L’evoluzione delle strutture complesse precede a piccoli passi: così viene interpretato il concetto darwiniano di evoluzione graduale. E sono proprio dei piccoli passi, quelli eseguiti dai dipnoi, che hanno significato un grande passo per la colonizzazione delle terre emerse da parte dei vertebrati tetrapodi.

I dipnoi, di cui al giorno d’oggi restano solo 6 specie raggruppate in tre generi (Lepidosiren in Sudamerica, Neoceratodus in Australia e Protopterus in Africa), sono pesci dalle caratteristiche molto particolari, alcune in comune con i vertebrati terrestri. Infatti, come i tetrapodi presentano i polmoni, derivati dalla vescica natatoria tipica dei pesci, che, sebbene molto piccoli, consentono loro di respirare ossigeno atmosferico anche grazie alla presenza delle coane nasali, una novità evolutiva di questo gruppo di organismi. Per questo motivo sono anche detti ‘pesci polmonati’. Ma i dipnoi presentano anche un’altra caratteristica peculiare: questi pesci hanno infatti pinne carnose, in comune con gli altri Sarcopterygii (i Crossopterygii), da cui si originarono gli arti dei vertebrati terrestri. Queste strutture non sono solo anatomicamente simili a quelle dei tetrapodi, ma in alcuni casi possono anche svolgere la medesima funzione di deambulazione.

Un recente studio, pubblicato sulla rivista PNAS, ha infatti dimostrato inequivocabilmente come questi organismi, in particolare un esemplare della specie africana Protopterus annectens, siano in grado di ‘camminare’ sui fondali grazie alle loro sottili pinne pelviche con una modalità del tutto simile ai vertebrati terrestri. Come si può vedere molto chiaramente da questo video, il dipnoo è in grado di muovere gli arti in modo alternato e procedere, sebbene lentamente, lungo una direzione predefinita. Le pinne fungono da vere e proprie zampe, anche se il sostegno del corpo è aiutato dalla presenza dell’acqua.

Questa scoperta mette in luce come la transizione dalle acque alle terre emerse nei tetrapodi abbia probabilmente avuto inizio ben prima di quanto ritenuto finora, prima dell’origine dei veri e propri arti dotati di dita, e non con l’avvento dei primi colonizzatori dell’ambiente subaereo, come il famoso Tiktaalik roseae.

Andrea Romano


Riferimenti:
H. M. King, N. H. Shubin, M. I. Coates, M. E. Hale. Behavioral evidence for the evolution of walking and bounding before terrestriality in sarcopterygian fishes. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2011; DOI: 10.1073/pnas.1118669109

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Credit: Image courtesy of University of Chicago Medical Center