pesce rivela l'origine evolutiva della mano umana

Un antico fossile di pesce Elpistostege trovato a Miguasha, in Canada, ha rivelato nuove intuizioni su come la mano umana si è evoluta dalle pinne di pesce.

Un antico fossile di pesce Elpistostege trovato a Miguasha, in Canada, ha rivelato nuove intuizioni su come la mano umana si è evoluta dalle pinne di pesce.

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Esemplare completo in vista dorsale. Barra della scala, 1 m. b, Disegno a camera lucida dell'anatomia postcraniale del campione; le pinne pettorali sono state illustrate nella loro posizione, sebbene siano visibili solo ventralmente. c, Ricostruzione. an.fi, pinna anale; cau.fi, pinna caudale; op, opercolare; pec.fi, pinna pettorale; pel.fi, pinna pelvica. © Natura

Un team internazionale di paleontologi della Flinders University in Australia e dell'Universite du Quebec a Rimouski in Canada ha rivelato che l'esemplare di pesce ha prodotto l'anello evolutivo mancante nella transizione da pesce a tetrapode, poiché i pesci hanno iniziato a fare incursioni in habitat come acque poco profonde e terra durante il periodo tardo devoniano milioni di anni fa.

Questo pesce completo lungo 1.57 metri mostra per la prima volta lo scheletro completo del braccio (pinna pettorale) in qualsiasi pesce ellistostegaliano. Utilizzando scansioni TC ad alta energia, lo scheletro della pinna pettorale ha rivelato la presenza di un omero (braccio), radio e ulna (avambraccio), file di carpo (polso) e falangi organizzate in dita (dita).

Secondo John Long, Professore Strategico di Paleontologia alla Flinders University, la scoperta di un esemplare completo di un pesce simile a un tetrapode chiamato Elpistostege, rivela nuove straordinarie informazioni sull'evoluzione della mano dei vertebrati.

“Questa è la prima volta che scopriamo inequivocabilmente dita bloccate in una pinna con raggi di pinne in qualsiasi pesce conosciuto. Le dita articolari della pinna sono come le ossa delle dita che si trovano nelle mani della maggior parte degli animali.

"Questa scoperta spinge indietro l'origine delle dita nei vertebrati al livello del pesce e ci dice che il modello per la mano dei vertebrati si è sviluppato per la prima volta in profondità nell'evoluzione, appena prima che i pesci lasciassero l'acqua", ha detto il professor Long.

Il professor John Long con il fossile di pesce Elpistostege trovato a Miguasha, in Canada.
Il professor John Long con il fossile di pesce Elpistostege trovato a Miguasha, in Canada. © Università di Flinders | Giusto uso

L'evoluzione dei pesci in tetrapodi, vertebrati a quattro zampe di cui l'uomo fa parte, è stato uno degli eventi più significativi nella storia della vita.

I vertebrati (animali con la spina dorsale) furono quindi in grado di lasciare l'acqua e conquistare la terra. Per completare questa transizione, uno dei cambiamenti più significativi è stata l'evoluzione delle mani e dei piedi.

Le ossa di questo antico pesce paragonate a quelle di un essere umano.
Le ossa di questo antico pesce paragonate a quelle di un essere umano. © Giovanni Lungo

Per comprendere l'evoluzione da una pinna di pesce a un arto tetrapode, i paleontologi studiano i fossili di pesci con pinne lobate e tetrapodi del Devoniano medio e superiore (393-359 milioni di anni fa) noti come "elpistostegali".

Questi includono il noto Tiktaalik del Canada artico, noto solo da esemplari incompleti.

Il coautore Richard Cloutier dell'Universite du Quebec a Rimouski afferma che negli ultimi dieci anni i fossili che informano la transizione da pesce a tetrapode hanno aiutato a comprendere meglio le trasformazioni anatomiche associate alla respirazione, all'udito e all'alimentazione, mentre l'habitat cambiava dall'acqua alla terra. sulla terra.

“L'origine delle cifre si riferisce allo sviluppo della capacità del pesce di sostenere il proprio peso in acque poco profonde o per brevi viaggi sulla terraferma. L'aumento del numero di piccole ossa nella pinna consente a più piani di flessibilità di distribuire il suo peso attraverso la pinna.

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a, b, Confronto dell'anatomia dell'endoscheletro dell'arto pettorale (a) e dell'omero (b) di pesci tetrapodi staminali (Panderichthys, Tiktaalik ed Elpistostege) e di un primo tetrapode (Tulerpeton). Proximodistalrows di radiali o dita sono mostrati codificati a colori secondo lo schema in Fig. 4. Le frecce rosse in b indicano l'ectepicondilo. I dati di Panderichthys provengono da rif. 13; I dati di Tiktaalik provengono dal rif. 4; I dati di Acanthostega provengono dal rif. 26; I dati di Tulerpeton provengono dal rif. 31. Le immagini in b sono modificate dal rif. 49. art.sf,superfici di articolazione; lat.dor, creste di attacco per i muscoli latissimus dorsi; sup.rid, cresta supinatrice; rd.ext, area di attacco per estensori radiali; scap-hum., area di attacco per scapola e muscoli omerali. © Natura

“Le altre caratteristiche rivelate dallo studio riguardano la struttura dell'osso del braccio o dell'omero, che mostra anche caratteristiche presenti che sono condivise con i primi anfibi. Elpistostege non è necessariamente il nostro antenato, ma è il più vicino possibile a un vero 'fossile di transizione', un intermedio tra pesci e tetrapodi".

Elpistostege era il più grande predatore che viveva in un habitat marino poco profondo fino all'estuario del Quebec circa 380 milioni di anni fa. Aveva potenti zanne affilate in bocca, quindi avrebbe potuto nutrirsi di molti dei più grandi pesci con pinne lobate estinti trovati fossilizzati negli stessi depositi.

Elpistostege è stato originariamente chiamato da solo una piccola parte del tetto del cranio, trovato nelle scogliere fossilifere del Miguasha National Park, Quebec, e descritto nel 1938 come appartenente a uno dei primi tetrapodi.

Un'altra parte del cranio di questa bestia enigmatica è stata trovata e descritta nel 1985, dimostrando che si trattava davvero di un pesce avanzato con pinne lobate. Il nuovo straordinario esemplare completo di Elpistostege è stato scoperto nel 2010.


Lo studio originariamente pubblicato sulla rivista Natura. 18 marzo 2020