A pochi mesi di distanza torno a parlare della radiazione del Cambriano, quando appunto avevo fatto notare come Radiazione sia un termine decisamente più adatto di esplosione, data la lunghezza della fase di differenziazione e affermazione di Animalia (non ci dispiace per gli antievoluzionisti, a cui il concetto di radiazione al posto dI esplosione non piacerà di sicuro...). L‘occasione è un nuovo lavoro in cui viene esplorata una sezione stratigrafica in Cina che comprende un lasso di tempo molto lungo, partendo dalle prime testimonianze di Animalia alla scomparsa dei predecessori, i Vendozoi (o faune ediacarane): le nuove testimonianze fossili confermano quindi i dati genetici, dimostrando come le divisioni principali di Animalia siano avvenute ben prima dell’inizio del Cambriano
L’EDIACARANO, L’ULTIMO PERIODO DEL NEOPROTEROZOICO. L’Ediacarano inizia alla fine dell’episodio di Terra a palla di neve del Marinoano 635 milioni di anni fa (ne ho parlato qui) e termina 539 milioni di anni fa, quando si conclude l’era Neoproterozoica e inizia con il Cambriano l’era Paleozoica. All’inizio della ricerca paleontologica nelle Isole Britanniche le rocce di prima del Permiano erano sembrate prive di vita, per cui era stata definita una era azoica precedente a quella paleozoica. In realtà non solo questa definizione è durata ben poco, ma dal punto di vista biologico la parte terminale di quel periodo rappresenta una fase estremamente importante: i quasi 100 milioni di anni dell’Ediacarano hanno visto prima le cosiddette faune di Ediacara (i Vendozoa) e poi l’affermazione di Animalia, i cui primi resti datano a circa 575 milioni di anni fa, quindi 35 milioni di anno prima dell’inizio di quella che era stata definita l’esplosione del Cambriano. La presenza nella fase finale dell’Ediacaranio di animali a simmetria bilaterale era stata ipotizzata dal ritrovamento di tracce di locomozione (Mangano e Buatois, 2014), dato che i Vendozoi non avevano capacità motorie; ma i fossili di bilaterali dell’epoca fino ad oggi erano decisamente scarsi, con solo quattro generi controversi: Kimberella, Ikaria (di cui ho parlato qui), Uncus e Yilingia. In particolare non erano mai stati trovati fossili che potevano essere gli autori delle tracce di locomozione. Questa lacuna è stata colmata da un lavoro appena uscito (Li et al, 2026) nel quale sono state esaminati i fossili del tardo Ediacarano e dell’inizio del Cambriano ritrovati a Jiangchuan, nella Cina sud-occidentale.
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| Dikinsonia costata, uno dei più classici esponenti dei Vendozoi dell'Ediacarano |
LE PRINCIPALI SUDDIVISIONI DI ANIMALIA AVVENNERO GIÀ NELL’EDIACARANO. La divisione più evidente di Animalia è quella morfologica fra
(a) forme prive di simmetria, come le spugne e gli ormai rarissimi placozoi,
(b) forme a simmetria radiale come Cnidari e Ctenofori
(c) forme a simmetria bilaterale (i bilatera) a cui appartiene la stragrande maggioranza dei phyla di Animalia.
A loro volta i Bilatera si dividono in:
I. protostomi (fra i quali gli artropodi e i molluschi)
II. deuterostomi (fra i quali echinodermi, cordati evertebrati).
I due gruppi di Bilatera si differenziano per procedimenti diversi di formazione del corpo durante la fase embrionale. Da notare come all’interno dei deuterostomi gli echinodermi siano caratterizzati dalla disposizione del corpo in cinque sezioni attorno a un asse centrale, con una simmetria che ricorda quindi quella radiale.
La diversificazione di Animalia durante la transizione Ediacarano-Cambriano ha rappresentato un evento cruciale nella storia della Terra in quanto ha alterato radicalmente il pianeta e la sua biosfera.
I dati paleontologici suggeriscono che nell’Ediacarano superiore ci siano state due ondate di estinzione:
- la prima alla transizione tra la comunità faunistica di tipo Mar Bianco e la comunità faunistica di tipo Nama, circa 550 milioni di anni fa
- la seconda al passaggio Ediacarano – Cambriano 539 milioni di anni fa. Al passaggio fra le comunità faunistiche del Mar Bianco e di Nama si cominciano a trovare forme appartenenti ad Animalia, diffuse quindi nel Nama e assenti nel più antico Mar Bianco: per questo la parte terminale dell’Ediacarano è anche detta il "Mondo dei Vermi", indicando così uno stadio morfologico dei metazoi dell’epoca (i termini Animalia e Metazoa sono abbondantemente coincidenti). Di fatto, nella comunità faunistica di tipo Nama compaiono le prime prove di predazione macroscopica sotto forma di fori nei più antichi organismi biomineralizzanti macroscopici. Sono indicazioni tali da far constatare a Darroch et al. (2018) come questo impulso di ricambio segni il più grande cambiamento nella complessità biologica. C’è poi una seconda ondata di cambiamenti appunto al passaggio Ediacarano - Cambriano. Il fatto principale quindi è che le faune dell’Ediacarano terminale sono più simili a quelle successive del Cambriano che con quelle della prima parte dell’Ediacarano.
