Le origini dei roditori sudamericani

Un'intera carrellata di nuove specie di roditori fossili é stata descritta dal Perù - l´associazione recuperata grazie a delle segnalazioni del geologo Bernhard Kummel nel lontano 1948 comprende i più antichi rappresentanti sudamericani del gruppo Caviomorpha - una piccola sensazione.
Kummel aveva menzionato che sulle sponde del fiume Ucayali si possono trovare diversi fossili, i ricercatori sono riusciti a localizzare il sito e nei sedimenti datati a 41 milioni di anni hanno estratto minuscoli denti che sono stati attribuiti a tre nuove specie: Cachiyacuy contamanensis (il cui nome è basata sulla regione del Contamana), Cachiyacuy kummeli (dedicata a Kummel) e Canaanimys maquiensis (per via del sito fossilifero). Inoltre sono stati trovati denti che sembrano rappresentare due generi già descritti nel 2004 dal Perù -  Eobranisamys ed Eospina - ma di cui mancavano informazione sulla età dei fossili. Il sito ha restituito anche resti fossili di marsupiali, di un armadillo e mammiferi ungulati, resti che però sono troppo frammentati perché siano identificate a livello di specie.

La scoperta ha importanti implicazioni per capire l´evoluzione dei roditori sudamericani, che mostrano molte affinità a quelli del continente africano. Basandosi su siti di fossili datati dai 32 ai 30 milioni di anni nel Chile e Patagonia/Argentina si può assumere che questo gruppo sia migrato dall´Africa prima nella parte settentrionale del continente sudamericano e poi abbia colonizzato il resto del Sudamerica.

Fig.1. Filogenia dei roditori asiatici -  africani - sudamericani, secondo ANTOINE et al. 2011.

Resta l´enigma come gli antenati dei moderni roditori sudamericani siano riusciti ad attraversare l´oceano Atlantico (che ha cominciato ad aprirsi nel Triassico, 200 milioni di anni fa). Sono possibili due scenari - una migrazione lunga su terre emerse attraverso l´Africa, l´Europa e l´America settentrionale, o la dispersione casuale d'individui su "zattere" naturali, che hanno solcato l´oceano Atlantico primordiale - una traversata barriera - ma che a quei tempi non era ampio come nei giorni nostri.

Bibliografia:

ANTOINE, P.-O. et al. (2011): Middle Eocene rodents from Peruvian Amazonia reveal the pattern and timing of caviomorph origins and biogeography. Proceedings of The Royal Society: 1-8

Juramaia sinensis: fossile aiuta a colmare lacuna evoluzionistica

Uno scheletro incompleto ritrovato nella provincia di Liaoning (nord est China) potrebbe rivelarsi un importante tassello per comprendere meglio l´evoluzione dei mammiferi durante il Mesozoico.

Juramaia sinensis -la "Madre Giurassica dalla China" - è stata descritta dal paleontologo specializzato in mammiferi Zhe-Xi Luo e il suo gruppo di lavoro in un articolo pubblicato recentemente nella rivista "Nature".
L´animale si è conservato in argille della formazione di Tiaojishan, il fossile comprende un cranio incompleto e parte anteriore dello scheletro, la roccia conserva anche impronte di parti molle come per esempio la pelliccia.

Basandosi sulla morfologia delle ossa degli arti conservati e soprattutto dei denti i ricercatori hanno proposto che il piccolo animale possa essere imparentato con i moderni mammiferi placentali, spostando l´avvento di questo gruppo di almeno trentacinque milioni di anni.
Basandosi su cronologie molecolari la diversificazione tra i mammiferi marsupiali e placentali fu postulata a circa 160 milioni di anni fa, ma il mammifero placentale più antico conosciuto finora era la specie Eomaia scansoria (descritta nel 2002 dalla formazione di Yixian) datata ad appena 125 milioni di anni fa. Juramaia ora ha aiutato a colmare questa lacuna.
Il fossile chiarisce anche un altro aspetto importante dell´evoluzione negli antichi mammiferi: Gli arti conservati di Juramaia mostrano primi adattamenti a una vita arboricola, stile di vita che nei mammiferi placentali del Mesozoico avrà un grande successo evolutivo.

