L'evoluzione, sempre il pasticcione senza direzione, ha passato milioni di anni ad aiutare gli animali a strisciare fuori dall'oceano e sulla terraferma. Ma come ci ricorda un nuovo studio della Yale University, il viaggio non era sempre a senso unico: dozzine di grandi gruppi di mammiferi e rettili alla fine dissero "in realtà, l'acqua andava bene" e tornarono indietro, sviluppando pinne e altri adattamenti acquatici lungo il cammino. I risultati sono stati pubblicati su Current Biology, presumibilmente perché Nature era già prenotata.

"Questi gruppi secondariamente acquatici si sono adattati in modi sorprendentemente simili alla loro nuova casa acquatica -- evolvendo pinne e una serie di altre caratteristiche che li rendevano nuotatori migliori", ha detto l'autore principale Caleb Gordon, che ha completato il dottorato alla Graduate School of Arts and Sciences (GSAS) di Yale all'inizio di quest'anno e ora è ricercatore post-dottorato al Florida Museum of Natural History. "Di conseguenza, sono diventati esempi da manuale di evoluzione convergente, che può dirci molto sui processi che guidano e vincolano il cambiamento adattivo in risposta a segnali ambientali simili." In altre parole, quando l'ambiente ti porge una nicchia, l'evoluzione ti porge una pinna. Ripetutamente.

Per ricostruire queste inversioni a U evolutive, i ricercatori hanno esaminato centinaia di esemplari fossili e moderni conservati allo Yale Peabody Museum e in dozzine di altre istituzioni in tutto il mondo, raccogliendo più di 11.000 misurazioni, fotografie e scansioni TC. Hanno combinato tecniche paleontologiche tradizionali con modelli di apprendimento automatico che tengono conto delle relazioni evolutive, e hanno aggiunto un approccio statistico originariamente usato dalle forze navali durante la Seconda Guerra Mondiale. Perché niente dice "antico rettile" come una tecnica radar militare di metà secolo.

"Ricostruire la vita di forme di vita estinte in modo scientificamente rigoroso, invece di limitarsi a raccontare storie, è un'impresa precisa e delicata", ha detto Bhart-Anjan Bhullar, autore senior dello studio e professore associato di Scienze della Terra e Planetarie nella Facoltà di Arti e Scienze (FAS) di Yale e curatore associato di paleontologia dei vertebrati e zoologia dei vertebrati al Peabody Museum. "Richiede un'attenta interconnessione di dati da organismi moderni, di cui la nostra comprensione è necessariamente molto più profonda, e la conoscenza della genealogia di questi organismi viventi rispetto alle forme fossili." Ha aggiunto che il lavoro di Gordon realizza tutto questo e altro ancora, su una scala evolutiva massiccia -- e senza ricorrere all'equivalente paleontologico della fan fiction.

Per decenni, gli scienziati sono stati in disaccordo su quando particolari gruppi di animali preistorici si siano completamente adattati alla vita subacquea, in gran parte perché il registro fossile spesso fornisce indizi incompleti o contraddittori. Alcune caratteristiche scheletriche possono indicare uno stile di vita acquatico, mentre altre suggeriscono che lo stesso animale rimase capace di muoversi e nutrirsi sulla terraferma. Queste contraddizioni hanno lasciato i ricercatori bloccati, come ha detto Gordon: "In questi casi, i paleontologi sono spesso bloccati, poiché diverse linee di prove non concordano su come fosse l'antico animale." La sua soluzione? Modelli di apprendimento automatico addestrati su animali viventi, che possono identificare relazioni tra proporzioni scheletriche e stili di vita noti e stimare come le specie estinte utilizzassero gli ambienti acquatici -- persino prevedendo adattamenti dei tessuti molli, comprese strutture natatorie che raramente sopravvivono nei fossili.

La scoperta che ha catturato maggiormente i titoli riguarda lo Spinosaurus, il gigantesco dinosauro preistorico la cui relazione con l'acqua ha generato notevoli controversie -- presumibilmente perché i paleontologi apprezzano una buona discussione. Lo Spinosaurus visse approssimativamente da 113 milioni a 94 milioni di anni fa in quello che oggi è il Nord Africa. Mentre gli scienziati concordano generalmente che fosse associato ad ambienti acquatici, esattamente come si muovesse, cacciasse e trascorresse il suo tempo è rimasto oggetto di dibattito. Alcune prove indicano un animale che si immergeva frequentemente e inseguiva prede sott'acqua, molto simile a foche o pinguini. Altri reperti