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I ricercatori hanno scoperto il più antico cuore mai trovato, insieme a uno stomaco, intestino e fegato fossilizzati in un antico pesce, che gettano nuova luce sull’evoluzione dei nostri corpi.
La nuova ricerca, pubblicata su Science, ha scoperto che la posizione degli organi nel corpo degli artrodiri – una classe estinta di pesci corazzati che fiorì attraverso il periodo Devoniano da 419,2 milioni di anni fa a 358,9 milioni di anni fa – è simile alla moderna anatomia degli squali, offrendo nuovi indizi evolutivi vitali.
Il ricercatore principale, John Curtin Distinguished Professor Kate Trinajstic della Curtin’s School of Molecular and Life Sciences e del Western Australian Museum, ha affermato che la scoperta è stata notevole dato che i tessuti molli di specie antiche sono stati raramente conservati ed è stato ancora più raro trovare la conservazione in 3D.
“Come paleontologo che ha studiato fossili per più di 20 anni, sono rimasto davvero sorpreso di trovare un cuore 3D e splendidamente conservato in un antenato di 380 milioni di anni”, ha detto il professor Trinajstic.
“L’evoluzione è spesso considerata come una serie di piccoli passi, ma questi antichi fossili suggeriscono che ci sia stato un salto più grande tra vertebrati senza mascella e mascella. Questi pesci hanno letteralmente il cuore in bocca e sotto le branchie, proprio come gli squali di oggi”.
Questa ricerca presenta il primo modello 3D di un cuore complesso a forma di S in un artrodire composto da due camere, con quella più piccola in cima.
Il professor Trinajstic spiega che queste caratteristiche in questi primi vertebrati, offrono una visione unica su come la regione della testa e del collo ha iniziato a cambiare per accogliere le mascelle, una fase critica nell’evoluzione dei nostri corpi.
“Per la prima volta, possiamo vedere tutti gli organi insieme in un pesce dalla mascella primitiva, e siamo rimasti particolarmente sorpresi di apprendere che non erano così diversi da noi”, ha detto il professor Trinajstic.
“Tuttavia, c’era una differenza fondamentale: il fegato era grande e consentiva al pesce di galleggiare, proprio come gli squali di oggi. Alcuni dei pesci ossei di oggi hanno polmoni che si sono evoluti dalle vesciche natatorie, ma è stato significativo che non abbiamo trovato prove di polmoni in nessuno dei pesci corazzati estinti che abbiamo esaminato, il che suggerisce che si sono evoluti indipendentemente nei pesci ossei in un secondo momento. “
La Formazione Gogo, nella regione di Kimberley nell’Australia Occidentale dove sono stati raccolti i fossili, era originariamente una grande barriera corallina.
Avvalendosi dell’aiuto di scienziati dell’Australian Nuclear Science and Technology Organization di Sydney e dell’European Synchrotron Radiation Facility in Francia, i ricercatori hanno utilizzato fasci di neutroni e raggi X di sincrotrone per scansionare i campioni, ancora incorporati nelle concrezioni calcaree, e hanno costruito immagini tridimensionali dei tessuti molli al loro interno basate sulle diverse densità di minerali depositati dai batteri e dalla matrice rocciosa circostante.
Questa nuova scoperta di organi mineralizzati, oltre ai precedenti ritrovamenti di muscoli ed embrioni, rende gli artrodiri trovati a Gogo i vertebrati a stelo mascellare più pienamente compresi e chiarisce una transizione evolutiva sulla linea verso vertebrati mascellari viventi, che include i mammiferi e gli esseri umani.
Il co-autore, il professor John Long, della Flinders University, ha dichiarato: “Queste nuove scoperte di organi molli in questi antichi pesci sono davvero il sogno dei paleontologi, perché senza dubbio questi fossili sono i meglio conservati al mondo per questa epoca. Mostrano il valore dei fossili di Gogo per comprendere i grandi passi nella nostra lontana evoluzione. Gogo ci ha dato primati mondiali, dalle origini del sesso al più antico cuore di vertebrati, ed è ora uno dei siti fossili più significativi al mondo. È tempo che il sito sia seriamente considerato per lo status di patrimonio mondiale”.
Il co-autore Professor Per Ahlberg, dell’Università di Uppsala, ha dichiarato: “Ciò che è davvero eccezionale nei pesci Gogo è che i loro tessuti molli sono conservati in tre dimensioni. La maggior parte dei casi di conservazione dei tessuti molli si trovano in fossili appiattiti, dove l’anatomia visibile è poco più di una macchia sulla roccia. Siamo anche molto fortunati in quanto le moderne tecniche di scansione ci permettono di studiare questi fragili tessuti molli senza distruggerli. Un paio di decenni fa, il progetto sarebbe stato impossibile”.
Foto: Yasmine Phillips, Curtin University