Fig.1. Fossile e ricostruzione dello scheletro e aspetto di Juramaia sinensis eseguita da Mark A. Klingler del Carnegie Museum of Natural History. Questo mammifero del Giurassico era di piccole dimensioni, il cranio preservato é lungo appena 22 millimetri (la lunghezza completa é sconosciuta per via delle parti mancanti). Dalla dentatura si presuppone che l´animale si cibava d'insetti e piccoli invertebrati, gli arti sono adatti per una vita arboricola e attiva (da LUO et al. 2011).

Fig.2. Ricostruzione della filogenia dei maggiori gruppi di mammiferi, basandosi sulla morfologia dei molari (che mostrano una cresta per la masticazione basale molto ampia a differenza dei mammiferi Metateri) Juramaia è stata collocata alla base dei mammiferi Euteri (da LUO et al.2011).

Bibliografia:

LUO, Z.-X., YUAN, C.-X., MENG, Q.J. & JI, Q. (2011): A Jurassic eutherian mammal and divergence of marsupials and placentals. Nature 476: 442-445

Charles Darwin attaccato da ratto gigante

"1835 d.c. Charles Darwin, attaccato da un ratto gigante alle Galapagos, ritorna a casa Nettuniano convinto."
www.pikaia.eu

"I had no idea at the time, to what kind of animal these remains belonged".
C. Darwin 1839

Durante i primi anni del suo viaggio a bordo della HMS Beagle, Charles Darwin raccoglie un considerevole numero di mammiferi fossili da diverse località in Argentina e Uruguay. Ha recuperato il suo primo fossile a Punta Alta il 23 settembre 1832, e gli ultimi nel 1834 a Puerto San Julián. I fossili vengono per primo inviati verso l'Inghilterra al suo ex-mentore - il botanico / geologo John Stevens Henslow- e poi depositati nel Royal College of Surgeons di Londra, dove infine vengono studiati e classificati dal celebre paleontologo Richard Owen tra il 1837 e il 1845.

Sulla base del materiale fossile Owen descrive una ricca varietà di mammiferi del Pleistocene, tra cui Equus curvidens, Glossotherium sp., Macrauchenia patachonica, Mylodon darwini, Scelidotherium leptocephalum e lo strano Toxodon platensis.
Purtroppo nell'aprile dell'anno 1941 la collezione paleontologica del Royal College viene seriamente danneggiata dai bombardamenti tedeschi, quasi il 95% della raccolta viene distrutto. A partire dal 1946 il restante materiale è stato trasferito al Museo di Storia Naturale di Londra, dove è tuttora ospitato.

Fossili erano conosciuti in Sud America fin da prima dei conquistadores spagnoli, ma erano stati interpretati come i resti di creature mitologiche o giganti, annientato in tempi remoti dagli dèi. Nel 1774 il gesuita inglese Thomas Falkner scrive: "Sulle rive del fiume Carcarania…si trovano un gran numero di ossa, di una grandezza straordinaria, che sembrano umane."

Solo 32 anni dopo il naturalista francese George Cuvier pubblica il primo lavoro scientifico su un fossile di mammiferi del Sud America, e lo chiama Megatherium americanum - il bradipo gigante. Poi nel 1806 Cuvier descrive in maniera preliminare tre individui di proboscidati americani, che attribuisce al genere Mastodon.
Dopo queste prime indagini ancora nel 1838 Owen scrive nel suo paragrafo di apertura del suo lavoro sui mammiferi fossili raccolti da Darwin: "Ci si aspetta che la descrizione di resti ossiferi di mammiferi estinti, che si collocano tra i risultati più interessanti della ricerca svolta in Sud America dal signor Darwin, dovrebbe essere preceduta da un riassunto dei mammiferi fossili precedentemente scoperti su quel continente. I risultati di tale retrospettiva sono tuttavia da riassumere in una breve dichiarazione; i relitti dal Sud America di mammiferi estinti sinora descritti, per quanto ne sono a conoscenza, sono limitati a tre specie di Mastodon e il gigantesco Megatherium."

Il giovane Darwin alle prime armi con la determinazione dei fossili si è più volte sbagliato, ha attribuito osteodermi trovati (considerato da Owen a far parte del gigante "Armadillo" Glyptodon) a Megatherium, seguendo una ricostruzione di Cuvier di un bradipo corazzato. I molari di Toxodon sono stati interpretati da lui come resti di un roditore gigante, ma anche Owen dopo aver notato il sbaglio ammette che questi denti mostrano veramente una certa somiglianza a quelli di roditori.

