La ragione per cui i mammiferi ovaiole dispari esistono ancora oggi potrebbe essere perché i loro antenati sono scesi in acqua, suggeriscono ora gli scienziati.

I mammiferi che depongono le uova-i monotremi, tra cui l’ornitorinco e i formichieri spinosi — sono eccentrici parenti del resto dei mammiferi, che portano giovani vivi. Oltre a deporre le uova, altre stranezze li fanno sembrare più simili ai rettili che ai nostri parenti. Hanno un’andatura rettile con le gambe sui lati piuttosto che sotto il corpo, per esempio, e un singolo condotto per urina, feci e sesso invece di aperture multiple.

Questi stravaganti sono spesso considerati primitivi “fossili viventi” che fanno luce su come potrebbero essere stati i nostri lontani antenati.

Invasione australiana

Molto tempo fa, i monotremi e i loro parenti stretti erano i mammiferi dominanti in tutta l’Australia. Ora solo due tipi di monotremi sono rimasti sul pianeta: gli ornitorinchi dal becco d’anatra e le quattro specie di echidne, o formichieri spinosi. Come tutti i mammiferi, possiedono capelli, latte, ghiandole sudoripare, tre ossa dell’orecchio medio e una regione del cervello nota come neocorteccia.

I monotremi furono quasi totalmente spazzati via quando i loro cugini marsupiali portatrici di sacche-esempi moderni dei quali includono i canguri — invasero l’Australia da 71 milioni a 54 milioni di anni fa. Marsupiali sembrano avere una serie di vantaggi rispetto monotremi — i loro corpi sembrano più efficienti a locomozione, e il fatto che essi danno alla luce prole viva potrebbe fornire una migliore cura dei giovani.

Inoltre, prima che i marsupiali raggiungessero l’Australia, erano migrati dall’Asia alle Americhe fino all’Antartide. La lotta marsupiali presumibilmente aveva con tutti gli animali su questi continenti nel corso di questo viaggio potrebbe avere innescato per la concorrenza”, mentre i mammiferi Australiani che si sono estinte dopo l’arrivo di marsupiali avuto per la maggior parte è stata isolata in Australia per un tempo molto lungo”, ha spiegato il ricercatore Matthew Phillips, un biologo evoluzionista presso l’Australian National University di Canberra.

Tutti questi punti di forza aiutano a spiegare perché i marsupiali hanno trionfato in Australia. Il mistero è quindi il motivo per cui tutti i monotremi sono sopravvissuti.

Nuota per questo!

Ora Phillips e i suoi colleghi suggeriscono che ornitorinchi ed echidne vivevano perché i loro antenati cercavano rifugio dove i marsupiali non potevano seguire — l’acqua.

Gli ornitorinchi sono creature anfibie, mentre le echidne — i formichieri — sono terrestri. Tuttavia, nuove prove genetiche e confronti con monotremi fossili suggeriscono che le echidne si sono discostate dagli ornitorinchi solo da 19 a 48 milioni di anni fa. Ciò significa che echidna ha recentemente avuto predecessori semi-acquatici e solo in seguito ha ricolonizzato la terra. Un certo numero di aspetti della biologia dell’echidna sono coerenti con un antenato anfibio simile all’ornitorinco: un corpo aerodinamico, arti posteriori sporgenti all’indietro che potevano fungere da timoni e i contorni di un becco simile a un’anatra durante lo sviluppo embrionale.

“Fossili simili ad ornitorinco sono noti da almeno 61 milioni di anni fa. Si pensava che la documentazione fossile molto più breve per echidna, da circa 13 milioni di anni fa, era solo a causa della natura irregolare della documentazione fossile,” Phillips ha detto. Le loro nuove scoperte suggeriscono che ” la mancanza dei primi fossili di echidna era in realtà perché semplicemente non si erano ancora evoluti.”

I ricercatori ipotizzano che i marsupiali non potrebbero permettersi una sostanziale invasione di ambienti acquatici perché quando nascono, hanno bisogno di succhiare il latte costantemente per settimane; i marsupiali appena nati potrebbero annegare se le loro madri dovessero mai avventurarsi nell’acqua.Queste scoperte rimuovono un’apparente contraddizione tra dati fossili e prove del DNA, ha detto Zhe-Xi Luo, curatore della paleontologia dei vertebrati al Carnegie Museum of Natural History di Pittsburgh.

Il biologo evoluzionista Peter Waddell della Purdue University di West Lafayette, Ind., ha spiegato che uno studio precedente basato sui primi fossili monotremi aveva suggerito l’ornitorinco e l’echidna divergevano più di 110 milioni di anni fa, mentre i dati molecolari suggerivano una divergenza molto più recente.

“Matt Phillips e colleghi hanno rivalutato sia i dati fossili che quelli molecolari e hanno concluso che la spaccatura ornitorinco-echidna è in realtà relativamente recente”, ha detto il mammifero Robin Beck all’American Museum of Natural History di New York. “Per dirla semplicemente, le ossa e i geni sembrano raccontare essenzialmente la stessa storia, che è rassicurante.”

“Un altro aspetto interessante di questo studio è che suggerisce che l’echidna si è evoluta da un antenato che era molto simile a un ornitorinco moderno, nonostante il fatto che echidna e ornitorinco siano anatomicamente molto diversi”, ha aggiunto Beck. “Questa ipotesi è stata suggerita prima, ma l’attuale documento fornisce le prove più convincenti che questo è ciò che è realmente accaduto. Non solo, ma la carta suggerisce che il passaggio da una forma corporea simile ad un ornitorinco a una forma corporea simile ad un’echidna sembra essere avvenuto sorprendentemente rapidamente, in meno di 15-25 milioni di anni. Che un cambiamento così importante nella morfologia generale possa accadere così rapidamente è intrigante.”

Domande aperte

Il suggerimento che gli echidna possano essersi evoluti dopo che i marsupiali sono arrivati in Australia “contraddice l’ipotesi comune che i monotremi siano fossili viventi che calpestano l’acqua in senso evolutivo e aspettano di estinguersi di fronte alla competizione con i mammiferi” superiori”, come i marsupiali”, ha aggiunto Phillips.

La documentazione fossile dei monotremi rimane molto incompleta, in particolare tra circa 100 e 25 milioni di anni fa, ha detto Beck, notando che i fossili che riempiono questo gap di 75 milioni di anni “potrebbero essere trovati in Australia, Sud America o persino in Antartide. Tuttavia, ci sono un certo numero di siti fossili in Australia che hanno dai 20 ai 25 milioni di anni, e i risultati dell’attuale documento suggeriscono che le echidne si sono evolute durante questo periodo. Con fortuna, future spedizioni a questi siti scopriranno echidna fossili che dimostrano il cambiamento da un ornitorinco-like a una forma del corpo echidna-like.”

Poiché un tratto spesso considerato primitivo — la deposizione delle uova-potrebbe effettivamente aver aiutato i monotremi a sopravvivere fino ai giorni nostri, la ricerca futura potrebbe indagare se lo stesso vale per altre loro caratteristiche. Ad esempio, le loro spalle simili a rettili sono povere per correre velocemente, ma forniscono forti rinforzi. Ciò consente enormi muscoli della spalla e del braccio per l’uso in manovre rapide nell’acqua per l’ornitorinco o scavando per le echidne, ha detto Phillips.

Gli scienziati hanno dettagliato le loro scoperte online 21 settembre negli Atti della National Academy of Sciences.

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