Celacanti: i fossili viventi che potrebbero raccontarci molto sull’evoluzione del cranio

Nelle caratteristiche dello scheletro dei Celacanti è nascosta la storia evolutiva dei vertebrati. Questi fossili viventi, molto simili alle prime creature che si avventurarono fuori dall’acqua, potrebbero infatti fornirci nuove informazioni sullo sviluppo del cranio e del cervello dei vertebrati.

Celacanti: i fossili viventi che abitano il nostro Pianeta da oltre 400 milioni di anni

I Celacantiformi o celacanti, sono infatti dei pesci ossei che comprendono quasi solo specie estinte, a parte due sole specie del genere Latimeria. Questa particolare famiglia di pesci è correlata con i pesci polmonati, o dipnoi, e sono tra i più antichi vertebrati dotati di mascelle esistenti sul pianeta, i cui resti fossili si trovano sin dal Devoniano, ovvero circa 410 milioni di anni fa. Si era pensato che si fossero estinti 65 milioni di anni fa, ma un esemplare di Latimeria chalumnae fu ritrovato nel 1938 nel canale del Mozambico, rendendo chiaro che questi fossili viventi erano sopravvissuti attraverso i millenni. Una nuova specie, la Latimeria menadoensis, fu scoperta in Indonesia nel 1999.

Una nuova ricerca ad opera di un team internazionale di scienziati, fornisce finalmente informazioni sulla biologia del cranio di questi straordinari fossili esistenti in vita. Una ricerca che farà luce su come si siano evoluti i vertebrati e su come abbiano fatto questi straordinari ed antichi pesci a sopravvivere fino a noi.

Un nuovo studio sullo sviluppo del cranio

Il dottor Hugo Dutel, assieme ai suoi colleghi dell’Università di Bristol, ha condotto degli studi dettagliati sulla cavità cerebrale dei celacanti nei diversi stadi dello sviluppo per cercare di capire in quale momento il cranio si divida per formare il giunto intercraniale caratteristico di questi pesci. Questo giunto infatti, come una sorta di mascella, permette ai celacanti di separare interamente la parte superiore del cranio da quella inferiore. Il gruppo di ricerca si è quindi concentrato sullo sviluppo del cranio di questi antichi pesci e sul motivo per cui il loro cervello sia rimasto così piccolo (ne occupa meno dell’1%).

Per i ricercatori la particolare articolazione del cranio dei celacanti, trae la sua origine embrionale, dallo sviluppo unico della notocorda, una struttura flessibile a forma di tubo che si riscontra nell’embrione e che nei vertebrati porterà alla formazione della colonna vertebrale. Generalmente nei pesci, la notocorda si sviluppa come un piccolo tubo dopo il cervello, mentre nei Celacanti si sviluppa a tal punto da essere circa 50 volte più grande del cervello nell’adulto.

Quello dei celacanti è un processo di sviluppo davvero particolare, con un cervello che è molto più piccolo della cavità che lo ospita. Una sostanziale differenza con i primati, dove il cervello si espande occupando tutto lo spazio disponibile. Questa mancata corrispondenza tra cervello e cavità cranica, esiste anche in altri pesci fossili e anche attualmente viventi, ma in nessun caso è stata osservata una discrepanza simile a quella dei Celacanti.

Un modello 3D ne ha permesso lo studio comparativo con altre specie

Grazie a delle sofisticate tecniche di imaging, i ricercatori sono riusciti ad osservare ed analizzare l’anatomia interna di questi straordinari pesci senza però danneggiarle. In questo modo sono riusciti ad ottenere delle immagini dei vari stadi dello sviluppo embrionale, in cui il primo stadio osservabile è stato quello di un embrione di circa 5 cm.

Le immagini ottenute con queste analisi, sono poi state utilizzate per creare dei modelli 3D dei vari stadi, mostrando i vari passaggi dello sviluppo della notocorda, del cranio e del cervello, dall’embrione all’adulto. Gli esperimenti hanno mostrato che l’articolazione del cranio dei Celacanti, è dovuta al persistere della notocorda durante lo sviluppo, che impedisce al cranio di ossificarsi in unico pezzo.

Tramite i modelli 3D inoltre, i ricercatori sono riusciti anche ad eseguire delle analisi anatomiche comparative con lo sviluppo del cranio in altri vertebrati. Questo tipo di studi comparativi davvero unici, potrebbero fornirci nuove conoscenze sullo sviluppo di questa ed altre specie e sulla loro evoluzione.