Ha 510 milioni di anni l’antenato delle stelle marine scoperto da un paleontologo dilettante

Può un paleontologo dilettante realizzare una scoperta di grande importanza, pubblicarla su Facebook e attirare in questo modo l’attenzione dei ricercatori professionisti? È quel che è successo a Chris Haefner dopo quattro anni di scavi in un cimitero di York, Pennsylvania.

Notato il post, il paleontologo spagnolo Samuel Zamora si è reso conto della potenziale importanza del ritrovamento e contattato l’autore lo ha convinto a donare il reperto al Museo di Storia Naturale di Londra (Natural History Museum), dove i ricercatori hanno determinato in 510 milioni di anni l’età di questo antenato degli odierni ricci di mare e stelle marine.

Lo Yorkicystis haefneri, così denominato in relazione al luogo in cui giaceva e in onore del suo scopritore, visse in un periodo fondamentale per l’evoluzione della vita sulla Terra denominato Esplosione Cambriana, durante il quale in un tempo relativamente breve su scala geologica si passò dalla fauna di Ediacara, creature dalla struttura semplice, ai complessi antenati degli esseri viventi odierni.

L’esplosione cambriana iniziò 539-541 milioni di anni fa

Creature dotate di scheletri interni o esterni si diversificarono velocemente arrivando a dominare gli oceani. I meccanismi dietro questa rivoluzione non sono ancora del tutto chiari, si suppone si fosse verificato un massiccio incremento nei livelli di ossigeno e di carbonato di calcio, così come l’eventuale legame della nuova fauna con gli ediacariani: una quarantina di anni fa si iniziò a supporre queste due fasi potrebbero addirittura essere slegate fra di loro.

Animali come le moderne stelle marine o i cetrioli di mare sono echinodermi, ovvero dotati di placche calcaree sulla pelle: di questo phylum sono note oltre trentamila specie estinte. Sì differenziano dai brachiopodi, dotati di guscio al cui interno si ritirano, e dagli artropodi, dotati di un vero e proprio esoscheletro di calcite.

I fossili di echinodermi risalenti al Cambriano in stato di conservazione ottimale sono rari ma sappiamo si presentavano sotto un ampio ventaglio di forme, anche assai diverse da quelle dei loro discendenti che troviamo negli oceani di oggi: dai “vasi” protetti da placche formanti motivi geometrici e dotati di pseudobraccia (gli eocrinoidi) al paffuto sigaro dotati di un’armatura di calcite e una bocca a spirale lungo il corpo (gli elicoplacoidi) fino ai blastoidi dall’aspetto simile a fiori esotici.

Yorkicystis haefneri assomiglia all’Edrioasteroidea che a sua volta ricorda le moderne stelle marine con cinque braccia che si protendono dalla bocca, ed è stato per questa ragione inserito nello stesso gruppo nell’albero evolutivo. Esso presenta la peculiarità di essere andato per così dire controcorrente demineralizzando il proprio scheletro, con un corpo che risultava così piuttosto morbido e privo di placche su gran parte del corpo.

Yorkicystis haefneri rappresenta per le proprie caratteristiche un caso unico

Dalla ricostruzione effettuata grazie all’imaging in tre dimensioni si nota infatti come solo le braccia fossero dotate di una struttura a piastre, che si apriva durante l’alimentazione per poi richiudersi. La maggior parte degli echinodermi odierni è dotato di scheletro interno, salvo alcune eccezioni come i cetrioli di mare che come Yorkicystis possiedono invece placche di calcite porosa.

Yorkicystis rappresenta un caso unico, non paragonabile a nessun altro echinoderma vivo o estinto. Grazie alla biologia molecolare sappiamo oggi esistere un insieme specifico di geni responsabili della formazione di uno scheletro negli echinodermi, di cui tutte le specie attuali sono dotate come si ritiene lo fossero anche le specie estinte.

In Yorkicystis esiste tuttavia una marcata differenza fra le braccia coperte di placche e il resto del corpo che ne è privo. I geni coinvolti nella formazione dello scheletro dovrebbero quindi aver agito in modo diverso su diverse parti del corpo. Un’idea proposta è che questa differenziazione gli consentisse di preservare energia per altri processi metabolici come l’alimentazione e la maggiore flessibilità gli avrebbe consentito un pompaggio più efficiente nel processo di respirazione.

Un’altra ipotesi prevede la mancanza di una protezione rigida sia legata alla presenza di un sistema di protezione alternativo come le vesciche urticanti di creature odierne quali gli anemoni, ma da questo singolo esemplare non è possibile ottenere una risposta definitiva all’enigma.

Di certo, questa eccezionale scoperta conferma l’incredibile diversificazione che caratterizzò il Cambriano, con specie che scelsero la via dello scheletro come forma di protezione dai predatori mentre altre, anche strettamente imparentate, optarono per soluzioni alternative.

Fonte: “Cambrian edrioasteroid reveals new mechanism for secondary reduction of the skeleton in echinoderms“, Samuel Zamora et al, Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences (2022).

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