Quarta puntata della recensione estesa dell’ultima opera di Richard Dawkins: tutti i cordati si sono ormai uniti al pellegrinaggio e ci accingiamo ad incontrare i co-antenati con cui dividiamo il Regno….

Gli ultimi due Rendez-vous avevano visto l’ingresso di Cefalocordati e Urocordati: il phylum dei Cordati e’ ormai presente al completo. Stiamo per incontrare organismi dal piano corporeo decisamente diverso. Il Rendez-vous 25 ci unisce, come cordati, a quelli che dobbiamo stranamente considerare come i nostri cugini piu’ prossimi: gli Echinodermi, o piu’ precisamente, gli Ambulacrari (un super-phylum che comprende anche altri gruppi vermiformi). Chi direbbe mai che condividiamo una parentela non lontanissima con stelle marine, ricci di mare e cetrioli di mare (oltre ai crinoidi, di cui conserviamo unicamente testimonianze fossili), animali con simmetria radiale? Insieme a questo gruppo facciamo parte dei cosiddetti organismi deuterostomi. Il prossimo Rendez-vous e’ di quelli epocali: il nostro co-antenato 26 ci lega a tutti i protostomi, la stragrande maggioranza del regno animale: qualche numero? I tre phyla che riuniscono i vari tipi di vermi contano circa trenta volte il numero delle specie totali di mammiferi; nel phylum Arthropoda, i soli Insetti costituiscono i tre quarti di tutte le specie animali… Essere protostomi o deuterostomi e’ una questione di gastrulazione, una fase davvero importante del nostro sviluppo embrionale.

Questa e’ l’occasione per Dawkins di spiegare le attuali frontiere della biologia molecolare in campo filogenetico: questa sta confermando la suddivisione in phyla, gia’ avanzata sulla base di dati anatomici ed embriologici, ma allo stesso tempo sta inevitabilmente facendo luce sulle connessioni genetiche e biochimiche tra i vari phyla, cercando di raggruppare ultreriormente gli stessi in super-phyla. Attualmente se ne propongono tre, dai nomi quasi impronunciabili: Ecdisozoi (Artropodi, Nematodi e Onicofori), Lofotrocozoi (Molluschi, Anellidi ed altri vermiformi) e Platizoi (Platelminti e Rotiferi piu’ altri phyla minori). Cio che colpisce maggiormente e’ l’aspetto vermiforme dei rappresentanti primitivi di tutti i super-phyla protostomi, nonche’ dei deuterostomi stessi. La ragione di cio’ e’ contenuta nel racconto del policheto, e di come si puo’ spiegare il passaggio dal piano corporeo di un protostomo a quello di un deuterostomo come conseguenza di un semplice “ribaltamento”, piuttosto che per un laborioso riarrangiamento interno. Cosi’ il nostro co-antenato 26 sarebbe un verme protostomo, con il tubo neurale ventrale, che poi avrebbe originato un verme che nuotava sulla sua schiena…. Alcuni grandi cambiamenti possono quindi essere innescati da una variazione di comportamento operata da pochi individui avventurosi; il tempo si preoccupa di far poi avvenire le necessarie modifiche adattative, attraverso la selezione naturale. Importanti sono anche i racconti della cavalletta, sul concetto di razza, e della drosofila, sull’embriologia e sul concetto di sviluppo precoce dell’embrione, assimilabile ad una serie di istruzioni di piegatura, come in un origami! Negli Artropodi, dove e’ presente una segmentazione molto evidente di testa, torace e addome, i famosi geni Hox, grazie ad alcuni stratagemmi (8 geni controllano ben 17 segmenti), segnalano ad ogni cellula a quale segmento essa appartenga. I geni Hox non sono presenti solo in Drosofila, ma anche nei mammiferi, che presentano comunque un piano corporeo modulare, ed e’ proprio lo studio approfondito di questi geni che fa risalire al co-antenato 26 il legame con tutti i discendenti animali protostomi e deuterostomi. I geni Hox sono posseduti da quasi tutti gli animali: non da Ctenofori e Poriferi (li incontreremo oltre..). Gli Cnidari (anch’essi devono ancora unirsi al pellegrinaggio), inoltre, possiedono soltanto due geni Hox, e di conseguenza un’organizzazione corporea piu’ semplice.

