lunedì 3 luglio 2017

Evoluzione degli animali: inizio caldo, seguito da shock freddo


Le fasi iniziali dell'evoluzione degli animali sono andate più velocemente di quanto si ritenesse finora: nuove analisi suggeriscono che i primi phyla animali sono emersi in rapida successione - prima dell'era glaciale globale che si è stabilizzata circa 700 milioni di anni fa.

I dati fossili rivelano che quasi tutti i phyla animali noti oggi sono nati all'inizio del periodo Cambriano, circa 540 milioni di anni fa. I primi fossili animali noti presentano già morfologie complesse, il che implica che gli animali debbano essersi originati molto prima dell'inizio del Cambriano. Tuttavia, i fossili assegnabili in modo tassonomico che possono essere datati con sicurezza nel periodo pre-Cambrino sono molto rari.

Per determinare quale fosse la radice del loro albero genealogico, i biologi hanno bisogno di informazioni affidabili di datazione per i sottogruppi animali più antichi: le spugne, gli cnidari, i pettini e i placozoan. Il Dr. Martin Dohrmann e il professor Gert Wörheide della divisione di paleontologia e geobiologia del Dipartimento di Scienze della Terra e delle Scienze dell'Università Ludwig-Maximilians-Universitaet (LMU) di Monaco hanno ora adottato una nuova strategia basata sul cosiddetto orologio molecolare per indagare sulla cronologia dell'evoluzione animale precoce e produrre una nuova stima per le età dei gruppi animali più antichi. I loro risultati compaiono nella rivista Scientific Reports.

L'approccio dell'orologio molecolare si basa sul principio che le mutazioni si accumulano nei genomi di tutti gli organismi nel corso del tempo. La portata della differenza genetica tra due stirpi dovrebbe pertanto dipendere dal tempo trascorso dal momento che essi si sono divisi dall'ultimo antenato comune. "Il nostro studio si basa su una combinazione di dati genetici di animali contemporanei e di informazioni provenienti da fossili ben datati, che abbiamo analizzato con l'aiuto di complessi algoritmi informatici", spiega Dohrmann. Per lo studio, i ricercatori hanno utilizzato un set di dati insolitamente grande composto dalle sequenze di 128 proteine ​​provenienti da 55 specie, tra cui rappresentanti di tutti i gruppi animali più importanti, concentrandosi in particolare su quelli che si sono separati molto presto.

L'analisi conferma la conclusione raggiunta in uno studio precedente, che fa risalire l'origine degli animali all'era Neoproterozoica, durata da un miliardo a 540 milioni di anni fa. Tuttavia, con loro grande sorpresa, i risultati suggerivano anche che il primo phyla e gli antenati di tutte le specie animali bilaterali (i cosiddetti Bilateria), si sono originati nel breve periodo, geologicamente parlando, di 50 milioni di anni. "Inoltre, questa fase iniziale della divergenza evolutiva sembra aver preceduto i cambiamenti climatici estremi che hanno portato alla Terra a palla di neve, un periodo caratterizzato da una gravissima glaciazione globale a lungo termine che durò da circa 720 a 635 milioni di anni fa", dice Dohrmann.

Per valutare la plausibilità dei nuovi risultati, i ricercatori prevedono di effettuare ulteriori analisi utilizzando dati più completi e metodi statistici migliori. "Per giungere a conclusioni fondate sulla morfologia e l'ecologia dei primi animali, anche noi abbiamo bisogno di saperne di più sulle condizioni ambientali che hanno prevalso durante il Neoproterozoico e abbiamo bisogno di altri fossili che possano essere assegnati con certezza a specifici gruppi tassonomici", afferma Wörheide.


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