Esisterebbe un progenitore comune di tutti i vertebrati dotati di coane, datato circa 407 milioni di anni fa, capace di comunicazione sonora. Lo stabilisce una ricerca pubblicata su Nature Communications, guidata da Gabriel Jorgewich Cohen, del Museo Paleontologico dell’Università di Zurigo, a capo di un gruppo di ricerca internazionale. L’importanza della comunicazione acustica
La comunicazione sonora gioca un ruolo spiccato in molti aspetti del comportamento dei vertebrati, soprattutto quelli terrestri dotati di coane: dalle cure parentali alle strategie di attrazione sessuale, fino ai richiami per avvertire del sopraggiungere di un predatore, emettere suoni e versi è una caratteristica estremamente importante del regno animale. Eppure, nonostante la sua spiccata importanza, a oggi si sa ancora poco delle sue origini evolutive. Come fanno notare gli autori di questa ricerca, gran parte della letteratura pubblicata su questo tema trascura interi cladi per scarsità di dati, assumendo una sostanziale assenza di comunicazione acustica. Questa incompletezza dei dati ha inchiodato il dibattito sull’evoluzione di questo tratto a due possibili interpretazioni: o la comunicazione sonora si è evoluta più volte, in modo indipendente, nella storia evolutiva dei vertebrati; oppure è un tratto omologo, che affonda le sue origini in un progenitore comune. Gli autori, che si propongono di sondare questa seconda interpretazione, constatano:

“L’interpretazione del comportamento acustico come tratto non-omologo, proposto dagli studi precedenti, si è affermata prevalentemente su un’assenza di informazioni relative a gruppi di animali chiave. In altre parole, la ricostruzione dell’evoluzione ancestrale di questo tratto, complicata dall’assenza di dati, potrebbe essere stata in seguito tratta come una vera e propria assenza del tratto stesso.”

Ad esempio, come fanno notare gli autori, molte salamandre, cecilie, lucertole e serpenti producono suoni non considerati come forma di comunicazione dalla letteratura perché prevalentemente applicati nelle interazioni con altre specie – come suoni difensivi, ad esempio – o come suoni casuali. Registrazioni di specie sospette e analisi di letteratura
I ricercatori hanno raccolto registrazioni dirette di 53 specie appartenenti a gruppi solitamente non associati a produzione sonora: Lepidosauri (tuatara, serpenti, lucertole), Cheloni (tartarughe), pesci polmonati (Dipnoi). Successivamente sono stati raccolti dati di letteratura da specie considerate silenti. Per garantire una omogeneità dei dati raccolti da confrontare, i ricercatori si sono basati sull’idea che un ampio repertorio implichi delle intenzioni comunicative e si sono basati solo su animali polmonati. Questo per evitare di trattare come suono o verso stabile di una specie un’emissione acustica casuale, determinata da specifiche circostanze ambientali, o suoni o versi che fossero sottoprodotti di altri organi, come la vibrazione della vescica natatoria. Ad esempio, la laringe ha un ruolo importante nella produzione sonora, perché il più esposto alla modulazione del passaggio dell’aria dai polmoni. Sebbene alcuni vertebrati dotati di coane non condividano una origine embrionale simile a quella della laringe, come la siringe degli uccelli che origina da tessuti diversi, questi organi condividono tutti un funzionamento comune basato sulla produzione di suoni attraverso il passaggio di aria lungo un condotto. Inoltre molti vertebrati condividono la distribuzione dei motoneuroni associati con la vocalizzazione a livello del romboencefalo caudale. Queste considerazioni anatomiche hanno rafforzato l’ipotesi di una origine comune dell’emissione acustica. Un antenato comune non silente
L’incrocio delle registrazioni dirette e dei dati di letteratura ha confermato quanto gli autori sospettavano. Una volta integrati i dati, molte specie di vertebrati con coane non possono più essere considerate silenti. A loro volta, questi dati mostrano la forza dell’ipotesi che la produzione acustica sia un tratto omologo dei vertebrati che vivono in ambiente subaereo. Le registrazioni dirette hanno mostrato quanto questa caratteristica sia conservata. Ad esempio, Protopterus annectens, dipnoo africano, è in grado di emettere suoni e di captarli sia in aria che in acqua. Quattro delle dieci famiglie degli anfibi Caeciliidae sono in grado di emettere suoni e tra le salamandre 8 famiglie su 10. Tra le tartarughe il gruppo ha registrato suoni in tutte le famiglie.

I dati anatomici, oltre che quelli statistici, spingono gli autori a tracciare una continuità. Ci sono infatti forti evidenze di un’origine comune tra vescica natatoria e polmoni dei vertebrati terrestri e, poiché le vibrazioni della vescica natatoria sembrano essere le manifestazioni sonore più antiche e comuni tra i pesci attinopterigi, gli autori non escludono un collegamento tra le vocalizzazioni dei vertebrati terrestri e le emissioni sonore dei pesci. La stessa evoluzione degli archi branchiali, che nei vertebrati terrestri ha portato anche all’evoluzione della laringe, sembra suggerire una continuità evolutiva tra i vertebrati per quanto riguarda la produzione di suoni. Soprattutto, gli autori fanno notare che se i cladi vertebrati più antichi come quello dei Cheloni rivelano una produzione sonora precedentemente trascurata, allora i campioni scelti sono effettivamente significativi per tracciare la storia evolutiva di questo comportamento:

“Nello specifico, rivelando quanto la comunicazione acustica sia comune e omologa in tutti i generi di tartaruga, ci assicuriamo che un’analisi con un campionamento molto meno comprensivo di questo gruppo animale si affidabile e non vulnerabile a comportamenti casuali. Con l’inserimento di molti taxa di gruppi fin qui poco studiati, dimostriamo che l’uso del suono per comunicare non è solo un tratto omologo ma anche una caratteristica ben conservata e ampiamente distribuita tra i vertebrati con coane.”

Serviranno molti studi multidisciplinari per approfondire questo filone di ricerca. Analisi embriologiche, molecolari, anatomiche, statistiche e paleontologiche determineranno se la comunicazione acustica dei vertebrati con coane sia omologa alle vibrazioni della vescica natatoria dei pesci e, in caso affermativo, se questo tratto sia tipico della radiazione dei pesci attinopterigi o perfino precedente. Riferimenti: Jorgewich-Cohen, G., Townsend, S. W., Padovese, L. R., Klein, N., Praschag, P., Ferrara, C. R., …Sánchez-Villagra, M. R. (2022). Common evolutionary origin of acoustic communication in choanate vertebrates. Nature Communications, 13(6089), 1–7. doi: 10.1038/s41467-022-33741-8 Immagine: Pacific Southwest Region USFWS from Sacramento, US, Public domain, via Wikimedia Commons