L'evoluzione; dai pesci all'uomo.

ANASSIMANDRO – L’UOMO DISCENDE DAI PESCI
Anassimandro è vissuto tra il VI e il V secolo a.C. a Mileto (attuale Turchia)
Allievo di Talete, co-fondatore della Scuola di Mileto
Teorie filosofiche a lui attribuite:
Tutte le cose vengono da una sostanza primigenia
Esistono più mondi che sono in evoluzione, non creati da Dio
L’uomo discende dai pesci, come tutti gli altri animali
La Terra è cilindrica
Il sole è grande quanto la Terra o 27 o 28 volte più grande

---

INTRODUZIONE

Dai PESCI all’UOMO
(Evoluzione, Classificazione ed Anatomia Comparata dei Vertebrati)
La COLONNA VERTEBRALE
Tutte le specie animali conosciute vengono suddivise in due grandi gruppi: Vertebrati (Ciclostomi, Pesci, Anfibi, Rettili, Uccelli, Mammiferi) ed Invertebrati (Spugne, Coralli, Crostacei, Molluschi, ecc.). Per ora limitiamoci a definire i primi come gli animali forniti di colonna vertebrale, e gli Invertebrati come quelli che ne sono privi. Nella gran parte dei Vertebrati la colonna vertebrale è facilmente identificabile come una serie di ossi (vertebre) che percorre tutto il dorso dell’animale. Essendo le vertebre impilate l’una sull’altra, si forma una vera e propria “colonna”; la colonna vertebrale è molto flessibile, visto che le vertebre sono in massima parte articolate l’una sull’altra, e su di essa si articolano direttamente o indirettamente altre parti dello scheletro: - il cranio - il “cinto scapolare” (alcuni ossi su cui si articolano le zampe anteriori) - la “gabbia toracica” (costole e sterno) - il “cinto pelvico” (altro gruppo di ossi su cui si articolano le zampe posteriori). Nell’uomo, come in molti Vertebrati, passando la mano sul dorso è facile avvertire una fila di protuberanze ossee (per questo la colonna vertebrale è detta anche“spina dorsale”): si tratta di una serie di sporgenze (“apofisi spinose”), una per ogni vertebra. Ma non sempre la colonna vertebrale è così evidente.
Cominciamo col dividere i Vertebrati in Tetràpodi e Àpodi. I Tetrapodi sono quelli provvisti di quattro zampe (Anfibi, Rettili, Uccelli, Mammiferi); gli Apodi sono quelli privi di zampe (Pesci in genere). Nei Tetrapodi, la colonna vertebrale porta il peso del corpo (tutti i visceri sono contenuti in sacchi muscolari e cutanei collegati alla colonna vertebrale) e lo scarica sulle zampe. Di conseguenza, essa deve essere collegata alle zampe e reggere gli sforzi dei vari movimenti della marcia, del salto, ecc. Negli Apodi invece non esistono zampe ed il movimento (nuoto) è affidato alle flessioni del corpo e della coda; la colonna vertebrale serve solo da asse centrale del corpo, da punto d’inserzione per i muscoli e da supporto per la coda; il peso del corpo è controbilanciato dalla “spinta di Archimede” – che nasce dal fatto che l’animale si trova in acqua – ma non è scaricato né sulla colonna, né sulle zampe, che non esistono per gli Apodi. L'evoluzione di alcuni pesci primitivi verso animali terrestri tetrapodi ha richiesto un completo riassetto dello scheletro, proprio in vista di questa diversa funzione della colonna vertebrale. Ma è anche ovvio come in un pesce la colonna vertebrale si trovi più o meno al centro delle masse muscolari e del corpo, per cui essa non affiora mai sotto la pelle, se non dove la coda si assottiglia molto. Ma ora cerco di capire se la distinzione Vertebrati - Invertebrati è così netta come sembra. I vari gruppi di Vertebrati non sono comparsi tutti sulla terra nello stesso momento; anzi, da qualche gruppo molto antico, attraverso trasformazioni successive e col passare del tempo, si sono originati tutti i gruppi di Vertebrati viventi e molti gruppi “fossili”, cioè formati esclusivamente da specie estinte. Ebbene, esaminando all’indietro le varie forme di Vertebrati di origine sempre più antica, estinti o viventi tuttora, si trovano animali con colonna vertebrale sempre meno sviluppata o addirittura assente: si incontrano allora i progenitori dei Vertebrati, non ancora dotati di vertebre. Il confine non è netto. Se si studiano gli Invertebrati, le cose vanno anche peggio: a parte alcuni gruppi privi di colonna vertebrale ma dotati di un organo precursore di essa, cioè di corda dorsale (Ascidie, Salpe, Dolìoli, ecc., detti globalmente Tunicati o Urocordati, e Leptocardi, detti Cefalocordati), negli Invertebrati sono stati raggruppati animali diversissimi come struttura e come origine; sarebbero insomma Invertebrati tutti gli altri animali che non siano Vertebrati: da quelli unicellulari (Amebe Flagellati, Foraminiferi, ecc.), alle spugne, alle meduse, polipi, coralli, ricci e stelle di mare, molluschi, crostacei, insetti, ragni, ed infiniti altri. In altre parole, a partire dalle origini della vita sono comparsi sulla terra in tempi successivi numerosissimi gruppi animali, tutti diversi, spesso marini, spesso di piccole dimensioni e quindi poco conosciuti, in buona parte ormai estinti; i legami di parentela fra di loro sono a volte ignoti, e spesso assai remoti. In breve, i gruppi animali sono numerosi e molto diversi fra loro; la maggior parte di essi ricade fra gli Invertebrati, ma allora la sola cosa che li accomuna è la mancanza di colonna vertebrale; quel gruppo è dunque artificiale ed eterogeneo. Diciamo che la distinzione Vertebrati - Invertebrati è comoda nel linguaggio corrente, ma solo il gruppo dei Vertebrati ha un’origine probabilmente unica e caratteristiche omogenee; gli Invertebrati sono un insieme di animali diversissimi, con scarsissimi caratteri in comune e di origine assai diversa. Del resto, si pensi che le specie di Vertebrati viventi conosciute sono circa 60.000, mentre quelle degli Invertebrati sono almeno 2 milioni, in massima parte Insetti.