Owen da parte sua sbaglia nel rapporto generale di questi mammiferi errato, attribuendo e implicando una parentela vicina con alcuni generi a gruppi di animali esistenti tuttora. Influenzato dalla proposta di Owen, Darwin riassume che "Il risultato più importante di queste scoperte è la conferma della legge che gli animali esistenti hanno una stretta relazione con le specie estinte." (1839), sicuramente un ulteriore indizio per Darwin che la specie non è isolata e immutabile nel tempo.
Ironia della sorte, nell'errore(i) di Darwin c'è un poco di verità, Toxodon viene oggi considerato una forma peculiare degli ungulati sudamericani, a loro volta lontanamente imparentati a roditori e guanachi, mentre il Glyptodont, con le sue grandi dimensioni, non è da considerare un antenato degli Armadilli odierni, ma al contrario, questi ultimi sono antecedenti al primo.

Bibliografia:
FERNICOLA; VIZCAINO & DE IULIIS (2009): The fossil mammals collected by Charles Darwin in South America during his travels on board the HMS Beagle. Revista de la Asociacon Geologica Argentina. 64(1): 147-159

Messel, Eurohippus & co.

47 million years ago the climate in Europe was tropically warm and humid: A dense rainforest covering the continent provided a rich habitat for a variety of plants and animals - anteaters, bats, monkeys and Lilliput-horses.

The fossil discoveries in the Messel Grube, today UNESCO World Heritage, offer an unique insight into this ancient forest, the fossils are so well preserved that even skin, hair and feathers are still recognizable today!

More then one hundred original fossils are displayed in a special exhibition of the Swiss Museum of Natural History in Basle. It is considered the largest and most important exhibition with the best Messel fossils ever assembled for that purpose.

Sebbene i primi ritrovamenti di fossili nel giacimento di Messel risalgono al 1875, la loro difficile conservazione - dovuto alla tendenza delle argillite bituminose a sfaldarsi rapidamente se asciutte, creó molti problemi. Soltanto nel 1961 si riusci a risolvere il problema grazie all´uso di resine artificiali. Ogni lastra con il fossile viene per primo ripulita da un lato, quindi ricoperta con un strato di resina, successivamente si prepara l´altro lato, ottenendo in questo modo un fossile conservato in un strato di resina anziché l´originale matrice rocciosa.

Il giacimento di Messel si trova nei pressi di Francoforte, nella parte centrale della Germania. Piú di 40 Ma fá una immane esplosione vulcanica creo una caldera, che si riempi con acqua - la nascita del maar (lago di origine vulcanica) di Messel. Sulle sponde di questo lago si sviluppo una foresta pluviale piena di vita.
Ma il lago nascondeva un cupo segreto - gas vulcanici si accumulavano nelle sue profonditá, finche in una letale emissione spontanea si liberavano - uccidendo animali in e nelle vicinanze dell´acqua. I corpi si depositavano sul fondale del lago, é lentamente furono ricoperti dai sedimenti.

Le rocce di Messel contengono resti vegetali e animali, foglie e frutti di piante terrestre e acquatiche, insetti, anfibi, rettili, uccelli fino ai piú diversi mammiferi, tra cui una raccolta straordinaria di scheletri di pipistrelli.

I resti piú spettacolari sono costituiti dai vertebrati, dai quali abbondano scheletri completi di individui a vari livelli di sviluppo, sono noti dei fossili di femmine gravide di primitivi cavalli (Eurohippus parvulus LAURILLARD, 1849), con l´embrione conservato nel lembo della madre.

I mammiferi di Messel appartengono a numerosi gruppi differenti, dai marsupiali agli insettivori, dai pipistrelli ai cavalli, tale varietá rappresenta uno dei piú antichi ecosistemi (Paleogene - 47,8 Ma) dominato dai mammiferi tuttora conosciuto. I mammiferi di Messel si pongono come un crocevia fra le coeve faune a mammiferi nordamericane, asiatiche e africane, permettendo quindi di accertare l´esistenza di numerosi legami fra i vari continenti.

