Ecco come le tigri dai denti a sciabola ad acquisire i loro lunghi canini superiori

In uno studio innovativo, un team internazionale guidato da scienziati dell’Università di Liegi ha studiato i modelli evolutivi alla base dello sviluppo dei denti a sciabola, con alcuni risultati inaspettati lungo il percorso. Uno studio che arricchisce la nostra comprensione del passato della Terra, ma documenta anche i meccanismi che portano alla convergenza evolutiva.

 

 

I denti a sciabola, gli iconici canini superiori allungati, hanno a lungo affascinato sia gli scienziati che il grande pubblico, in particolare perché sono apparsi più volte nella documentazione fossile, tra cui 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 poco chiaro.

Narimane Chatar, autrice principale dello studio, che ha completato il suo dottorato presso l’EDDy Lab dell’Università di Liegi ed è ora borsista post-dottorato presso l’UC Berkeley negli Stati Uniti, ha condotto uno studio ambizioso per scoprire i segreti dell’evoluzione dei denti a sciabola.

Utilizzando scanner 3D e metodi analitici all’avanguardia, il team ha raccolto e analizzato meticolosamente i dati di una serie diversificata di specie attuali ed estinte. 

«Abbiamo quantificato la forma di 99 mandibole e 91 crani, provenienti da epoche e continenti diversi, che ci hanno permesso di comprendere meglio l’evoluzione di questi animali», spiega il dott. 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 ULiège.

Lo studio ha rivelato alcuni risultati sorprendenti. La prima è che, invece di contrapporre due distinte morfologie craniche nelle specie con canini superiori allungati e in quelle con denti corti, c’è invece un continuum di forme che collega i più piccoli gatti odierni e le loro controparti estinte dai denti a sciabola. 

“Da un punto di vista morfologico, il cranio di un piccolo gatto di oggi è altrettanto strano e modificato di quello di un grande felino dai denti a sciabola”, afferma la dott.ssa Margot Michaud, ricercatrice presso l’Università della Guyana francese a Caienna.

Questi sono quindi i due estremi di un continuum di forme che i predatori felini hanno visto evolversi nel corso del tempo geologico. 

“Il nostro studio suggerisce che quelli che spesso pensiamo come esempi di modelli 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 suggeriscono i 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 intrapreso dall’evoluzione per produrre specie dai denti a sciabola. In effetti, il lavoro del team ha rivelato che le specie dai denti a sciabola mostrano tassi di evoluzione morfologica più rapidi all’inizio della loro storia evolutiva rispetto alle specie con canini più corti.

«Tra le altre scoperte affascinanti, abbiamo dimostrato che l’integrazione cranio-mandibolare nelle specie dai denti a sciabola è ridotta, facilitando una maggiore adattabilità e diversificazione nella morfologia della mascella e del cranio», sottolinea Margot Michaud.

Pertanto, la 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 felini dai denti a sciabola“, afferma il dottor Chatar.

Infine, la ricerca del team ha evidenziato il declino delle forme dai denti a sciabola e 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 infatti in declino fin dal 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 abbastanza specializzate, il che li ha resi più suscettibili all’estinzione», spiega il dott. Tamagnini.

Questo fenomeno, noto come “cricchetto” o cricchetto macroevolutivo, è stato proposto come un potenziale motore per il declino di alcuni gruppi, in cui l’evoluzione favorisce la perdita delle prime forme generalizzate, 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 gli antichi predatori hanno prosperato e declinato ci fornisce informazioni sul possibile futuro dei nostri ecosistemi”, conclude il professor Fischer.

 

Immagine: Narimane Chatar / University of Liège