I nostri antichissimi antenati, i primi mammiferi placentati

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http://www.lescienze.it/news/2013/02/08/news/antenato_mammiferi_placentati_albero_filogenetico_radiazione-1499116/

L’albero filogenetico di tutti i mammiferi placentati (cioè tutti, esclusi marsupiali e monotremi) e l’aspetto dell’antichissimo antenato comune – un piccolo insettivoro il cui peso non eccedeva i 250 grammi – sono stati ricostruiti da un gruppo internazionale e interdisciplinare di ricercatori riuniti nel progetto Assembling the Tree of Life (ATOL) della National Science Foundation, che ne riferiscono in un articolo su “Science”.

Ecco l'antenato di tutti i mammiferi placentati
Ricostruzione dell’antico antenato comune di tutti i mammiferi placentati. (Cortesia Carl Buell/Science/AAAS)

La ricostruzione di un albero filogenetico su basa su due tipi principali  di dati: quelli ricavati dall’analisi morfologica dei resti fossili, che uniti allo studio dell’ambiente in cui sono stati trovati può anche dare informazioni sul comportamento dell’animale, e i dati genetici ottenuti dal sequenziamento del DNA. Tuttavia queste fonti, prese singolarmente, hanno dato origine a due  ricostruzioni diverse della storia evolutiva dei placentati: i dati paleontologici indicherebbero che la diffusione e diversificazione di questa sottoclasse dei mammiferi sarebbe avvenuta dopo il grande evento di estinzione del Cretaceo-Paleogene che circa 65 milioni di anni fa portò alla scomparsa – oltre che dei dinosauri – del 70 per cento di tutte le specie allora viventi. Le ricostruzioni basate sui dati genetici ne collocherebbero invece l’origine a metà del Cretaceo, quando i dinosauri dominavano ancora il pianeta.

Ecco l'antenato di tutti i mammiferi placentati
Uno dei molti fossili usati nella ricostruzione dell’albero filogenetico dei mammiferi:si tratta di un esemplare di Ukhaatherium nessovi, unn piccolo animale simile a un toporagno, scoperto nel 1994 nel deserto del Gobi. (Cortesia AMNH/ S. Goldberg, M. Novacek)

In realtà entrambi i metodi di ricostruzione hanno degli inconvenienti. Estrarre materiale genetico più vecchio di 30.000 anni dai fossili è pressoché impossibile, mentre gran parte dei fossili disponibili fornisce informazioni molto frammentarie, come nel caso del rinvenimento di pochi denti o di frammenti di scatola cranica.

Il progetto ATOL ha quindi cercato di integrare le due fonti, ampliando al contempo in maniera molto significativa la base di dati a cui fare riferimento. Il team di genetica molecolare ha proceduto a un’attenta campionatura delle 5100 specie di mammiferi viventi, mentre i paleontologi hanno definito oltre 4500 caratteri fenotipici per la classificazione dei fossili, contro i circa 500 finora utilizzati in questo tipo di ricerche, servendosi della MorphoBank, un’applicazione web nata dalla collaborazione fra la National Science Foundation e l’American Museum of Natural History che permette un’analisi filogenetica dei caratteri morfologici evidenziando possibili omologie e percorsi di modificazione fra di essi.

La creazione di questa amplissima base di dati fenotipici ha permesso di dare un senso a molti reperti fossili “secondari”, consentendo la costruzione di una matrice di tutte le variazioni osservate e – attraverso l’ integrazione con i dati genetici – della loro ereditabilità. A questo punto è stato possibile procedere alla ricerca dell’albero filogenetico che ottimizzasse in parallelo le modificazioni dei tratti fenotipici e il numero di mutazioni genetiche corrispondenti. In questo modo è stato anche possibile arrivare a una ricostruzione plausibile dell’aspetto dell’antenato comune dei placentati, che sarebbero emersi e avrebbero iniziato a diversificarsi per riempire le nicchie ecologiche rimaste vacanti dopo l’estinzione del Cretaceo-Paleogene.

“L’analisi di questo cospicuo insieme di dati dimostra che i mammiferi placentati non hanno avuto origine nel Mesozoico”, ha detto Maureen O’Leary, della Stony Brook University e dell’American Museum of Natural History. “Specie come roditori e primati non hanno condiviso la Terra con dinosauri non-avicoli, ma nascono da un antenato comune, un piccolo insettivoro, che ha iniziato a scorrazzare poco dopo la scomparsa dei dinosauri.”

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