Il racconto di uno dei momenti storicamente piu’ importanti dell’intero pellegrinaggio viene affidato a Peripatus, il “verme di velluto”, una volta considerato anello di congiunzione tra anellidi ed artropodi: siamo alla celeberrima “Esplosione del Cambriano”, l’apparentemente improvvisa comparsa dei maggiori phyla rappresentati oggi nel Regno Animale. Molti testi ci raccontano che l’evento si sarebbe verificato pressoche’ “istantaneamente” circa 550 Mya. Cosa accadde realmente? Cosa raccontano i fossili di Burgess Shale e quelli di Chengjiang? Dawkins illustra tre possibili scenari. Prima ipotesi: si tratta di una “illusione ottica”, dovuta alla improvvisa maggiore capacita’ di fossilizzazione degli organismi unita a condizioni ambientali piu’ favorevoli per questo processo. Questa ipotesi e’ oggi caldamente sostenuta da molti biologi molecolari, che con i loro studi suggeriscono di spostare molto piu’ indietro nel tempo, diverse centinaia di milioni di anni prima, le divergenze filogenetiche tra i principali phyla. Seconda ipotesi: c’e’ stata solo una modesta “esplosione” radiativa dei vari phyla, protrattasi per circa 65 milioni di anni. Terza ipotesi: si e’ davvero verificata una grandiosa “esplosione” a causa di modificazioni macromutazionali… Inutile dire che quest’ultima e’ certamente l’ipotesi meno favorita dal gradualista Dawkins!

Da qui in avanti, mentre ci addentriamo nel pre-Cambriano, i fossili sono sempre piu’ rari e le datazioni sempre piu’ incerte. Al Rendez-vous 27, circa 630 Mya, si uniscono al pellegrinaggio i vermi piatti acelomati come ad esempio Convoluta, capaci di sviluppare associazioni endosimbiotiche con alghe monocellulari (come offrire un posto al sole alle alghe sfruttandone la capacita’ fotosintetica). I prossimi quattro Rendez-vous potrebbero essere dati nell’ordine non corretto…. Il Rendez-vous 28, 50 o 100 Mya prima, permette agli Cnidari di unirsi al pellegrinaggio: sono meduse, coralli e anemoni di mare, dotati di cnidociti, potenti dardi avvelenati, e capaci, nel caso dei coralli, di costruire isole intere; semplici per struttura corporea e fisiologia. Il racconto dei coralli parte da un ricordo dell’opera prima di Charles Darwin sul meccanismo di formazione delle barriere coralline, teoria valida ancora oggi, e termina con un omaggio alla Teoria Endosimbiotica di Lynn Margulis. Al Rendez-vous 29 incontriamo gli Ctenofori, precedentemente considerati affini agli Cnidari: sono solo un centianio di specie, ma presenti in gran numero in tutti gli oceani. Molti di loro sono simili a meduse, ma si muovono per mezzo di ciglia e non possiedono cnidociti. La data di questo incontro? Troppo difficile da stabilire…. Il Rendez-vous 30 risale a circa 780 Mya: si unisce al pellegrinaggio una sola attuale specie dei Placozoi (secondo Dawkins; la letteratura arriva a descriverne fino a tre specie): si tratta di Trichoplax adhaerens, un piccolissimo organismo pluricellulare di forma irregolare, con un tappeto di ciglia quale sistema di locomozione, dotato di due soli strati di cellule. Anche qui la biologia molecolare ha permesso importanti scoperte: non solo esso non e’ uno cnidario, come precedentemente creduto, ma rappresenta l’organismo pluricellulare dotato del genoma piu’ piccolo e del piano corporeo piu’ semplice. E’ un nostro lontanissimo antenato: solo le spugne sono probabilmente piu’ lontane da noi. Siamo ormai giunti al co-antenato 31, che ci lega proprio agli ultimi membri dei Metazoi che incontreremo in questo pellegrinaggio (alcuni studiosi, addiruttura, non riconoscono loro pienamente questa classificazione): si tratta delle spugne, sprovviste di sistema nervoso, tessuti o organi, filtratrici di enormi volumi di acqua. Le cellule di una spugna sono totipotenti, al punto che da ogni singola cellula puo’ derivare una nuova spugna; cio’ fa si’ che non ci sia una divisione tra cellule germinali e cellule somatiche. I primi Metazoi si formarono probabilmente per assemblaggio di Protozoi monocellulari, circa 800 Mya.

Tutto il Regno Animale si e’ ormai unito al pellegrinaggio, ed e’ tempo di incontrare gli altri Regni affini al nostro, cioe’ quelli che compongono il super-Regno (detto anche Dominio) Eukarya. Ma, naturalmente, questa e’ un’altra storia, che verra’ raccontata nella prossima puntata……..

Puntate gia’ pubblicate su Pikaia The Ancestor’s Tale (recensione del libro) The Ancestor’s Tale 0-8. Tutti i primati si uniscono al pellegrinaggio The Ancestor’s Tale 9-15. Tutti i mammiferi si uniscono al pellegrinaggio The Ancestor’s Tale 16-24. Tutti i cordati si uniscono al pellegrinaggio Paola Nardi