Finalmente la parola “Fine” nella complessa questione sull'origine delle tartarughe?

Se c'è un gruppo di animali che si distingue straordinariamente bene da tutti gli altri per una serie di caratteristiche assolutamente particolari, queste sono le tartarughe: altri rettili del passato hanno posseduto delle vere e proprie armature, pensiamo a Ceratopsidi o Ankilosauri, ma sostanzialmente avevano un piano corporeo “normale”. Invece la struttura delle tartarughe è molto diversa, con quella “conchiglia” esterna che incorpora vertebre, costole e talvolta anche il bacino. È logico che, comunque, le tartarughe derivino da rettili dotati di un piano corporeo simile a quello delle lucertole (ovviamente è logico per tutti tranne che per gli antievoluzionisti, ma questo è un caso patologico...). Resta(va) da capire quale.

L'origine delle tartarughe è una questione che è stata molto dibattuta da genetisti e paleontologi. Ricordo che fondamentalmente i rettili si dividono in Anapsidi e Diapsidi, a seconda che abbiano o no finestre temporali (sono aperture nel cranio che servono per ancorare i muscoli masticatori). Gli Anapsidi non ne hanno, mentre i Diapsidi ne hanno due per lato. I Sinapsidi ne hanno una per lato e oggi sono rappresentati dai mammiferi; fra i sinapsidi del passato più noti troviamo i pelicosauri.

Il discorso sulle Tartarughe è un po' più complesso, in quanto sono prive delle finestre temporali, ed era stato naturale inserirle negli Anapsidi ed anzi considerarle gli unici Anapsidi oggi viventi. Per trovarne l'origine e i loro più prossimi parenti fossili “normali” da un punto di vista scheletrico, venivano affiancate ad altri rettili paleozoici considerati Anapsidi, i “Pararettili”, un gruppo caratteristico esistito fino al Triassico.

Tralasciando una serie di finezze varie, si può dire in maniera forse un po' troppo semplificata ma chiara che i Pararettili corrisponderebbero agli Anapsidi e fra questi c'erano 3 gruppi ipotizzabili come possibili parenti stretti delle tartarughe: procolofonidi, pareisauri e un fossile isolato, Eunotosaurus. Caratteristica comune di questi fossili è la presenza di placche ossee o spine, insomma qualcosa che potrebbe essere un inizio del carapace. Però non può essere escluso che si tratti di strutture similari evolutesi separatamente.

Non fosse altro per delle caratteristiche craniche e la vita acquatica, molti Autori hanno spesso indicato come parenti delle tartarughe i Sauropterigi, il clade in cui oggi è raggruppata la stragrande maggioranza dei rettili marini mesozoici (Notosauri, Plesiosauri, Pliosauri e Ittiosauri), tolti i Mosasauri che sostanzialmente erano dei varani acquatici.

E qui cascava l'asino, perché alla fine di una al solito lunga, complessa (e non sempre pacifica) diatriba, i Sauropterigi sono considerati dalla maggioranza degli Autori dei diapsidi. Prima c'è chi li collocava diversamente o fra gli Anapsidi o istituendo il gruppo dei Parapsidi.

Quindi se consideriamo le tartarughe degli anapsidi è una contraddizione considerarli parenti dei Sauropterigi...

 

Poi molti ricercatori hanno dedotto che pure le tartarughe appartenessero ai diapsidi, i quali sono divisi in arcosauri (uccelli, coccodrilli e dinosauri) e lepidosauri (lucertole, serpenti, tuatara e anfisbeni); ovviamente la domanda successiva erano i rapporti di parentela: sostanzialmente gli antenati delle tartarughe si sono separati da quelli di lucertole e serpenti prima che questi si separassero dagli antenati di coccodrilli, dinosauri e uccelli oppure sono usciti più tardi da una di queste due linee?

Per fortuna con le forme di vita viventi, arriva la genetica, che aveva evidenziato dei dati tutti concordi nella collocazione delle tartarughe in mezzo ai diapsidi, ma un po' contrastanti sulla posizione, se fra i lepidosauri o fra gli arcosauri. Proprio in questi giorni è stato dimostrata l'appartenenza delle tartarughe ai Diapsidi, in particolare da Field et al. 2014 Toward consilience in reptile phylogeny: miRNAs support an archosaur, not lepidosaur, affinity for turtles. La figura sottostante è proprio tratta da quel lavoro.

Devo dire (e questa è una impressione personalissima), che la varietà a cui sono arrivati nel Triassico gli arcosauri (dai coccodrilli, ai dinosauri, ai rettili volanti etc etc) è tale che non ci si può stupire se fra loro c'erano anche le tartarughe. Invece dall'altra parte fra i Lepidosauri, insomma, non è che serpenti e lucertole abbiano poi dato molte "variazioni sul tema".

Qui si innesta un problema fondamentale, appunto quello delle finestre temporali, di cui sono portatori questi gruppi e che mancano nelle Nostre. 

In questo disegno del cranio di un diapside "medio" le vediamo evidenziate in marrone. Visto che le tartarughe si sono separate dagli arcosauri dopo la divergenza fra arcosauri e lepidosauri, il principio della massima parsimonia non consente di pensare che strutture come le due finestre temporali si siano formate due volte in modo estremamente similare, negli antenati delle lucertola e, dopo che gli antenati delle tartarughe si sono separati, anche negli antenati di dinosauri e coccodrilli. 

Pertanto pare ovvio che pure gli antenati delle tartarughe dovessero essere dotati di queste finestre e che, durante la successiva evoluzione, queste siano state perse.

La conseguenza fondamentale della introduzione fra i diapsidi delle tartarughe è che non ci sono più anapsidi viventi. Qualcuno oltretutto pensa che gli anapsidi paleozoici non siano un gruppo geneticamente omogeneo e pertanto ne respingono la valenza da un punto di vista classificativo.

La contraddizione sulle relazioni fra tartarughe e sauropterigi continua comunque ad esistere, siccome per molti Autori questi sono più parenti delle lucertole che degli arcosauri. Ovviamente questo dato è ricavato dalla sola paleontologico, in quanto non esistono sauropterigi viventi e quindi niente dati genetici.

Per quanto riguarda chi potrebbe essere il miglior candidato come antenato delle tartarughe fra i fossili del Permiano con un piano corporeo simile a quello delle lucertole, a questo punto vanno esclusi gli anapsidi (e togliendo definitivamente le tartarughe dagli anapsidi ne consegue anche che questo gruppo non ha specie viventi).

Oggi il candidato più accreditato è Eunotosaurus come hanno affermato nel 2013 in Lyson et al., Evolutionary Origin of the Turtle Shell.

Le sue caratteristiche, comparate a studi sull'embriologia delle tartarughe, in particolare sulla sequenza delle formazione del carapace, fanno di Eunotosaurus un possibile antenato (o strettissimo parente) delle tartarughe. Bisogna comunque puntualizzare che ci sono parecchi indizi ma non è ancora cosa certa, perché non è ancora dimostrato che non si possa trattare di convergenza evolutiva. 

In caso affermativo, comunque, anche Eunotosaurus dovrà essere collocato fra i Diapsidi e non fra gli anapsidi.