scritto da greenreport.it  

Differenze evolutive degli odontoceti: i crani asimmetrici dei capodogli e dei delfini e quelli simmetrici delle focene.

La capacità di delfini, zifi, globicefali, capodogli e di altri cetacei odontoceti di ecolocalizzare è stato modellato ancora prima che si specializzassero e si dividessero nelle diverse specie antiche e moderne. A rivelarlo è lo studio “The ontogeny of asymmetry in echolocating whales”, pubblicato su Proceedings of the Royal Society B da un team di ricercatori britannici, statunitensi e francesi  e che ha scoperto che diversi gruppi di odontoceti  e delfini hanno preso percorsi evolutivi diversi che vengono messi in atto metre si sviluppano prima della nascita,  in un delicato atto di equilibrio tra la loro storia evolutiva e l’ambiente attuale.

Una storia ricostruita mettendo insieme i crani  dei cetacei per capire come si sono evoluti e si sviluppano per  ecolocalizzare.

I ricercatori hanno scoperto che mentre tutti gli odontoceti hanno iniziato a svilupparsi con teschi simmetrici, alcune specie si sono evolute rapidamente per avere teschi che li mettessero in grado di concentrarsi sulla navigazione sott’acqua.

Lo studio ha scoperto che anche i cetacei imparentati più alla lontana possono sviluppare strutture molto simili in esempi estremi di convergenza evolutiva, mentre specie non imparentate si sviluppano in modi simili se esposte alle stesse pressioni evolutive.

La principale autrice dello studio, Agnese Lanzetti del Department of life sciences del Natural History Museum di Londra, sottolinea che «Questo è il primo studio che abbia mai esaminato l’ontogenesi, o processo di sviluppo, nell’asimmetria dei cetacei. Abbiamo scoperto che mentre le focene mantengono crani simmetrici durante tutto il loro sviluppo, i crani di altre balene diventano rapidamente asimmetrici. Le loro differenze evolutive vengono completamente perse quando le balene si adattano al loro ambiente e lo studio di questi cambiamenti può aiutarci a capire meglio come si sono evoluti questi mammiferi marini».

Al Natural History Museum ricordano che «I cetacei sono tra gli animali con i periodi di gestazione più lunghi al mondo. La balenottera azzurra, l’animale più grande dell Terra, impiega fino a un anno per  produrre un cucciolo, mentre i capodogli possono impiegare fino a 16 mesi. Tuttavia, le dimensioni non sono tutto, poiché le orche possono avere periodi di gestazione fino a 18 mesi. Le differenze tra i diversi cetacei sono probabilmente legate all’ambiente in cui vivono e allo sviluppo della loro prole alla nascita».

La Lanzetti e il suo team  hanno esaminato come questo processo di sviluppo, dall’embrione al cucciolo,  porta all’asimmetria del cranio e alla capacità dei cetacei, come i capodogli, di ecolocalizzare usando suoni acuti.

La Lanzetti spiega che «Si ritiene che i crani asimmetrici e i corpi grassi degli odontoceti li aiutino a rilevare il suono in modo direzionale. Se i loro crani fossero simmetrici, il suono toccherebbe entrambi i lati della testa contemporaneamente. Con una testa asimmetrica, gli echi entrano in contatto con il cranio in momenti diversi, consentendo a un cetaceo di calcolare la direzione e la distanza di un oggetto».

Utilizzando modelli 3D, i ricercatori hanno misurato la forma e le dimensioni dei crani di 5 gruppi di odontoceti, inclusi delfini, beluga e focene, in diverse fasi dello sviluppo dei cetacei e hanno così scoperto che i cetacei più piccoli, le focene, sono anomale rispetto agli altri, mostrando pochissimi cambiamenti nella forma del cranio tra un feto e un cucciolo.

La Lanzetti spiega ancora: «Abbiamo scoperto che le focene hanno crani molto simmetrici nell’utero e che questo non cambia. A differenza di tutti gli altri odontoceti, non diventano mai asimmetriche. Questo può essere dovuto al fatto che per comunicare utilizzano suoni ad alta frequenza a banda stretta (NBHF) che sono superiori a quelli utilizzati da altre specie. Altre specie che utilizzano NBHF, come il capodoglio pigmeo, hanno crani molto asimmetrici, quindi potrebbe essere che un requisito per utilizzare i suoni NBHF sia quello di crescere per un breve periodo, fino a una piccola dimensione corporea».

I ricercatori hanno monitorato lo sviluppo dei crani asimmetrici nel corso della storia evolutiva dei cetacei, con i primi esempi trovati nelle prime balene dentate conosciute come Xenorophidae vissute oltre 30 milioni di anni fa e dicono che «Molti gruppi durante la prima evoluzione degli odontoceti avevano ancora crani simmetrici, come i Kentriodontidae, gli antenati sia dei beluga che delle focene. Quando gli antenati dei beluga svilupparono un cranio asimmetrico per adattarsi al loro habitat, persero la capacità di sentire i suoni NBHF, che conservavano le focene. I drastici cambiamenti nel loro sviluppo prenatale hanno causato uno sviluppo molto asimmetrico dei moderni teschi di beluga, Di conseguenza, i loro crani appaiono molto simili a quelli dei globicefali,  nonostante i due gruppi siano separati da 20 milioni di anni di evoluzione».

La Lanzetti aggiunge: «Queste differenze evolutive sono andate completamente perse perché i cetacei si sono adattati al loro ambiente. Anche se beluga e globicefali vivono in habitat molto diversi, tendono a fare le cose in modi simili. Sono animali sociali, si nutrono di prede simili dal corpo morbido e si nutrono in ambienti complessi. Nel corso dell’evoluzione, hanno sviluppato canali uditivi interni che hanno forme molto simili negli adulti di entrambi i gruppi, anche se iniziano il loro sviluppo in luoghi molto diversi».

Ora gli scienziati sperano di poter rivolgere la loro attenzione ai misticeti, le  balene con i fanoni, che, a differenza dei loro parenti dentati, non possono ecolocalizzare.

La Lanzetti conclude: «In totale ci sono 12 specie di misticeti, molto meno degli odontoceti, e se si guardano i teschi condividono tutte le stesse caratteristiche principali. Penso che ci sia qualcosa nel modo in cui si sviluppano che deve essere appreso. In particolare, i misticeti diventano particolarmente grandi, mentre l’unico odontoceto molto grande è il capodoglio. Penso che ci siano differenze interessanti nel loro sviluppo che aiuteranno a spiegare perché un gruppo è molto più vario e adattabile dell’altro».