Rettili dalla terra al mare

Lo scheletro scoperto di recente di un rincocefalo potrebbe aiutare a comprendere il percorso evolutivo che ha portato per la prima volta i rettili all’ambiente marino

Nei calcari di origine marina di Solnhofen, in Bavaria, risalenti al Giurassico superiore, è stato di recente scoperto lo scheletro ben conservato di un rincocefalo. Il nome, che significa “testa a becco”, identifica un ordine di rettili il cui unico rappresentante vivente è lo Sphenodon punctatus, comunemente noto come tuatara, che sopravvive su alcune isole al largo della Nuova Zelanda (Pikaia ne ha parlato qui). Nel passato tuttavia i rincocefali comprendevano numerosi generi e occupavano le nicchie ecologiche che oggi ospitano le lucertole; inoltre un piccolo clade avrebbe addirittura colonizzato l’ambiente marino: si tratta della famiglia dei Pleurosauridi, i cui fossili sono stati raccolti anch’essi nella regione ora compresa tra la Germania meridionale e la Francia sudorientale, che costituiva nel tardo Giurassico l’arcipelago europeo del mar Tetide settentrionale.

Quella dei Pleurosauridi sarebbe la più precoce colonizzazione marina da parte dei Lepidosauri, un superordine che si è spinto in seguito in mare anche con appartenenti all’ordine degli Squamati, come i Mosasauri e le Hydrophiinae, o serpenti di mare. La famiglia dei Pleurosauridi comprende due generi, il Pleurosaurus e il Palaeopleurosaurus; quest’ultimo, trovato in strati più antichi di circa 30 milioni di anni rispetto al primo e meno specializzato per la vita acquatica, potrebbe essere una forma di transizione tra l’antenato terrestre e il successivo Pleurosaurus, meglio adattato all’ambiente marino. Finora mancavano altre informazioni sulle origini dei Pleurosauridi; ma gli autori di un recente studio, pubblicato su Royal Society Open Science, ritengono che il nuovo ritrovamento possa costituire un importante tassello per ricostruirne la storia.

Il campione rinvenuto comprende uno scheletro pressoché completo e ben articolato, con le singole ossa conservate in tre dimensioni, nonostante qualche struttura appaia appiattita e lacerata a causa della compressione dei calcari. Le differenze riscontrate nell’olotipo rispetto agli altri fossili di rincocefali hanno suggerito di classificarlo come nuovo taxon: Vadasaurus herzogi. Il nome della specie intende rendere omaggio al celebre regista bavarese Werner Herzog, mentre il nome del genere, dal latino vadĕre, significa guadare, muoversi attraverso l’acqua, e si riferisce all’ipotizzata posizione filogenetica del taxon, che si situerebbe all’interno di un percorso che ha portato ai primi rettili marini.

Rispetto ai rincocefali pienamente terrestri, infatti, Vadasaurus presenta caratteristiche più adatte alla vita acquatica, come allungamento della coda e delle narici esterne, cranio triangolare, riduzione dell’ossificazione, specialmente negli arti. Si tratta di caratteristiche che si ritrovano, maggiormente sviluppate, in Palaeopleurosaurus e ancor di più in Pleurosaurus, in cui l’allungamento di cranio, tronco e coda produce una struttura corporea snella e anguilliforme, capace di un nuoto ondulatorio assiale piuttosto efficiente; mentre una marcata riduzione degli arti, soprattutto quelli anteriori, e una generale riduzione dei livelli di ossificazione e fusione scheletrica aumentano l’efficienza idrodinamica sia per nuotare sia per nutrirsi in acqua.

L’analisi filogenetica conferma l’affinità di questi taxa, ponendo Vadasaurus, grazie a numerose sinapomorfie, come gruppo fratello dei Pleurosauridi. Di solito, quanto più si risale indietro nella storia evolutiva di un organismo, tanto più le apomorfie che lo caratterizzano decrescono; questo provoca di solito uno scarso supporto statistico alla ricostruzione dei taxa più basali di un albero filogenetico; in questo caso invece l’evidenza che Vadasaurus sia gruppo fratello ai Pleurosauridi è risultata particolarmente forte.

Probabilmente Vadasaurus non era ancora del tutto acquatico, ma trascorreva un tempo considerevole nell’acqua. L’unico altro rincocefalo considerato acquatico non obbligato è Ankylosphenodon del Messico centrale, risalente all’Albiano, l’ultimo dei sei piani in cui è diviso il Cretacico inferiore. Anch’esso presenta ridotta ossificazione in parecchie strutture scheletriche, tuttavia la grande distanza spaziale e temporale tra i due suggerisce di attribuire la somiglianza a fenomeni di convergenza evolutiva.

Un dubbio che può sorgere riguardo a Vadasaurus è se il campione rinvenuto fosse maturo nel suo sviluppo scheletrico; infatti la mancanza di calcificazione e fusione di alcune ossa può riflettere l’età giovanile dell’esemplare piuttosto che un’apomorfia indicativa di un passo iniziale verso un’ecologia acquatica. Tuttavia la fusione della maggior parte delle epifisi degli arti alle loro corrispondenti ossa lunghe è convincente evidenza di maturità scheletrica.

I ricercatori ritengono pertanto che Vadasaurus facesse parte, insieme ai Pleurosauridi, di un “clade europeo”, una radiazione di rincocefali del Giurassico, endemica all’arcipelago europeo del mar Tetide settentrionale, che comprenderebbe anche Kallimodon e Sapheosaurus, i cui esemplari sono stati trovati nelle stesse zone e che condividono con i precedenti un paio delle sinapomorfie indicative di ecologia acquatica.

E’ probabile che l’ingresso in acqua dei rincocefali sia avvenuto prima del comune antenato di Vadasaurus e Pleurosauridi, e forse anche prima del comune antenato che i precedenti condividono con Kallimodon e Sapheosaurus. Tuttavia tempi e ritmi dei cambiamenti e delle divergenze restano poco definiti. Un’età minima è stabilita dalla presenza di Palaeopleurosaurus nel Giurassico inferiore, ma il lignaggio appare più antico, poiché esemplari strettamente correlati come Sphenotitan risalgono al Triassico. Anche le relazioni dei vari lignaggi all’interno dei rincocefali restano incerte, inclusa la posizione del moderno tuatara. Si potrà saperne di più identificando altre caratteristiche informative, con la scoperta di altri fossili o ricorrendo all’uso di tecnologie avanzate di imaging per riesaminare i campioni già esistenti. In ogni caso, l’albero filogenetico dei rincocefali è ancora ben lungi dall’essere compreso e definito.


Riferimenti
Gabriel S. Bever, Mark A. Norell. A new rhynchocephalian (Reptilia: Lepidosauria) from the Late Jurassic of Solnhofen (Germany) and the origin of the marine Pleurosauridae. R. Soc. open sci. 4: 170570

Immagine
Holotype of Vadasaurus herzogi (AMNH FARB 32768) collected from the Late Jurassic marine limestones of Solnhofen, Bavaria. (Fig.1; Ibidem)