Dalle cellule procariote all'uomo

L’evoluzione dell’uomo comincia dall’oceano con i neoceratodo. Questo pesce dotato di polmoni poteva vivere al di fuori dell’acqua per periodi anche estesi. Unica creatura che è sopravvissuta nei secoli, lo studio di questo pesce potrà rivelare come l’antenato dell’uomo ha abbandonato gli oceani per colonizzare la terraferma. Gli avi di questa specie di pesci si evolvero molto probabilmente nei tetrapodi, creature con quattro zampe che segnarono la transizione dalla vita nell’oceano a quella sulla terra. Dimostrare questa relazione evolutiva non è stato semplice, perché i fossili a disposizione dei ricercatori non conservano i tessuti molli, dunque non è stato ad oggi possibile studiare l’evoluzione muscolare delle gambe “primitive”. Uno strumento nelle mani dei ricercatori è costituito dallo studio delle differenze tra i muscoli delle gambe dei neoceratodi e dei pesci cartilaginei, che sono primitivi ma decisamente più ai primi neoceratodi che presentavano una struttura ossea. Analizzando il codice genetico di tali pesci con polmoni, dei veri e propri fossili viventi, è stato possibile tracciare la migrazione dei precursori di muscoli durante lo sviluppo dell’animale e determinare come si sviluppano determinati distretti muscolari specifici. Lo studio ha mostrato come la pinna pelvica si modifichi permettendo un movimento sia nelle acque degli oceani che sulla terraferma. Peter Currie ha spiegato che “Gli uomini sono solo dei pesci modificati. Il genoma dei pesci non differisce molto dal nostro. Abbiamo mostrato il meccanismo di formazione del muscolo pelvico i pesci con scheletro osseo che sono l’anello mancante nella catena evolutiva tra i primitivi squali e i nostri antenati tetropodi”.