Di fatto già da tempo era noto come i dati dell’orologio molecolare ponessero le principali divisioni fra Animalia ben prima dell’inizio del Cambriano (per esempio Erwin et al, 2011) e non è ancora del tutto chiaro (almeno a leggere la bibliografia) come sia avvenuta al suo inizio, in particolare nei rapporti di parentela fra quattro suddivisioni fondamentali: spugne, placozoi, forme a simmetria radiale e a simmetria bilaterale. Il problema è che la documentazione fossile è molto scarsa nel periodo fondamentale in cui i vari phyla di Animalia si stavano diversificando e quindi fino ad oggi quello che s sa è dedotto dai dati genetici degli animali odierni, che appunto hanno fornito in varie ricerche dati contraddittori fra loro.
IL NUOVO BIOTA DI JIANGCHUAN DELLA FINE DELL'EDIACARANO. Li et al (2026) descrivono nella Cina sud-occidentale una associazione di oltre 700 esemplari di fossili a corpo molle (la maggior parte dei quali precedentemente sconosciuti) nella quale si nota una eccezionale diversità morfologica e, di conseguenza, anche tassonomica.
L'eccezionale conservazione è probabilmente facilitata da una rapida sepoltura in condizioni ambientali anossiche simili a quelle dei Burgess Shale del Cambriano. Si deve notare a questo proposito che la conoscenza dei fossili di questa fase così importante dell’evoluzione della vita sulla Terra sarebbero ben poca cosa senza i fossili contenuti nel Burgess Shale e in altri lagerstatten dalle caratteristiche simili così diffusi e particolari del Cambriano in cui l’ambiente riducente ha impedito la dissoluzione dei corpi e quindi sono rimaste preservate una buona quantità di parti molli. I resti, denominati Biota di Jiangchuan, sono conservati sotto forma di pellicole carboniose all’interno di sedimenti della parte terminale dell’Ediacarano e dell’inizio del Cambriano. La sezione quindi comprende sia il passaggio fra le faune di tipo Mar Bianco e quelle di Nama che quello successivo fra Ediacarano e Cambriano. Vi si trovano macroalghe, alcuni, sebbene molto scarsi, fossili appartenenti ai vendozoi, le tipiche forme di vita macroscopiche dell’Ediacarano (l’attribuzione è sicura solo per Lobodiscus, altri potrebbero esserlo ma gli Autori non ne sono certi), ma soprattutto ci sono tanti esponenti di Animalia, spesso eccezionalmente ben conservati (addirittura sono visibili strutture di alimentazione, organi locomotori e intestini). La cosa interessante è il ritrovamento sia di Vendozoi che di Metazoi, sia pure non insieme.
Escludendo i resti di Shaanxyllithes, la cui affinità è ancora dibattuta (alcuni Autori li inseriacono in Vendozoa, altri in Animalia), i fossili rappresentano un compendio di quella che dovevano essere all’epoca gli animali (anche se non mi consta abbiano trovato né spugne, né placozoi). Ci sono forme a simmetria radiale, rappresentati sia da Cnidari (quelli che una volta si chiamavano celenterati, oggi rappresentati soprattutto da meduse, coralli e anemoni di mare) che Ctenofori (un phylum costituito oggi da circa 100 specie di animali invertebrati marini dal corpo trasparente quasi interamente costituito d'acqua e lunghi qualche centimetro), ma, fatto estremamente importante, anche da diversi esponenti di bilatera, fra i quali diversi animali vermiformi e i più antichi deuterostomi. Il biota di Jiangchuan fornisce quindi importantissime indicazioni sulla radiazione iniziale dei Bilateria, il clade animale più diversificato.
LA DIFFERENZIAZIONE DI BILATERA. Ovviamente il piatto forte della scoperta sono i fossili di Bilatera e, soprattutto, di possibili deuterostomi. Alcuni esemplari sono riferibili ai Mackenziidi del Cambriano, la cui affinità è stata oggetto di controversie: descritti prima come echinodermi, poi addirittura come forme simili agli anemoni di mare, alla fine, in attesa di in attesa di capirci qualcosa di più, sono stati classificati molto saggiamente come Bilatera incertae sedis (escludendo ovviamente la relazione con le anemoni di mare, che essendo cnidari hanno simmetria radiale).
Il fossile di Bilatero più numeroso (ben 185 esemplari) è un “verme” allungato con una bocca nella quale sembra esserci un qualcosa che assomiglia ad una lingua (prudentemente indicata come struttura anteriore reversibile) e un probabile stomaco. Il più grande di questi esemplari è lungo oltre 6 cm. Una banda scura lungo il corpo è compatibile con la presenza di un intestino, ma non è chiaro se fosse dotato anche di apertura anale e di sicuro non aveva appendici tipo arti o antenne.
