martedì 6 gennaio 2015

Gli scambi faunistici e la datazione della prima collisione fra India e Eurasia


In questi anni ho sempre pensato che la rapida evoluzione di molti ordini di mammiferi attuali come Primati, Perissodattili e Artiodattili (cetacei compresi in questi ultimi) sia stata causata dalla collisione dell'India con l'Eurasia: alcuni Laurasiateri e Euarcontogliri sono migrati in India, in un ambiente più caldo e più umido rispetto al fresco e secco margine continentale sudasiatico preesistente e hanno avuto l'occasione di compiere una radiazione evolutiva veloce e intensa. Anzi, proprio i fossili possono contribiire a capire l'età del primo contatto fra i due continenti. Qualcuno non ci sta e sostiene che sia i Perissodattili che i Primati hanno vissuto nell'India quando questa era una zattera in viaggio dal Gondwana all'Eurasia perché hanno trovato fossili di “quasi perissodattili” e Deccanolestes (un fossile da alcuni attribuito ad un parente stretto dei Primati) in momenti ben precedente alla collisione. Non solo, ma contestano anche la divisione ottenuta con la genetica nei tre cladi che è anche in accordo con la paleogeografia tardo giurassica (Boreoteri, Afroteri e Xenartri). A me pare che ci possa essere un'altra spiegazione e soprattutto sono poco convinto di quello che scrivono. Vediamo perché.

La posizione dei perissodattili (equidi, rinoceronti e tapiri) è stata in passato soggetto di ampie discussioni: c'è chi li faceva derivare dai condilartri ipotizzando una parentela stretta con i proboscidati. Un primo problema è che i condilartri sono un gruppo “dubbio” (nel senso che potrebbero essere raggruppati lì dentro specie di varia origine e quindi non sarebbe una denominazione valida in termini evolutivi). Un secondo problema è venuto fuori 10 anni fa, quando le indagini molecolari hanno privilegiato la pista secondo la quale ci sarebbe una origine comune fra artiodattili (anzi, essendo le balene lì dentro cetartiodattili), perissodattili e in qualche modo i carnivori. I placentati furono divisi in 3 raggruppamenti che, alla fine, riflettono la paleogeografia del Giurassico superiore prima della rottura della Pangea: Boreoeuteri nella Laurasia, composti da Laurasiateri (artiodattili, perissodattili, carnivori, mustelidi, pinnipedi etc etc) e Euarcontogliri (Primati, Roditori, Lagomorfi e altri gruppi minori), Afroteri nell'Africa (Proboscidati, Sirenidi, Iraci), Xenarthri nell'America Meridionale (1). 
I più antichi placentati e marsupiali conosciuti sono stati trovati in Cina, nel Cretaceo inferiore, insieme ad altri mammiferi molto particolari, ma data la straordinarietà delle condizioni di fossilizzazione di Jehol (di cui ho parlato qui) e di altri siti simili, è possibile che la biodiversità dei mammiferi cretacei fosse ben maggiore di quella che conosciamo oggi.  
L'espansione dei placentati e dei marsupiali è stata fermata dalla divisione del Gondwana; i marsupiali si sono espansi un po' prima, in tempo prima che Australia e Antartide si separassero dal resto del continente (c'è chi sostiene che un dente isolato – e possibilmente un altro paio di ossa – trovati in Australia e risalenti all'eocene o all'oligocene, denominati Tingamarra, siano di un placentato. Ma su questo la comunità scientifica non è concorde).

Nel Cretaceo l'India era una zattera in movimento come lo è oggi l'Australia; tra i suoi abitanti vi erano i mammiferi Gondwanatheri, un clade che, come dice il nome, è tipico del grande continente meridionale. I Gondwanatheri non hanno eredi attuali, nonostante, come i Multitubercolati della Laurasia, abbiano passato agilmente il limite K/T in India Sudamerica e Antartide (dove sono esistiti fino almeno all'Eocene medio). Ci sono poi delle forme tipo Deccanolestes che addirittura potrebbero essere dei placentati del ramo a cui apparteniamo anche noi Primati, gli Euarcontoglires. Ma questa attribuzione di Deccanolestes non è ancora sicura. 

Con lo scarso grado di conoscenza dei mammiferi mesozoici è possibile ipotizzare che forme imparentate strettamente con i placentati siano andate a giro per il mondo prima dei placentati (o, alla rovescia, che i placentati siano diventati tali arrivando in Laurasia dal Gondwana). Questo giustificherebbe meglio la presenza in India di Deccanolestes e di Tingamarra in Australia, se li considerassimo dei “quasi placentati” .
Se però Deccanolestes facesse parte del raggruppamento degli Euarcontogliri, le cose si complicano... in teoria fino alla collisione dell'India con l'Asia meridionale non sarebbe stato possibile l'arrivo di forme settentrionali. Come sarebbe arrivato da quelle parti?

Le faune ci possono aiutare anche nella ricostruzione del viaggio dell'India da quando si è separata dal Gondwana a quando si è scontrata con l'Eurasia generando l'Himalaya. 
Ho già descritto le varie ipotesi su come si è svolto questo evento dal punto di vista geologico ed in particolare la questione ancora in discussione dei rapporti fra India, Eurasia e un arco magmatico che c'era in mezzo, il Kohistan – Ladak. Queste carte sono prese da un lavoro di Van Hinsbergen riassumono la storia dell'India.