Le10 fasi dell'evoluzione animale, dai pesci ai primati
Gli animali vertebrati hanno fatto molta strada da quando i loro minuscoli antenati nuotavano nei mari del mondo oltre 500 milioni di anni fa. Quello che segue è un'indagine approssimativamente cronologica dei principali gruppi di animali vertebrati, che vanno dai pesci agli anfibi ai mammiferi, con alcuni notevoli lignaggi di rettili estinti (inclusi archosauri, dinosauri e pterosauri) nel mezzo.
1. Tra 500 e 400 milioni di anni fa, la vita dei vertebrati sulla terra era dominata dai pesci preistorici . Con i loro piani corporei bilateralmente simmetrici, i muscoli a forma di V e le notocorde (corde nervose protette) che scorrono lungo le lunghezze dei loro corpi, gli abitanti dell'oceano come Pikaia e Myllokunmingia hanno stabilito il modello per la successiva evoluzione dei vertebrati Inoltre non ha fatto male che le teste di questi pesci erano distinti dalle loro code, un'altra innovazione sorprendentemente fondamentale che sorse durante il periodo Cambriano. I primi squali preistorici si sono evoluti dai loro antenati pesci circa 420 milioni di anni fa e hanno rapidamente nuotato fino all'apice della catena alimentare sottomarina.
2. Il proverbiale "pesce fuor d'acqua", i tetrapodi furono i primi animali vertebrati a uscire dal mare e colonizzare la terra secca (o almeno paludosa), una transizione evolutiva chiave avvenuta tra 400 e 350 milioni di anni fa, durante il Devoniano. Fondamentalmente, i primi tetrapodi discendevano da pesci con pinne lobate, piuttosto che con pinne raggiate, che possedevano la caratteristica struttura scheletrica che si trasformava nelle dita, negli artigli e nelle zampe dei vertebrati successivi. Stranamente, alcuni dei primi tetrapodi avevano sette o otto dita sulle mani e sui piedi invece delle solite cinque, e quindi finirono come "vicoli ciechi" evolutivi.
3. Durante il periodo Carbonifero , che va da circa 360 a 300 milioni di anni fa, la vita dei vertebrati terrestri sulla terra era dominata dagli anfibi preistorici . Considerati ingiustamente una mera stazione di passaggio evolutiva tra i primi tetrapodi e i successivi rettili, gli anfibi erano di fondamentale importanza, poiché furono i primi vertebrati a trovare un modo per colonizzare la terraferma. Tuttavia, questi animali dovevano ancora deporre le uova nell'acqua, il che limitava gravemente la loro capacità di penetrare all'interno. Oggi gli anfibi sono rappresentati da rane, rospi e salamandre e le loro popolazioni stanno rapidamente diminuendo a causa dello stress ambientale.
4. Circa 320 milioni di anni fa, più o meno qualche milione di anni, i primi veri rettili si sono evoluti dagli anfibi. Con la loro pelle squamosa e le uova semipermeabili, questi rettili ancestrali erano liberi di lasciarsi alle spalle fiumi, laghi e oceani e avventurarsi in profondità nella terraferma. Le masse continentali della terra furono rapidamente popolate da pelicosauri, archosauri (compresi i coccodrilli preistorici ), anapsidi (comprese le tartarughe preistoriche ), serpenti preistorici e terapsidi (i "rettili simili ai mammiferi" che in seguito si sono evoluti nei primi mammiferi). Durante il tardo Triassico, gli archosauri a due zampe hanno generato i primi dinosauri, i cui discendenti governarono il pianeta fino alla fine dell'era mesozoica 175 milioni di anni dopo.
5. Almeno alcuni dei rettili ancestrali del periodo Carbonifero conducevano in parte (o principalmente) stili di vita acquatici, ma la vera età dei rettili marini non iniziò fino alla comparsa degli ittiosauri ("lucertole pesci") durante il periodo Triassico medio-iniziale . Questi ittiosauri, che si sono evoluti da antenati terrestri, si sono sovrapposti e sono stati poi succeduti da plesiosauri e pliosauri dal collo lungo , che si sono sovrapposti e sono stati poi sostituiti dai mosasauri eccezionalmente eleganti del tardo Cretaceo. Tutti questi rettili marini si sono estinti 65 milioni di anni fa, insieme con i loro dinosauri e pterosauro cugini terrestri.
