Un nuovo fossile modifica l’albero filogenetico degli artropodi

Servendosi della MicroCT, un gruppo di scienziati ha osservato come mai prima d’ora alcuni esemplari di un antico invertebrato vissuto oltre 500 milioni di anni fa, con risvolti evoluzionistici sorprendenti


La fauna di Chengjiang, che deve il suo nome all’omonima contea nella provincia dello Yunnan, in Cina, è famosa per la grande ricchezza di specie appartenenti al basso Cambriano ovvero circa 518 milioni di anni fa. L’ottimo stato di conservazione dei fossili ha permesso agli scienziati, che da anni studiano questa fauna, di riconoscervi le innumerevoli specie di artropodi che abitavano quello che doveva essere un mare poco profondo dal fondale fangoso.

Molte di queste specie risultano uniche nella loro morfologia mostrando caratteristiche insolite e rare, probabilmente esperimenti evolutivi alternativi, cosa che però complica notevolmente la classificazione di questi animali. Un esempio concreto è la classe dei Megacheira, artropodi predatori dotati di un paio di possenti appendici raptatorie distintive di questo taxa, la cui posizione filogenetica all’interno degli artropodi è confusa.

Proprio l’origine embrionale di queste due strutture è fonte di dibattito all’interno della comunità scientifica: individuare il segmento dalla quale si originano è fondamentale per il posizionamento filogenetico, in quanto le specie le cui appendici frontali si sviluppano dal segmento protocerebrale sono filogeneticamente precedenti a quelle in cui le appendici frontali si originano dal segmento deutocerebrale, così come questi ultimi sono filogeneticamente più antichi di quelli le cui appendici frontali sono opera del segmento tritocerebrale.

La svolta è arrivata grazie ad uno studio pubblicato su Current Biology, che vede impiegata la micro tomografia computerizzata (MicroTC) per osservare con un dettaglio senza precedenti le strutture encefaliche di alcuni giovani esemplari fossili di Leanchoilia illecebrosa, specie appartenente alla classe Megacheira. La MicroCT oltre a mostrare con assoluta definizione elementi come le appendici e gli occhi in 3D, ha rivelato anche l’esistenza di un “labbro” ridotto sopra l’apertura buccale, mai osservato prima d’ora nei fossili di individui adulti.

Questo tratto è di grande importanza nella classificazione e nella filogenesi degli artropodi poiché è un tratto derivato cioè comparso più recentemente nella storia evolutiva di questi animali. In gran parte di essi questa struttura è una piastra ben sclerotizzata, come ad esempio nel grillo, mentre nei chelicerati si riduce durante la vita dell’animale fino ad apparire negli adulti come un vero e proprio labbro superiore.

In L. illecebrosa si osserva un trend del tutto simile a quello dei chelicerati: il labbro ben visibile in questi esemplari giovani si riduce durante l’ontogenesi finendo per essere difficilmente riscontrabile negli esemplari adulti fossilizzati.

Inoltre, lo studio della posizione del “labbro” in relazione ad altri elementi cefalici come le appendici raptatorie, dimostra che quest’ultime originano dal segmento deutocerebrale, esattamente come nei chelicerati, ponendo fine al dibattito sulla loro provenienza embrionale.

Questi due caratteri derivati e condivisi supportano la posizione filogenetica di Megacheira alla base del subphylum Chelicerata, il gruppo che comprende, tra gli altri, ragni e scorpioni, come già precedentemente proposto da altri studi sulle similitudini del sistema nervoso di questi due taxa.


Fonti:
Yu Liu, Javier Ortega-Hernández, Dayou Zhai, Xianguang Hou. A Reduced Labrum in a Cambrian Great-Appendage EuarthropodCurrent Biology, 2020; DOI: 10.1016/j.cub.2020.05.085

Immagine: Dwergenpaartje / CC BY-SA, via Wikimedia Commons