Qual è l’origine dei vertebrati? Qual è il loro albero genealogico?
L’anfiosso ( 8 ) è un animale marino lungo 7-8 cm, appuntito all’estremità e provvisto di un abbozzo di corda di sostegno dorsale, cioè di una specie di cordone che si estende per tutta la lunghezza del corpo. Grazie a questo organo di sostegno robusto e flessibile, l’animale può nuotare con movimenti ondulatori che gli permettono di spostarsi nell’acqua molto rapidamente. L’anfiosso è considerato dagli scienziati il prototipo dei cordati, animali dai quali i vertebrati derivano. Fossili di forme primitive di anfiosso sono stati trovati nelle rocce di 525 milioni di anni fa.
Nell’albero genealogico dei vertebrati che vedi qui a fianco sono raccolti in modo schematico i risultati delle ricerche dei paleontologi sui fossili di
tali organismi ritrovati in tutto il mondo. Ogni linea tratteggiata indica un particolare gruppo; quando la linea si allarga e diventa una fascia,
significa che il gruppo ha attraversato un periodo di esplosione evolutiva, con l’aumento in numero di specie; la fascia che si restringe indica un
periodo di crisi con diminuzione del numero di specie; la fascia si chiude se il gruppo si estingue. Ogni biforcazione segnala la formazione di un nuovo
gruppo di vertebrati. Gli organismi fossili situati nelle zone di passaggio tra una classe e l’altra sono gli “anelli di congiunzione”, animali con
caratteristiche intermedie tra un gruppo e il successivo. Il gruppo più antico di vertebrati è quello degli ostracodermi, comparsi nel periodo
Ordoviciano, circa 500 milioni di anni fa. Poiché gli ostracodermi sono tutti estinti, se ne conoscono solo le testimonianze fossili.
Erano organismi corazzati che vivevano nelle acque marine costiere; avevano una bocca priva di mascella e mancavano di arti. Queste caratteristiche li
costringevano a vivere sul fondo filtrando la sabbia alla ricerca di piccoli organismi di cui nutrirsi. Il loro aspetto era molto simile a quello delle
lamprede, vertebrati viventi appartenenti al gruppo dei ciclostomi, chiamati così per la caratteristica bocca rotonda ( 9 ). Alla fine del Siluriano,
circa 400 milioni di anni fa, comparvero i placodermi, organismi corazzati dotati di mascella e mandibola per masticare e pinne rudimentali. Queste
caratteristiche costituirono un vantaggio evolutivo poiché permisero il movimento, la cattura del cibo e la conquista delle acque aperte. Nel Devoniano,
390 milioni di anni fa, dai placodermi presero origine i pesci che si sono evoluti in un gran numero di specie. 350 milioni di anni fa le condizioni
ambientali cambiarono: diventarono frequenti i periodi di siccità e il livello del mare si abbassò formando zone lagunari e stagnanti. I fossili
documentano l’esistenza di pesci che presentavano delle “variazioni” favorevoli alle nuove condizioni ambientali, come pinne che riuscivano a sostenere
il corpo fuori dall’acqua e un polmone primitivo per respirare l’ossigeno dell’aria (10). I fossili di questi strani organismi sono considerati anelli
di congiunzione tra i pesci e gli anfibi.
Gli anfibi hanno avuto la loro esplosione evolutiva nel Carbonifero, 300 milioni di anni fa; non si sono mai staccati completamente dall’ambiente
acquatico dove tuttora depongono le uova gelatinose; i piccoli hanno le branchie e sono privi di arti. Negli adulti i polmoni sono ancora poco
efficienti e la respirazione avviene anche attraverso la pelle, che è perciò nuda e ricoperta da muco. Il problema della disidratazione è risolto solo
in parte dalla produzione di muco e gli anfibi hanno potuto colonizzare solo gli ambienti umidi. Nelle rocce del Permiano, datate circa 250 milioni di
anni fa, sono stati trovati fossili di un organismo intermedio tra gli anfibi e i rettili, capace di spostarsi sulla terraferma ( 11 ).