Scienza

Il pesce che cammina e quello che racconta sull'evoluzione

La capacità di camminare potrebbe essere nata prima della conquista della terraferma: una specie di razza che deambula sui fondali oceanici lo fa con lo stesso circuito neurale che governa i nostri passi.

I geni e le cellule nervose che permettono all'uomo e agli altri mammiferi di camminare sono presenti anche in un pesce primitivo che procede deambulando sui fondali oceanici.

Studiando questa creatura, una piccola razza (Leucoraja erinacea) tipica dell'Atlantico nord occidentale, un gruppo di neuroscienziati si è accorto che il circuito neurale che il pesce usa per passeggiare nella sabbia è lo stesso che noi adoperiamo per camminare.

Retaggio marino. La ricerca pubblicata su Cell supporta l'ipotesi che le cellule nervose necessarie a deambulare si siano sviluppate milioni di anni prima di quanto si credesse, prima del passaggio delle creature acquatiche alla terraferma. In particolare, dato che queste razze sono antiche dal punto di vista evolutivo, i neuroni indispensabili per camminare potrebbero aver avuto origine 420 milioni di anni fa, in un animale ancora totalmente acquatico, più di 20 milioni di anni prima che i tetrapodi (i vertebrati che per primi colonizzarono la terraferma) si stabilissero all'asciutto.

Le ali e i piedi. I tessuti morbidi come nervi e muscoli si deteriorano velocemente dopo la morte: per studiare l'evoluzione della camminata, l'unica soluzione è analizzare modelli animali viventi che conservino le caratteristiche dei loro primitivi antenati. Le razze Leucoraja erinacea presentano due gruppi di pinne: le grosse pinne pettorali, che usano per nuotare (muovendole come fossero ali), e quelle pelviche, più piccole, che adoperano per camminare, procedendo a piccoli passi alternati in una sorta di camminata (il testo prosegue sotto il video).

Qualcosa in comune. A differenza di altri pesci, quindi, queste razze non usano muscoli del tronco per nuotare, agitando la colonna vertebrale lateralmente. E infatti, non si tratta di una semplice coincidenza. Il team guidato da Heekyung Jung, neuroscienziato della Stanford University, ha scoperto che le cellule nervose che controllano il movimento di contrazione e distensione dei muscoli usati per camminare nell'uomo, sono presenti anche in questi pesci; e che gran parte dei geni che regolano l'espressione di questi neuroni, e che permettono alle razze di camminare, si trovano sia in questi pesci, sia nei mammiferi.

Un bagaglio da cui partire. Il set di neuroni utili a deambulare era quindi forse già presente in un comune antenato di uomo e razze 420 milioni di anni fa: potremmo inseguito aver sviluppato la capacità di camminare in modo indipendente, a partire da questo comune kit di base. Seguendo questa che è ancora solo un'ipotesi, si potrebbe pensare che i tetrapodi non dovettero inventare un sistema completamente nuovo, ma che avessero già parte degli elementi per specializzarsi nella nuova forma di locomozione.

13 febbraio 2018 Elisabetta Intini
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