Esempio di variazione morfologica osservata nel cranio di felidi e nimravidi con specie che presentano sia canini superiori corti che lunghi. Credito: Narimane Chatar / Università di Liegi
Come i tigri dai denti a sciabola hanno acquisito i loro lunghi canini superiori?
In uno studio rivoluzionario, un team internazionale di scienziati ha esplorato lo sviluppo evolutivo dei denti a sciabola, rivelando un complesso continuum di forme craniche e tassi evolutivi accelerati nei felidi dai denti a sciabola. Questo studio fornisce nuove intuizioni sul declino di questi predatori e sulle tendenze evolutive più ampie, migliorando la nostra comprensione del passato della Terra e dei meccanismi di convergenza evolutiva.
Studio innovativo sull’evoluzione dei denti a sciabola
I denti a sciabola, quei caratteristici canini superiori allungati, hanno a lungo affascinato sia gli scienziati che il pubblico generale, in particolare perché sono apparsi più volte nel record fossile, inclusi due lignaggi particolarmente noti di tigri dai denti a sciabola: i felidi (la famiglia dei nostri gatti domestici, leoni, tigri, ecc.) e i nimravidi (una famiglia completamente estinta). Tuttavia, il processo attraverso il quale questi lignaggi hanno acquisito i loro canini superiori allungati rimane piuttosto oscuro.
Cranio e mandibola di Eusmilus sicarius, un nimravide dai denti a sciabola scansionato al Museo dell’Università di Yale (Yale Peabody Museum, New Haven, USA). Credito: N. Chatar/Université de Liège
Analisi dettagliata di specie fossili e moderne
Narimane Chatar, autrice principale dello studio, che ha completato il suo dottorato presso l’EDDy Lab all’Università di Liegi ed è ora ricercatrice post-dottorato presso UC Berkeley negli Stati Uniti, ha guidato uno studio ambizioso per svelare i segreti dell’evoluzione dei denti a sciabola. Utilizzando scanner 3D all’avanguardia e metodi analitici, il team ha raccolto e analizzato meticolosamente dati da un ampio set di specie attuali ed estinte.
“Abbiamo quantificato la forma di 99 mandibole e 91 crani, provenienti da diverse epoche e continenti, offrendoci una migliore comprensione dell’evoluzione di questi animali,” spiega la Dr.ssa Chatar. “Svelare i segreti dell’evoluzione dei denti a sciabola non solo arricchisce la nostra comprensione del passato della Terra, ma documenta anche i meccanismi che portano alla convergenza evolutiva,” afferma il Professor Valentin Fischer, Direttore dell’EDDyLab presso l’ULiège.
Scoperte sorprendenti nell’evoluzione dei denti a sciabola
Lo studio ha rivelato alcuni risultati sorprendenti. Il primo è che, piuttosto che contrapporre due morfologie craniche distinte in specie con canini superiori allungati e quelle con denti corti, esiste invece un continuum di forme che collega i più piccoli gatti attuali e i loro estinti omologhi dai denti a sciabola.
“Dal punto di vista morfologico, il cranio di un piccolo gatto attuale è altrettanto strano e modificato quanto quello di un grande felide dai denti a sciabola,” afferma la Dr.ssa Margot Michaud, ricercatrice presso l’Università della Guyana Francese a Cayenne. Questi sono quindi i due estremi di un continuum di forme che i predatori felini hanno visto evolversi nel tempo geologico.
“Il nostro studio suggerisce che ciò che spesso consideriamo esempi di schemi evolutivi nei libri di testo sono in realtà semplificati per scopi educativi. Tuttavia, quando ci immergiamo nelle analisi statistiche, scopriamo scenari molto più complessi in questi casi, come suggerito dai risultati dei nostri test di convergenza,” spiega Davide Tamagnini, ricercatore post-dottorato presso l’Università di Roma La Sapienza.
La seconda sorpresa riguarda il percorso seguito dall’evoluzione per produrre specie dai denti a sciabola. Infatti, il lavoro del team ha rivelato che le specie dai denti a sciabola mostrano tassi più rapidi di evoluzione morfologica all’inizio della loro storia evolutiva rispetto alle specie con canini più corti.
“Tra le altre scoperte affascinanti, abbiamo dimostrato che l’integrazione craniomandibolare nelle specie dai denti a sciabola è ridotta, facilitando una maggiore adattabilità e diversificazione nella morfologia della mascella e del cranio,” sottolinea Margot Michaud.
Così, una rapida diversificazione morfologica e un cranio abbastanza plastico sono stati identificati come due componenti chiave che hanno facilitato l’emergere di canini superiori allungati sia nei felidi che nei nimravidi. “Di conseguenza, sembra esserci una ricetta comune per evolversi in predatori simili ai felini dai denti a sciabola,” afferma la Dr.ssa Chatar.
Tendenze evolutive e implicazioni
La ricerca del team ha evidenziato il declino delle forme dai denti a sciabola così come le tendenze più ampie dei predatori simili ai felini nel corso della loro storia evolutiva. Nonostante l’estinzione relativamente recente delle forme dai denti a sciabola ‘solo’ qualche migliaio di anni fa, i predatori felini sono in realtà in declino sin dall’epoca del Miocene (tra -23 e -5 milioni di anni fa).
Alcuni di questi predatori felini, in particolare le specie dai denti a sciabola, hanno rapidamente occupato nicchie piuttosto specializzate, il che li ha resi più suscettibili all’estinzione, spiega il Dr. Tamagnini.
Questo fenomeno, noto come ‘cricchetto’ o cricchetto macroevolutivo, è stato proposto come un potenziale motore per il declino di alcuni gruppi, dove l’evoluzione favorisce la perdita delle forme generalizzate iniziali, portando all’emergere di forme più specializzate, ma anche più vulnerabili, più avanti nella storia del lignaggio.
I predatori hanno i loro percorsi evolutivi e rischi di estinzione. Studiare come i predatori antichi prosperarono e declinarono ci fornisce informazioni sui possibili futuri dei nostri ecosistemi, conclude il Professor Fischer.
