Oggi sul nostro pianeta vivono 24 specie appartenenti all’ordine Crocodylia. Coccodrilli, alligatori e caimani, nonché il gaviale, possiedono tutti un piano corporeo e una struttura fisica simile e la loro distribuzione è fortemente limitata dal clima e dalle temperature, a causa della loro fisiologia ectotermica. Eppure in ben 247 milioni di anni, la linea dei coccodrilli ha generato un’ampia gamma di forme e strutture corporee adatte ad una grande varietà di habitat. Da piccoli coccodrilli insettivori a enormi ipercarnivori corridori totalmente distaccati dall’acqua, passando per coccodrilli erbivori dotati di corazze per difendersi e persino coccodrilli esclusivamente marini con una pinna caudale per meglio spingersi nell’acqua.

Tutte queste specie di arcosauri, i cui antenati si separarono all’inizio del Triassico dalla linea evolutiva che avrebbe generato dinosauri ed uccelli, possono essere racchiusi nel clade Pseudosuchia, che include sia i gruppi del primissimo Triassico sia tutti gli altri crocodilomorfi, comprese le attuali specie

Visto i recenti studi che mettono in correlazione la temperatura con la variabilità e la diffusione dei coccodrilli, i ricercatori dell’Università di Bristol hanno deciso di indagare se l’intera storia evolutiva degli Pseudosuchia sia stata guidata più da fattori esterni, come il clima e i cambiamenti dell’habitat, oppure al contrario se dipenda principalmente da forze intrinseche, come competizione inter- e intra-specifica o selezione sessuale. Lo studio, pubblicato su Communications Biology, è stato condotto utilizzando 280 taxa di pseudosuchi e individuando per ciascuno 21 tratti corporei come ad esempio le dimensioni di cranio, mandibola e ossa lunghe.

Conoscendo la collocazione temporale di queste specie, gli scienziati hanno ricostruito i tassi evolutivi e quindi derivato un modello filogenetico di evoluzione delle dimensioni corporee del clade Pseudosuchia. Infine, questo modello filogenetico è stato sovrapposto al tempo geologico rivelando una pattern evolutivo riconducibile all’equilibrio punteggiato. Lunghi periodi di basso tasso evolutivo delle dimensioni corporee, dove i cambiamenti sono pochi, vengono intervallati da momenti di accelerazione evolutiva dove la diversificazione delle forme e dimensioni avviene rapidamente.

Gli pseudosuchi iniziano la loro storia evolutiva con un alto tasso evolutivo delle dimensioni corporee all’inizio del Triassico, probabilmente in conseguenza della radiazione adattativa alla conquista di tutte le nicchie ecologiche lasciate vacanti dai precedenti dominatori delle terre emerse, i rettili sinapsidi terapsidi. Il tasso evolutivo però declina per tutto il successivo Triassico medio e tardo, con una rapida caduta durante l’estinzione di massa del Triassico-Giurassico. Il declino nel tasso evolutivo continuerà per tutto il Giurassico, raggiungendo il suo minimo valore e mantenendolo invariato per tutto il Cretaceo. Non si osservano cambiamenti nel tasso evolutivo durante la seconda estinzione di massa vissuta dagli pseudosuchi, cioè quella del Cretaceo-Paleocene. Una possibile spiegazione potrebbe essere che le strutture corporee e lo stile di vita degli pseudosuchi di quel periodo fosse già adatto a sopravvivere ad una catastrofe ecologica come quella avvenuta 65 milioni di anni fa. Strutture corporee e stile di vita non dissimile da quelli delle odierne specie di coccodrilli.

Una nuova impennata del tasso evolutivo avviene durante l’Eocene forse in risposta all’aumento di temperature globali ed al proliferare degli habitat tropicali e sub-tropicali. Il tasso evolutivo a fine Paleogene torna ad essere alto come quello di inizio Triassico ed è rimasto tale da allora. Anche se a detta degli stessi scienziati, la temperatura da sola non spiega il modello filogenetico di evoluzione delle dimensioni corporee degli pseudosuchi, il modello evolutivo ad equilibrio punteggiato suggerisce un forte peso di fattori estrinsechi, come il clima, sull’evoluzione di questo clade.

Fonti:

Stockdale, M.T., Benton, M.J. Environmental drivers of body size evolution in crocodile-line archosaurs. Communications Biology 4, 38 (2021). https://doi.org/10.1038/s42003-020-01561-5

Immagine: University of Bristol, via Nature Research Ecology & Evolution Community

Simone Rebuffi

Mi sono laureato in Biologia Evoluzionistica all’Università degli Studi di Padova. Ho scritto per OggiScienza e sono attivo nel campo della divulgazione scientifica. Ho creato e dirigo il progetto di divulgazione scientifica multipiattaforma “Just a Story”