Dal punto di vista faunistico, forme che apparentemente vengono dall'Asia si vedono in quello che geologicamente è il subcontinente indiano (che comprende anche buona parte del Pakistan) all'inizio dell'Eocene. Come fa argutamente notare Sunil Bajpai (2) queste compaiono piuttosto improvvisamente e possono aiutare nel capire la tempistica della collisione India – Asia, grazie ai conseguenti rimescolamenti faunistici: da un lato gli antenati degli struzzi e di vari rettili e anfibi sbarcarono in Asia, fra i mammiferi scesero in India forme appartenenti a ordini che si erano appena sviluppati fra i Boreoeuteri (il limite Paleocene – Eocene è molto importante su questo aspetto), quindi geneticamente di affinità laurasica. Pertanto è probabile che il primo collegamento terrestre dati a poco dopo l'inizio dell'Eocene, circa 54 milioni di anni fa. 

Teoricamente sarebbe pure possibile che questi gruppi siano sorti in India e siano successivamente migrati in Asia. I problemi di questa seconda ricostruzione sono essenzialmente due:
- tutta la parte centrale del subcontinente indiano è stata devastata dalle eruzioni del Deccan alla fine del Cretaceo, e la parte orientale era coperta da bacini marini poco profondi. Insomma, di spazio ce n'era poco
- non si capisce perché ci sia questa rapida evoluzione proprio immediatamente prima della collisione

Quindi sia grazie ai dati genetici che a queste circostanze trovo molto più verosimile l'idea del passaggio dall'Asia all'India dei mammiferi placentati e non il contrario. 

Le faune di Cambay sono decisamente una delle cose più interessanti che può offrire l'India ai paleontologi perché lì si collocano dei fossili di mammiferi placentati piuttosto particolari.
Insomma, si tratta dell'embrione di molti dei gruppi attuali in cui si divide questo gruppo a cui appartiene anche Homo sapiens.
Ora viene fuori una cosa che sembra collocarsi nello stesso filone.
Un gruppo di ricercatori indiani e statunitensi hanno trovato a Cambay dei fossili appartenenti a Cambaytherium tewissi, che sarebbe molto imparentato con i primi perissodattili (3). 
E qui scoppia la bomba: secondo loro i dati genetici sono sbagliati perché nelle loro analisi paleontologiche i perissodattili sarebbero parenti dei proboscidati e non degli artiodattili. Questo spiegherebbe anche la loro presenza in India in tempi, dicono, precedenti alla collisione fra India ed Eurasia. Infatti all'epoca in cui sarebbe vissuto Cambaitherium l'India secondo Cristopher R. Scotese, un vero guru della paleogeografia, non era ancora arrivata alla collisione (4).
Gli afroteri antenati di Cambaytherium sarebbero arrivati in India quando questa aveva poco tempo prima quasi strisciato contro l'Arabia prima di scontrarsi con l'Asia, un'idea largamente diffusa (il Mar Rosso all'epoca non c'era e Africa e Arabia erano una singola massa continentale).
Questi primi perissodattili vengono correlati con gli Antracobunidi, un altro gruppo tipico dell'Eocene della parte occidentale del subcontinente indiano. Anche questi ultimi erano tradizionalmente correlato con i proboscidati, ma recenti ritrovamenti di reperti fossili più completi hanno consentito di vedere una parentela più stretta fra antracobunidi e perissodattili (5).

Io invece rovescerei il discorso rispetto al lavoro su Cambaytherium: siccome la tempistica della collisione fra India ed Eurasia non è ancora sicura, proprio la comparsa nei sedimenti di Cambay di queste forme potrebbe attestare l'avvenuto contatto dei due continenti. 
E siccome la collisione non è avvenuta dappertutto nello stesso tempo, è bastato un primo contatto per consentire i primi passaggi. 
Dove potrebbe essere stato? Nella parte più occidentale, lungo il limite ora contrassegnato dalla faglia di Chaman? Nella parte più orientale, verso l'attuale Indocina? Oppure, visto che manca tutta la parte settentrionale della vecchia India per una fascia larga più di un migliaio di km, da qualsiasi altra parte?
Le carte di Van Hinsbergen, possono dare un'idea, considerando una approssimazione di parecchie centinaia di km, mentre in quest'ultima si vede come l'India si è letteralmente incuneata nell'Eurasia, 


1. Springer et al 2004 Molecules consolidate the placental mammal tree TRENDS in Ecology and Evolution Vol.19 No.8 August 2004
2. Bajpai S. 2010 Timing of Earliest India-Asia Contact: Evidence of Terrestrial Vertebrates from Cambay Shale, Gujarat, Western Peninsular India 25th Himalaya-Karakoram-Tibet Workshop
3 Rose et al 2014 Early Eocene fossils suggest that the mammalian order Perissodactyla originated in India Nature Communication nov. 2014
4. Chatterjee et al 2013 Tectonic, magmatic, and paleoclimatic evolution of the Indian plate during its northward flight from Gondwana to Asia Gondwana Research 23 (2013) 238–267
5. Cooper LN et al 2014 Anthracobunids from the Middle Eocene of India and Pakistan Are Stem Perissodactyls. PLoS ONE 9(10): e109232. doi:10.1371/journal.pone.0109232






Nessun commento: