Per oltre un secolo l'immagine è stata questa: i primi vertebrati che lasciarono l'acqua per la terraferma erano creature simili agli anfibi di oggi, che cominciavano la vita come girini muniti di branchie esterne per poi trasformarsi, attraverso la metamorfosi, in adulti capaci di camminare. Un nuovo studio pubblicato sulla rivista Science ribalta questa storia.

Cosa hanno scoperto i ricercatori

I paleontologi Jason D. Pardo e Arjan Mann, entrambi del Field Museum of Natural History di Chicago, hanno analizzato fossili eccezionalmente conservati di esemplari giovanissimi di antichi tetrapodi. Nel loro articolo, intitolato Direct development of stem tetrapods across the fin-to-limb transition, riportano di non aver trovato traccia di uno stadio larvale di tipo girino, né prima né dopo la transizione dalla pinna alla zampa (Science).

Protagonisti dello studio sono soprattutto gli embolomeri, predatori acquatici dal corpo allungato simili a coccodrilli che, secondo i ricercatori, dominarono gli ecosistemi d'acqua dolce tra circa 350 e 280 milioni di anni fa e da adulti potevano superare i tre metri di lunghezza (EurekAlert/Field Museum). I cuccioli fossili, invece, misuravano appena pochi centimetri. Eppure quel neonato era già costruito come l'adulto, privo dei segni di una metamorfosi.

Sviluppo diretto contro metamorfosi

È qui che entra in gioco l'espressione "saltare la fase girino". Le rane e i rospi odierni praticano lo sviluppo indiretto: nascono come larve acquatiche con branchie esterne e solo in seguito, con la metamorfosi, assumono la forma adulta. Lo sviluppo diretto, al contrario, è quello in cui il piccolo nasce già simile all'adulto e cresce semplicemente di taglia, come avviene nei mammiferi, nei rettili o nella maggior parte dei pesci.

Gli scienziati si aspettavano che i giovani embolomeri mostrassero caratteri da girino, in particolare le branchie esterne. Non era così. «Il ciclo vitale di questi primi tetrapodi assomiglia più al nostro, o a quello dei pesci, che a quello degli anfibi», ha spiegato Pardo (Field Museum). Esaminando diverse specie lungo la transizione da pesce a tetrapode, ha aggiunto, nessuna mostra «qualcosa che assomigli lontanamente a un girino» (Sci.News).

Dove e quando vissero

I fossili provengono dal celebre giacimento di Mazon Creek, nell'Illinois settentrionale, a circa un'ora a sud-ovest di Chicago, noto per la conservazione straordinaria di organismi delicati. Secondo le fonti, i reperti risalgono al Carbonifero, attorno ai 309 milioni di anni fa (Sci.News). Mann ha sottolineato il ruolo di volontari e cittadini-scienziati nel raccogliere questi esemplari rari.

Perché è importante per l'evoluzione

La conseguenza è notevole. Se i primi tetrapodi non passavano per uno stadio di girino, allora la metamorfosi degli anfibi non può essere stata il "motore" che spinse i vertebrati fuori dall'acqua. Secondo lo studio, il modello familiare girino-metamorfosi sarebbe comparso forse 40-60 milioni di anni dopo che i tetrapodi avevano già sviluppato le dita (Sci.News). In altre parole, la metamorfosi sarebbe stata un adattamento successivo, nato per colonizzare nuovi ambienti terrestri, e non la condizione di partenza per uscire dai mari: una correzione che ridisegna oltre un secolo di teoria evolutiva sulla conquista della terraferma.