Quante volte si è evoluto il sistema nervoso?

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Osservandone la complessità si sarebbe portati a pensare che gli eventi che ne hanno determinato l’evoluzione siano irripetibili. Eppure dati provenienti dagli Ctenofori sembrano indicare che il sistema nervoso si sia originato due volte nella filogenesi animale

Gli Ctenofori sembrano spettacolari bolle colorate capaci di fluttuare in mare con grazia ed eleganza. Nonostante siano composti per la maggior parte d’acqua, sono animali con un sistema nervoso piuttosto complesso. La loro somiglianza alle meduse li ha fatti erroneamente ritenere per lungo tempo parenti stretti. Si tratta invece di due phyla separati con caratteristiche morfologiche ben distinte.
Negli ultimi anni, l’approccio molecolare ha permesso di capire quanto siano profonde queste differenze e ha avviato un lungo dibattito sulle relazioni tra i gruppi alla base dell’albero filogenetico degli animali. In particolare la pubblicazione, alcuni giorni fa su Nature, dei dati ottenuti dal sequenziamento del genoma di Pleurobrachia bachei, porta ulteriore supporto all’ipotesi secondo cui gli Ctenofori sono la prima diramazione ad aver avuto luogo lungo l’albero della vita animale. 
In questo modo gli Ctenofori risulterebbero il gruppo fratello di tutti gli altri Metazoi, incluse le spugne, i Placozoi e gli Cnidari (le meduse). Si tratta di un’ipotesi piuttosto controversa che contraddice l’idea, precedentemente accettata, che fossero invece le spugne il primo raggruppamento ad essersi distaccato da tutti gli altri animali nel corso dell’evoluzione. I nuovi dati molecolari inoltre evidenziano come gli Ctenofori non abbiano molti dei geni presenti nei Metazoi. Non possiedono infatti i geni hox, importanti per lo sviluppo embrionale lungo l’asse antero-posteriore. Inoltre anche molti dei geni responsabili per la formazione delle cellule muscolari risultano assenti. 
Quello che però stupisce ancora di più è la quasi totale mancanza dei geni coinvolti nello sviluppo neuronale e nella sintesi dei più comuni neurotrasmettitori. E questo nonostante Pleurobrachia sia una specie predatrice molto attiva e con la capacità di movimenti precisi e coordinati. Ciò indicherebbe quindi che gli Ctenofori abbiano evoluto il proprio sistema nervoso a partire da un comune antenato probabilmente privo di neuroni, e in maniera indipendente rispetto a tutti gli altri animali.
Nell’infinita controversia sull’origine monofiletica o polifiletica delle strutture più complesse che caratterizzano i Metazoi, i risultati ottenuti in Pleurobrachia suggeriscono meccanismi evolutivi non strettamente lineari, in cui l’origine molteplice di una struttura con funzione simile, come ad esempio il sistema nervoso, risulta fortemente supportata. 
Daria Graziussi
Riferimenti:
The ctenophore genome and the evolutionary origins of neural systems. Moroz L. et al., May 21, 2014, Nature, published online, doi:10.1038/nature13400