È particolarmente importante la presenza di quattro esemplari che mostrano caratteristiche anatomiche compatibili con gli ambulacrari (gruppo formato da echinodermi e emicordati), che quindi dovrebbero rappresentare alcuni dei più antichi deuterostomi. Infine, sempre fra i probabili deuterostomi, ci sono dei fossili allungati e tubolari che potrebbero rappresentare dei tubi come quelli che vengono abitati oggi da alcuni emicordati (gruppo oggi non troppo diffuso, ma che all’inizio del Paleozoico con i graptoliti è stato protagonisti di una fioritura mica male).
L’EVOLUZIONE DI ANIMALIA DAL PUNTO DI VISTA DEL BIOTA DI JIANGCHUAN. I fossili di Jiangchuan suggeriscono che all’epoca i Bilatera si fossero già diversificati, attribuendo ad essi le tracce fossili dell'Ediacarano note da tempo, data la mancanza nei Vendozoi di caratteristiche tali da produrle. Da notare che a Jiangchuan a causa delle modalità di sedimentazione le tracce che mancano negli orizzonti contenenti i fossili sono presenti in orizzonti vicini.
I nuovi esemplari di Jiangchuan colmano finalmente il divario tra la documentazione fossile corporea dei protostomi e dei deuterostomi e quella genetica, confermando la comparsa di questi ultimi e degli ctenofori a simmetria radiale già prima dell’inizio del Cambriano.
Queste osservazioni confermano come la comunità faunistica di Nama (nota in Namibia, Siberia, USA), così ben visibile a Jiangchuan, abbia molte più cose in comune con le faune del Cambriano che con quelle tipo Mar Bianco presenti nella parte precedente dell’Ediacarano. Queste osservazioni porterebbero quindi alla conclusione che non solo, come avevo già evidenzato pochi mesi fa quella cambriana non è stata una esplosione improvvisa ma una radiazione (ne avevo parlato qui), ma che il record fossile concorda con i dati genetici sul fatto che il fenomeno sia iniziato prima dell’inizio del Cambriano. Insomma, metazoi e vendozoi occupavano spazi separati.
LA FINE DEI VENDOZOI: QUANDO E PERCHÈ? Non ci sono dubbi: i Vendozoi si sono estinti. Sul perché e sul quando ci sono ancora dei dubbi. Le associazioni fossili del tardo Ediacarano della Cina meridionale indicano o comunità molto diversificate (metazoi da una perte e Vendozoi da un’altra) o differenze nella fossilizzazione.
Di sicuro scompaiono (o diventano estremamente più rari) i matgrounds, tappeti microbili induriti che erano il tipico habitat dei Vendozoi, anche se ad esempio per Buautois et al (2014) l'ecologia basata sui tappeti microbici di tipo ediacarano persistette fino all'inizio del Cambriano, pur se modificati da tappeti microbici di tipo proterozoico in terreni misti bioturbati di tipo francamente fanerozoico.
Lo studio dei matground nella sezione tipo del Cambriano basale a Fortune Head, Terranova, Canada, rivela diffuse strutture sedimentarie indotte da microrganismi e tipiche tracce di tappeti microbici di tipo ediacarano (Buatois et al, 2014). Qui i fossili di Vendozoi sono presenti immediatamente al di sotto del passaggio Ediacarano – Cambriano, ma non si ritrovano nella successione cambriana sovrastante, nonostante fossero rimaste le stesse condizioni ambientali ottimali per la loro conservazione; al loro posto le superfici microbiche sono caratterizzate dalla comparsa delle prime abbondanti tracce di artropodi nell'evoluzione della Terra. Queste caratteristiche implicano che la scomparsa dei Vendozoi sia una conseguenza della comparsa di nuovi cladi bilaterali, che a poco a poco hanno eliminato le condizioni favorevoli alla conservazione dei matground ediacarani. inoltre i vendozoi, privi di movimento e di difese, non sono stati in grado di rispondere alla pressione dovuta al metazoi, sia dal punto di vista del movimento dei fondali che da quello della predazione.
Quindi la quasi totale mancanza di associazioni fra Vendozoi e Metaozi evidenzianta anche nel caso di Jiangchua suggerisce anche in questo caso che i due gruppi abitassero ambienti distinti e che i Vendozoi siano scomparsi a causa della loro staticità e dell’attività dei metazoi e che quindi rappresentino un esperimento evolutivo fallito con l'avvento dei sistemi di movimento e predazione dei metazoi.
BIBLIOGRAFIA
il post è basato su: Li et al (2026). The dawn of the Phanerozoic: A transitional fauna from the late Ediacaran of Southwest China. Science 392/6793,63-68
ALTRI ARTICOLI CITATI
Buautois et al (2014). Ediacaran matground ecology persisted into the earliest Cambrian. Nature Communications, 5:3544
Darroch et al (2018). Ediacaran Extinction and Cambrian Explosion. Trends in Ecology & Evolution 33/9, 653-663
Erwin et al (2011) The Cambrian Conundrum: Early Divergence and Later Ecological Success in the Early History of Animals Science 334, 1091 – 1097
Mangano e Buatois (2014). Decoupling of body-plan diversification and ecological structuring during the Ediacaran–Cambrian transition
Wang et al 2024 A late-Ediacaran crown-group sponge animal. Nature 630, 905-911






















