I fossili, tradizionalmente intesi, sono il più delle volte la fonte principale da cui conosciamo gli organismi vissuti prima di noi, ma non sono affatto l’unica. Può capitare che i viventi lascino nell’ambiente il proprio DNA; più spesso, il passaggio di una creatura lascia qualche tipo di traccia nel suo habitat, come nel caso di impronte e tane. Queste tracce, se fossilizzano, vengono chiamate icnofossili.

Spesso non possiamo sapere che tipo di animale ha lasciato una certa traccia; si preferisce classificare gli icnofossili stessi secondo la loro morfologia, un po’ come si fa per le specie animali. Per le tane di animali scavatori, queste morfologie hanno avuto, e continuano ad avere, tipologie inaspettatamente costanti nei milioni di anni dell’evoluzione biologica.

Uno dei primi a individuare uno schema nelle tane fossili fu il paleontologo Adolf Seilacher. Con una serie di lavori pubblicati dagli anni ’50, ipotizzò una divergenza nella morfologia di tane di mare basso e di mare più profondo. Nel mare poco profondo le tane degli animali scavatori sono semplici, quando il fondale si abbassa le tane diventano più complicate. Questa ipotesi è diventata un caposaldo della paleontologia, ma non è stata mai provata, fino a oggi.

“Lo studio è partito dall’idea di Seilacher ma si è spinto oltre, è andato alla ricerca dei principi organizzativi che stanno dietro a questa divergenza”, racconta a Pikaia Andrea Baucon, paleontologo icnologo dell’Università di Genova e primo autore dello studio. La ricerca di Baucon e colleghi, che si è conquistata la copertina di Geology, ha infatti provato ad associare i tipi di icnofossili secondo il loro sito di ritrovamento: quella che ne è risultata è stata una rete organizzata secondo gli stessi principi che legano gli utenti dei social network. Secondo gli autori, ciò potrebbe indicare l’esistenza di una nuova forza evolutiva.

Tane di mare basso, tane di mare profondo
Baucon e colleghi sono partiti rappresentando i dati del database di icnofossili usato da Seilacher, il più completo attualmente disponibile. “Abbiamo preso 45 siti paleontologici che coprono circa 500 milioni di anni, abbiamo rappresentato ogni tipo di tana fossilizzata come un vertice e abbiamo collegato con una linea quelle che si trovano nello stesso sito” ha spiegato Baucon.

L’idea di usare reti di questo tipo nello studio degli icnofossili, racconta Baucon, nasce dalla necessità di rappresentare un gran numero di dati. La sua vera utilità, però, è di riflettere accuratamente le associazioni dell’antico ambiente marino, perché mentre il corpo di un animale può essere portato dalla corrente e fossilizzare lontano dal suo habitat, una tana nella sabbia fossilizza proprio dove è stata scavata.

Come sono, di fatto, queste tane? Nelle zone più vicine alle coste troviamo tane semplici, come gli Skolithos, tubi più o meno verticali che affondano nella sabbia. Al di là della piattaforma continentale, dove il mare si fa più profondo, le tane diventano più complesse, dai tunnel labirintici dei Nereites ai Paleodictyon simili ad alveari. Ma se questa divisione tra tane semplici in acque basse, tane complesse in acque profonde è intuitivamente chiara, lo studio di Baucon e colleghi è il primo a provarla quantitativamente: nella rete, infatti, emergono con chiarezza i due raggruppamenti.

Dinamiche del ‘piccolo mondo’ tra le tane

“La topologia della rete è identica a quella di Facebook, Twitter, Instagram, reti sociali digitali umane. La distribuzione dei collegamenti non è regolare come la rete di un pescatore, ma non è nemmeno casuale: si trova in uno stato intermedio tra ordine e casualità”, spiega Baucon.

Le tane fossili si associano secondo dinamiche del ‘piccolo mondo’, proprio come gli utenti di un social network. In pratica, ogni membro della rete (persona o icnofossile) è collegato a uno o a più degli altri, che si collegano allo stesso modo ad altri ancora, così che tutti finiscono per essere connessi direttamente o tramite ‘amici di amici’ (o in alternativa ‘occorrenti nello stesso sito’ di ‘occorrenti nello stesso sito’). Il motivo, per gli icnofossili, è che la maggior parte si trovano in ambienti specifici (specialisti ambientali) mentre alcuni sono diffusi in ambienti diversi (generalisti).

“I risultati dello studio hanno anche un’importanza dal punto di vista evoluzionistico, perché la forma delle tane può essere vista come un’estensione del fenotipo degli organismi”, afferma Baucon, rifacendosi al concetto di fenotipo esteso del biologo Richard Dawkins. Secondo questa idea, il prodotto dell’interazione tra un organismo e il suo ambiente può essere considerato, appunto, un fenotipo esteso, perché conseguenza dei geni che hanno permesso e causato l’interazione. Questo si applica bene alle tane, il più delle volte frutto di comportamenti istintivi ereditabili.

Secondo Baucon e colleghi, l’evoluzione convergente non basta a spiegare il cambiamento delle tane al mutare dell’ambiente. “Il fatto che esista una differenza tra questi due grandi gruppi sottolinea che i due biomi, mare profondo e poco profondo, sono rimasti separati da sempre, o quasi.” Ciò avrebbe influito sulla possibilità di flusso genico, e quindi sulla divergenza tra i due gruppi. “Questa dinamica del piccolo mondo può essere vista come una nuova forza macroevolutiva, dietro la quale c’è una miriade di piccoli processi ecologici, il cui effetto è maggiore della somma delle singole parti”, conclude Baucon.

Nel futuro, gli autori dello studio intendono approfondire proprio le conseguenze di queste dinamiche dal punto di vista evolutivo. Dovranno spiegare, tra le altre cose, come mai le associazioni siano rimaste stabili per centinaia di milioni di anni, nonostante l’evolvere delle specie e persino attraverso le estinzioni di massa. È importante che le discipline dialoghino tra loro; diventa palese, se pensiamo che l’analisi dei social network di oggi può aiutarci a comprendere tracce vecchie milioni di anni.

Riferimenti: Baucon, A., et al., 2021, Small-world dynamics drove Phanerozoic divergence of burrowing behaviors: Geology, v. 49, p. XXX–XXX, https://doi. org/10.1130/G48523.1


Immagine: rivista Geology https://pubs.geoscienceworld.org/geology