mercoledì 30 dicembre 2015

I Desmostili: un ordine di mammiferi terziari poco conosciuto ma dalle abitudini particolari


Ci sono 7 casi documentati di un ritorno al mare da parte di Mammiferi placentati; alcuni sono conosciutissimi dal pubblico (orso polare, lontra marina, Pinnipedi e Cetacei); altri meno (i Sirenidi). Inoltre ci sono due ritorni che riguardano il passato, sono noti esclusivamente con i fossili: un bradipo acquatico (Thalassocnus) e i Desmostili. Questi ultimi occupano un posto molto particolare. Innanzitutto sono conosciuti come “ordine”: anche se oggi termini come Classe, Ordine, Famiglia e simili tendono ad essere sostituiti tutti dal termine “clade”, la collocazione dei Desmostili in un ordine a se stante ne dimostra la estrema particolarità nella morfologia e nelle abitudini. Inoltre sono ancora poco conosciuti e proprio per questo meritano una certa attenzione, anche nel quadro evolutivo generale dei mammiferi cenozoici.

I primi fossili di Desmostili sono stati trovati alla fine del XIX secolo: in California i reperti furono attribuiti all'ordine dei Sirenidi, in Giappone invece l'incertezza fu maggiore, con due ipotesi sul tappeto, Sirenidi o primitivi proboscidati; ma erano anche state notate differenze significative con la morfologia di questi gruppi.
Come in genere succede nei mammiferi i fossili di Desmostili sono pochi, incompleti e spesso mal conservati. La storia dei Mammiferi (e degli animali terrestri in generale) è sostanzialmente un racconto fatto di denti e mandibole, le parti più resistenti alla distruzione da parte degli agenti atmosferici e/o da parte degli animali spazzini. In particolare i Desmostili sono ben riconoscibili proprio dalla particolare e caratteristica morfologia dei denti, che presentano delle imponenti cuspidi ricoperte da colonne di smalto molto vicine l'una all'altra.

Ci sono poche specie ben determinate appartenenti a questo gruppo. Uno scheletro quasi completo di Neoparadoxia cecilialina – vissuta nel Miocene medio – è stato trovato recentemente nella zona costiera della California meridionale [1] durante dei lavori di scavo e ora è conservato nel Museo di Storia Naturale della contea di Los Angeles. Alcune delle vertebre cervicali e toraciche erano ancora in posizione originaria e quindi non hanno dato problemi di ricostruzione. Per il resto le ossa sono state rimesse in posizione in base alle conoscenze anatomiche generali su questo gruppo.
La benna della escavatrice aveva rotto solo alcune ossa di un lato dello scheletro prima che gli operatori si rendessero conto del ritrovamento e quindi bloccassero i lavori in attesa del recupero dei resti: le parti perdute sono state ricostruite avendo il riferimento del lato opposto. Un aspetto interessante di questo fossile è la presenza di tracce di morsi di squalo.

Quando e dove sono vissuti i Desmostili? I fossili di Desmostili sono distribuiti lungo la costa pacifica tra il Giappone ed il Messico, in sedimenti la cui età va dall'Oligocene alla fine del Miocene, sostanzialmente fra 30 e 7 milioni di anni fa. Un ordine davvero dalla vita breve in un'area geografica limitata, se comparata a quella degli altri mammiferi, la cui estrema specializzazione ha avuto come corollario una morfologia molto diversa dai loro parenti più vicini.

Le questioni fondamentali su questi animali sono diversi: come vivevano? Cosa mangiavano? Perché si sono estinti? Chi sono i loro parenti più prossimi?

Come vivevano e si nutrivano i Desmostili. Gli scheletr
i suggeriscono che i Desmostili fossero a loro agio in acqua: costole e altre ossa lunghe in genere non hanno una cavità midollare, una caratteristica tipica dei vertebrati terrestri quando ritornano alle acque. 
Le mascelle sono a pala, con zanne corte, il che fa pensare ad una dieta erbivora. 
Oggi la comunità scientifica ritiene unanimamente che i Desmostili avessero un comportamento simile a quello dei Sirenidi, cioè che si nutrissero di vegetali marini, con una differenza sostanziale: come i cetacei i Sirenidi rimangono in mare tutta la vita, mentre i Desmostili erano capaci di muoversi in terra come oggi fanno i pinnipedi (anzi, molto meglio): finito di mangiare tornavano sulla terraferma per digerire, riposarsi e per le necessità legate alla riproduzione. Sicuramente la loro massa (ben superiore al metro) li poneva relativamente al sicuro dai predatori terrestri (i quali, magari, in zone insulari non erano neanche presenti). Invece i morsi di squalo trovati su alcuni fossili dimostrano che le acque erano per loro meno sicure.