6. Spesso erroneamente indicati come dinosauri, gli pterosauri ("lucertole alate") erano in realtà una famiglia distinta di rettili dalle ali di pelle che si sono evoluti da una popolazione di archosauri durante il periodo Triassico medio-iniziale. Gli pterosauri della prima era mesozoica erano piuttosto piccoli, ma alcuni generi veramente giganteschi (come il Quetzalcoatlus da 200 libbre ) dominavano i cieli del tardo Cretaceo. Come i loro cugini dinosauri e rettili marini, gli pterosauri si estinsero 65 milioni di anni fa. Contrariamente alla credenza popolare, non si sono evoluti in uccelli, un onore che apparteneva ai piccoli dinosauri teropodi piumati dei periodi Giurassico e Cretaceo.
7. È difficile definire il momento esatto in cui i primi veri uccelli preistorici si sono evoluti dai loro antenati dinosauri piumati. La maggior parte dei paleontologi indica il tardo periodo Giurassico, circa 150 milioni di anni fa, sulla base delle prove di dinosauri distintamente simili a uccelli come Archaeopteryx ed Epidexipteryx. Tuttavia, è possibile che gli uccelli si siano evoluti più volte durante l'Era Mesozoica, più recentemente dai piccoli teropodi piumati (a volte chiamati " dino-uccelli ") del periodo medio-tardo Cretaceo. A proposito, seguendo il sistema di classificazione evolutivo noto come "cladistica", è perfettamente legittimo riferirsi agli uccelli moderni come dinosauri! La cladistica, o tassonomia cladistica, è un metodo di classificazione dei viventi, messo a punto da Willi Hennig (1913-1976), che si basa sul grado di parentela ovvero sulla distanza nel tempo dell'ultimo progenitore comune. È nota anche come sistematica filogenetica.
8. Come per la maggior parte di tali transizioni evolutive, non c'era una linea luminosa che separava i terapsidi più avanzati ("rettili simili a mammiferi") del tardo Triassico dai primi veri mammiferi apparsi nello stesso periodo. Tutto quello che sappiamo per certo è che creature piccole, pelose, a sangue caldo, simili a mammiferi, sfrecciavano tra gli alti rami degli alberi circa 230 milioni di anni fa, e coesistevano in termini diseguali con dinosauri molto più grandi fino alla cuspide del K / T Estinzione (Con l'espressione limite K-T si indica il passaggio, nelle successioni stratigrafiche, tra Cretacico e Cenozoico, datato a 65,5 ± 0,3 milioni di anni fa). Poiché erano così piccoli e fragili, la maggior parte dei mammiferi mesozoici sono rappresentati nella documentazione fossile solo dai loro denti, sebbene alcuni individui abbiano lasciato scheletri sorprendentemente completi.
9. Dopo che dinosauri, pterosauri e rettili marini scomparvero dalla faccia della terra 65 milioni di anni fa, il grande tema nell'evoluzione dei vertebrati fu la rapida progressione dei mammiferi da piccole, timide creature dalle dimensioni di un topo alla gigantesca megafauna del medio-tardo Cenozoico Era , inclusi wombat, rinoceronti, cammelli e castori di grandi dimensioni. Tra i mammiferi che hanno governato il pianeta in assenza dei dinosauri e mosasauri erano gatti preistorici , cani preistorici , elefanti preistorici , cavallo preistorico, marsupiali preistorici e balene preistoriche, maggior parte delle specie di cui è andato estinto entro la fine del Pleistocene epoca (spesso per mano dei primi umani).
10. Tecnicamente parlando, non c'è una buona ragione per separare i primati preistorici dall'altra megafauna dei mammiferi succeduta ai dinosauri, ma è naturale (anche se un po 'egoista) voler distinguere i nostri antenati umani dalla corrente principale dell'evoluzione dei vertebrati. I primi primati compaiono nella documentazione fossile fin dal tardo periodo Cretaceo e si diversificarono nel corso dell'Era Cenozoica in una sconcertante schiera di lemuri, scimmie, scimmie e antropoidi (gli ultimi gli antenati diretti degli umani moderni). I paleontologi stanno ancora cercando di risolvere le relazioni evolutive di questi primati fossili perché vengono costantemente scoperte nuove specie di " anello mancante ".

 

Eugenio Caruso -09 - 03- 2022