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Eravamo tutti pesci!

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Scaglia placoide Dentello cutaneo.JPG_2009120215622_Scaglia placoide Dentello cutaneo
Scaglia placoide

Avete mai accarezzato uno squalo? Se si, spero che lo abbiate fatto muovendo la mano dalla testa alla coda, altrimenti si sarà rivelata un’esperienza alquanto spiacevole! La pelle dello squalo, infatti, presenta delle scaglie, chiamate placoidi, che sono dotate di un dentello, la cui punta è rivolta verso la regione caudale dell’animale. La cosa che sicuramente vi stupirà, a meno che non siate appassionati o studiosi di anatomia comparata, è che le scaglie placoidi sono omologhe ai denti dei tetrapodi (i vertebrati terrestri): si tratta, cioè, di strutture che hanno la medesima origine embrionale. Entrambi, infatti, presentano i medesimi tessuti: osso acellulare (il cosiddetto cemento, costituito solo da una matrice minerale, che nei denti può essere anche di tipo “cellulare” ed “afibrillare”) che delimita la cavità della polpa, uno strato di dentina ed uno esterno di smalto che, come forse saprete, è il materiale più resistente che possiate trovare nel vostro corpo!

Che dire, invece, dei tre ossicini dell’orecchio medio che, amplificando le onde sonore, ci permettono di udirle con più facilità? Se il fatto che i nostri denti derivino da scaglie placoidi simili a quelli degli attuali squali non vi ha lasciato a bocca aperta, quello che state per leggere sicuramente lo farà.

Come sicuramente saprete, i tre ossicini dell’orecchio sono: il martello, l’incudine e la staffa. Quest’ultima è stato il primo ossicino ad entrare a far parte dell’orecchio medio (che manca nei pesci  i quali possiedono solo l’orecchio interno) e nei tetrapodi meno evoluti, cioè anfibi, rettili ed uccelli, esso è l’unico ossicino e prende il nome di columella. Quest’ultima deriva da un elemento osseo – l’iomandibolare – che in molti pesci ossei (pensate ad un merluzzo, ad una sardina o se preferite ad un salmone) e pesci cartilaginei (ripensate allo squalo di prima) partecipa alla sospensione delle mascelle alla scatola cranica, funzione non necessaria nei vertebrati terrestri, nei quali le mascelle si articolano direttamente al cranio. Il martello e l’incudine, invece, sono esclusivi dei mammiferi e derivano da due ossa (l’articolare ed il quadrato, rispettivamente) che costituiscono l’articolazione tra le mascelle negli altri tetrapodi e nei pesci ossei, mentre nei pesci cartilaginei le mascelle sono costituite da due cartilagini (la palatoquadrata superiormente e la cartilagine di Meckel inferiormente).

Vi potreste chiedere come mai l’articolare ed il quadrato siano diventati ossicini uditivi. Può sembrare bizzarro, ma la risposta risiede nell’aumento delle dimensioni dei muscoli della masticazione (il massetere ed il temporale). Questo processo è iniziato nei rettili Terapsidi Cinodonti, (siamo imparentati con i rettili più di quanto avreste mai immaginato) e si è concluso nei primi mammiferi, nei quali il perno articolare delle mascelle si è spostato tra altri due elementi ossei (il dentale e lo squamoso), mentre l’articolare ed il quadrato sono rimasti “intrappolati” nell’orecchio medio, assumendo appunto una funzione uditiva.
Non vi affascina l’idea che ciò che permette a voi di ascoltare il vostro cantante preferito, consenta al vostro pesce rosso o al vostro canarino di aprire la bocca per mangiare?

 

Cynognathus
Fossile di Cynoghatus, rettile terapside carnivoro e lungo fino ai due metri. E’ vissuto circa 230 milioni di anni fa – fonte: Wikipedia

 

Quello dei denti e degli ossicini uditivi sono soltanto due esempi delle strutture del nostro corpo che abbiamo ereditato dai nostri antenati e che nel corso di centinaia di milioni di anni hanno subito modificazioni fino a raggiungere le forme e le funzioni che hanno adesso.

Vi potreste, quindi, domandare chi siano gli antenati dei vertebrati terrestri. La risposta a questa domanda non è semplice, perché attualmente vi sono due linee di pensiero contrapposte: quella degli studiosi di filogenesi molecolare e quella degli studiosi di anatomia comparata. I primi sono i biologi di nuova generazione, cioè quelli che effettuano gli studi di filogenesi, la disciplina che studia l’origine e l’evoluzione dei vari organismi, basandosi su prove molecolari come il sequenziamento del DNA, che prevede la comparazione tra i genomi (cioè la totalità del materiale genetico, in questo caso sottoforma di DNA) di due organismi. Studi di questo tipo hanno messo in evidenza la parentela tra tetrapodidipnoi: pesci ossei, in grado di respirare sia con le branchie che con sacche polmonari, comparsi nel Devoniano (circa 400 milioni di anni fa) ed oggi rappresentati da tre generi che vivono in Sud America, Australia ed Africa.

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Crossopterigi del periodo Devoniano, vissuti circa 400 milioni di anni fa

Gli studiosi di anatomia comparata, che basano le loro deduzioni su prove “macroscopiche” come quelle degli esempi riportati sopra, non concordano affatto con i biologi molecolari e ritengono che gli antenati dei tetrapodi siano i Crossopterygii Ripidisti, pesci ossei, anch’essi vissuti circa 400 milioni di anni fa ed oggi estinti, caratterizzati da: sacche polmonari (potevano respirare aria come i dipnoi), coane (le narici interne che sboccano nella parte anteriore della cavità orale, ma che nei coccodrilli e nei mammiferi si trovano in posizione più arretrata), denti labirintici (nei quali lo smalto forma delle pieghettature) ed articolazione intracranica (tra la parte anteriore e posteriore del cranio). Inoltre, questi animali presentavano pinne muscolose che permettevano loro di sollevare la testa fuori dall’acqua per respirare aria: da questo tipo di pinna, chiamato archipterigio monoseriato (che si distingue da quello biseriato dei dipnoi, per la disposizione degli elementi ossei), si sarebbe evoluto l’arto dei vertebrati terrestri.

Chiunque siano stati gli antenati dei tetrapodi, non c’è alcun dubbio sul fatto che, dunque, i nostri tris-tris-tris-tris-tris-tris […] nonni fossero dei pesci! 

 

Uomo-e-DNA

About Deborah Crifò

COLLABORATRICE | Nata nel Dicembre del 1991, da ragazzina sognava di diventare un'archeologa. Per questo, fu ben lieta di iscriversi al Liceo Classico "Gorgia" di Lentini (SR) per studiare latino e greco. Ma questa scelta, della quale non si è mai pentita, l'ha portata in realtà ad appassionarsi alle scienze, in particolar modo alla Fisica ed alla Biologia. Oggi è laureata in Scienze Biologiche e frequenta il corso di laurea specialistica in Biologia Cellulare e Molecolare presso l'Università degli Studi di Catania.

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