La struttura delle ossa dimostra un miglioramento progressivo dell'adattamento ad un ecosistema marino: la massa corporea aumentò (e ancora di più si sono ingranditi mani e piedi), le narici si sono allargate e le orbite oculari si sono innalzate; progredì anche l'adattamento all'alimentazione subacquea: la cavità orale e i molari si ingrandirono. mentre muso e mandibole si piegarono verso il basso.

Su come si muovessero questi animali, i primi modelli li hanno paragonati agli ippopotami o alle foche, mentre Daryl P. Domning ha proposto nel 2002 che i loro movimenti in terra e in mare fossero sostanzialmente simili a quelli degli orsi bianchi attuali [2]. 

Perchè si sono estinti. Durante il Miocene l'ambiente dove vivevano i Desmostili ha subìto parecchi cambiamenti. Innanzitutto il clima si è fatto progressivamente più freddo. Avrebbero forse potuto migrare verso zone più calde ma non lungo la costa americana perchè l'istmo di Panama non si era ancora sollevato e le due Americhe erano parecchio distanti; sarebbe stata forse possibile una migrazione verso le coste più meridionali dell'Asia, dove però non sono conosciuti.

C'è stato poi un grosso cambiamento nella flora costiera: le praterie di piante acquatiche delle quali si nutrivano (perlopiù angiosperme) sono state progressivamente sostituite da quelle di Kelp, che sono invece alghe brune. È possibile che le modifiche degli ultimi desmostili siano dovute a questo cambiamento epocale; è possibile che proprio la variazione nella vegetazione ne abbia provocato l'estinzione a causa dei nuovi venuti, i Sirenidi appunto, che invece sono perfettamente a loro agio quando si devono nutrire di Kelp.

Il posto dei Desmostili fra i mammiferi. Questo aspetto è molto interessante: tradizionalmente i Proboscidati e i Sirenidi sono ritenuti i loro parenti più prossimi. Quindi, come ho detto, all'inizio vennero presi come gli antenati dei sirenidi e inseriti in quell'ordine. 
Più tardi sono stati considerati un secondo ritorno al mare di proboscidati, più vicini al primitivo e coevo Moeritherium, un parente stretto (ma non un antenato) degli elefanti vissuto in Africa tra Eocene e Oligocene che al più o meno contemporaneo Pezosiren portelli, un Sirenide basale ancora capace di locomozione a terra. 
Nel 1975 fu proposto il clade dei Tethytheria, che includeva Sirenidi, Desmostili, Proboscidati e gli Embrithopodi, un gruppo di mammiferi particolare, anche questo di non lunga vita [3]. Oggi i Tethytheria sono compresi negli Afroteri, i placentati africani.

Ma in questi anni sono venuti fuori dei risvolti parecchio interessanti: da qualche tempo sono stati suggeriti come parenti stretti dei Desmostili gli Antracobunidi, un altro gruppo di mammiferi eocenici. Noti in Asia meridionale e di dimensioni grandi per un esponente di questa classe, sono tradizionalmente considerati antenati dei proboscidati. 
Ora invece viene fuori un'altra ipotesi e cioè che gli antracobunidi siano antenati dei perissodattili (cioè dei cavalli e dei rinoceronti) [4]
Gli antracobunidi vivevano a stretto contatto con l'acqua e quindi i Desmostili sarebbero una loro derivazione che con Sirenidi e Proboscidati c'entra il giusto. 
Il problema è che se il gruppo di Cooper avesse ragione, questo metterebbe in crisi (e non poco) l'attribuzione dei perissodattili ai Laurasiateri, cioè ai mammiferi del continente settentrionale, che è stata messa in dubbio anche dalle ricerche sulla genetica degli ungulati terziari endemici del Sudamerica: i loro parenti più prossimi sarebbero proprio i Perissodattili.
Oppure no... vista la loro probabile parentela con gli ungulati terziari endemici dell'America Meridionale [5] mi vengono in mente delle idee strane sull'origine dei perissodattili.....

[1] Barnes (2013): a new genus and speces of late Miocene Paleoparadoxiid (Mammalia, Desmostyla) from California Contributions in Science, 521:51–114
[2] Domning (2002): The terrestrial posture of desmostylians. In: R.J. Emry (ed.) Cenozoic mammals of land and sea: Tributes to the career of Clayton E. Ray. Smithsonian Contributions to Paleobiology 93:99–111
[3] McKenna (1975): Toward a Phylogenetic Classification of the Mammalia. in: Luckett e Szalay (ed) Phylogenesys of Primates, a multidisciplinary approach 21-43
[4] Cooper et al. (2014) Anthracobunids from the Middle Eocene of India and Pakistan Are Stem Perissodactyls. PLoS ONE 9(10): e109232
[5] Buckley M. 2015 Ancient collagen reveals evolutionary history of the endemic South American ‘ungulates’. Proc. R. Soc. B 282: 20142671.


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