La strana fisiologia di Myotragus

Secondo uno studio condotto sull´estinto capride endemico Myotragus balearicus - endemico dell´isola di Mallorca tra i 5 milioni d´anni fa e 5000/3000 anni fa, questo mammifero aveva sviluppato una caratteristica molto inusuale per sopravvivere su un'isola povera di risorse e cosi "energia" vitale.

Studiando le ossa i ricercatori hanno riscontrato una struttura molto più simile a quello dei rettili, con fasi di crescita lenta o completamente mancante. Le linee di mancata crescita LAG (lines of arrested growth) erano conosciuti sporadicamente in cervidi, ma Myotragus sembra che abbia regolato la sua fisiologia ciclicamente e forse in parte anche seconda temperatura d´ambiente o disponibilità di acqua/cibo- simile a rettili esotermici.

Myotragus balearicus, immagine presa da Wikipedia.

FONTE:

KÖHLER, M. & MOYA-SOLA, S. (2009): Physiological and life history strategies of a fossil large mammal in a resource-limited environment. PNAS doi/10.1073/pnas.0813385106

Un mondo (per)di cani

Nella parte orientale del continente asiatico si riscontra una notevole diversità genetica tra i cani - per questo un'ipotesi sulla nascita della relazione uomo-animale collocava in questa regione la domesticazione del lupo, dato che con passare di più tempo più razze si poterono sviluppare.

Nuove analisi effettuate da un gruppo di ricercatori della Cornell University di Ithaca hanno pero individuati ulteriori punti "caldi". I ricercatori si basano su profili genetici di cani provenienti dall' Egitto, Uganda, Namibia sul continente Africano, e Puerto Rico e Stati Uniti sul continente Americano. Per prima cosa i scienziati hanno controllato se gli animali mostravano affinità genetiche con razze di cani del vecchio continente, escludendo queste, dato che risultavano dei ibridi tra le popolazioni indigeni e razze portati dai coloni. Fatto questo, comunque i dati delle cani indigeni mostrano una diversità comparabile con la regione asiatica.
Secondo gli autori, l´alta diversità si basa sulla rapida diffusione dei primi cani addomesticati con i loro padroni, con una successiva forte radiazione e sviluppo delle tante razze di cani conosciuti oggigiorno.

BOYKO et al. (2009): Complex population structure in African village dogs and its implications for inferring dog domestication history. PNAS online

La "protofoca" di Darwin

"Un animale terrestre, che occasionalmente caccia in acque poco profonde, e poi in laghi e fiumi, alla fine si trasformera in un animale cosi adattato all´acqua, che riuscirá a sopravivere anche in mare aperto."

Darwin C. 1859

FONTE IMMAGINE: Laelaps

Un importante scoperta é stata fatto nel Nordcanada - un "missing link", come postulato da Darwin, é per questo anche battezzato in sua onore "Puijila darwini", ovvero "Darwins giovane mammifero marino", da un termine degli indigeni Inuit. La scoperta é stata effetuata dalla paleontologa Natalia Rybczynski dell´Universitá di Ottawa sulla sperduta isola di Devon per caso- finito il carburante e in attesa di rifornimenti, durante una visita a un cratere d´impatto situato nella zona, sono stati scoperti i sedimenti con i resti dello scheletro. Ora, dopo due anni di studi, il fossile é stato pubblicato nella rivista "Nature".
L´animale, datato al Miocene (20-24 millioni d´anni), é ritenuto un progenitore dei odierni pinnipedi, gruppo a cui appartengono foche, leoni di mare e trichechi, e assomigliava vagamente a una lontra con la testa di foca. L´animale raggiungeva i 110cm di lunghezza, aveva una coda lunga e arti sviluppati, non possedeva pinne, ma comunque le ossa delle dita lasciano presupporre che possedesse delle membrane natatoie.
I ricercatori deducono che l´animale vivesse sia sulla terra ferma che nell´acqua dolce in ambiente costiero e boscoso con un clima, a quel tempo, ancora temperato.
Durante l´inverno, quando laghi e fiumi ghiacciavano, l´animale poteva anche addentrarsi nel mare aperto. Una scoperta importante, che getta nuove luce sull´evoluzione di questo gruppo di animali.