Le nostre ossa non hanno avuto origine nel profondo del corpo. Sono iniziate nella pelle, poco dopo che i primi animali complessi presero forma - perché fare le cose in modo semplice quando puoi farle in modo strano?
Da allora, le ossa della pelle sono rimaste un motivo ricorrente nell'evoluzione, spuntando in tartarughe, coccodrilli, lucertole, serpenti e persino dinosauri. Eppure ne sappiamo ancora sorprendentemente poco. Perché continuano a riapparire? C'era un unico antenato con ossa della pelle che ha dato origine a tutte?
In un nuovo studio pubblicato sul Biological Journal of the Linnean Society, i ricercatori hanno combinato prove fossili con moderni strumenti computazionali per ricostruire 320 milioni di anni di evoluzione delle ossa della pelle nei rettili. Ciò che hanno trovato conclude un dibattito secolare: le ossa della pelle si sono effettivamente evolute indipendentemente in molteplici lignaggi di lucertole. Nel processo, hanno anche tracciato un unico ritorno evolutivo in uno dei loro gruppi più iconici: i varani.
Le ossa della pelle più antiche nei reperti fossili potrebbero risalire a 475 milioni di anni fa, quando alcuni dei primi vertebrati svilupparono un elaborato esoscheletro osseo. Questo sembra controintuitivo, poiché i vertebrati sono letteralmente definiti dall'avere una spina dorsale, ma il loro scheletro interno osseo non si è evoluto fino a 50 milioni di anni dopo. Le priorità, a quanto pare.
Nel corso della storia evolutiva, la capacità della pelle di formare tessuto osseo è riemersa più e più volte - le squame dei pesci, per esempio, o gli osteodermi, le ossa della pelle degli animali terrestri. Dopo aver lasciato l'acqua, gli osteodermi potrebbero aver aiutato gli animali ad adattarsi alla vita terrestre. Oltre a ciò, il quadro diventa meno chiaro. Gli osteodermi sono scomparsi nella maggior parte dei lignaggi, ma hanno continuato a riapparire, specialmente nei rettili.
Per capire come sia successo, i ricercatori hanno messo insieme un complesso puzzle evolutivo, come arrivare a una rapina in banca molto tempo dopo che è avvenuta. I loro testimoni erano 643 specie viventi ed estinte, ognuna offrendo una prospettiva unica. Hanno continuato a indagare finché le storie non hanno iniziato a convergere.
Hanno scoperto che la maggior parte delle lucertole ha sviluppato per la prima volta gli osteodermi durante il Giurassico superiore e il Cretaceo inferiore, più di 100 milioni di anni fa, quando dinosauri come Brachiosaurus, Allosaurus e Stegosaurus vagavano. L'armatura potrebbe aver aiutato le lucertole a sopravvivere ai predatori, affrontare ambienti ostili o spostarsi in nuovi habitat. Dopo quelle prime esplosioni, il ritmo è rallentato e la maggior parte dei gruppi ha mantenuto le ossa della pelle da allora.
Gli antenati delle lucertole monitor - conosciute in Australia come goanna - hanno perso completamente gli osteodermi, probabilmente perché il loro stile di vita attivo e i corpi efficienti funzionavano meglio senza il peso extra. Ma quando i loro discendenti raggiunsero l'Australia circa 20 milioni di anni fa, accadde qualcosa di notevole: li hanno fatti ricrescere. I ricercatori individuano questa rievoluzione nel periodo Miocene, quando il clima dell'Australia stava diventando più secco. Le ossa della pelle potrebbero aver aiutato a ridurre la perdita d'acqua e offrire protezione in paesaggi aperti e aridi.
Sorprendentemente, le goanna sono l'unico lignaggio di lucertole noto per aver riacquisito gli osteodermi dopo averli persi. Questo sfida la legge di Dollo, secondo cui una volta che un tratto complesso scompare, non può rievolversi. All'inizio del XX secolo, i ricercatori presumevano che le lucertole ereditassero gli osteodermi da un antenato comune. Successivamente, questa visione ha lasciato il posto all'idea che queste placche ossee si fossero evolute indipendentemente tra gruppi selezionati. Seguirono dibattiti sui meccanismi evolutivi, ma corsero avanti senza ancorare l'origine degli osteodermi in una chiara linea temporale.
Questo studio fornisce quella base - pubblicato nella stessa rivista in cui Charles Darwin condivise per la prima volta le sue idee rivoluzionarie. Le prove fossili hanno aiutato a risolvere una questione di lunga data, ma l'informatica moderna ha reso possibile restringere migliaia di scenari evolutivi in un'unica storia coerente. L'evidenza è chiara: gli osteodermi si sono evoluti più volte, indipendentemente, in diversi lignaggi di lucertole nel corso di centinaia di milioni di anni.
Tra le lucertole, le goanna si distinguono come l'unico lignaggio noto ad aver perso questa armatura, solo per