Il primo gigante del pianeta Terra era un ittiosauro

Uno studio dimostra come gli ittiosauri si siano evoluti in giganti oceanici molto più rapidamente delle balene

[27 Dicembre 2021]

Un teschio lungo due metri, una lunghezza totale del corpo di 17 metri, un peso di 45 tonnellate, pinne che fendono il mare: quello che sembra un capodoglio è in realtà un rettile e viveva negli oceani circa 250 milioni di anni fa.  E’ così che un team internazionale di ricercatori guidati dalle università di tedesche Bonn e Mainz e dal Claremont College e dal Natural History Museum della contea di Los Angeles descrivono nello studio “Early giant reveals faster evolution of large size in ichthyosaurs than in cetaceans” pubblicato su Science, il primo animale gigante conosciuto  che si sia mai evoluto. Si tratta di una nuova specie di ittiosauro – chiamato anche “pesce-sauriano” –  il cui scheletro con un cranio imponente, più grande di quello del Tyrannosaurus rex, è stato scavato in Nevada.

All’Universität Bonn dicono che lo studio dimostra che «Gli ittiosauri hanno evoluto le loro dimensioni impressionanti in soli tre milioni di anni, molto più velocemente dell’evoluzione del gigantismo nelle odierne balene». Con l’aiuto della modellazione, il team ha scoperto che «Gli ittiosauri vivevano in ambienti eccellenti per sostenere dimensioni corporee così grandi. I risultati mostrano quindi come gli ecosistemi marini possono formarsi e rispondere ai cambiamenti abiotici come il clima, l’atmosfera o le condizioni dell’acqua».

Mentre i dinosauri dominavano la terra, gli ittiosauri e altri rettili acquatici dominavano i mari grazie a pinne in continua evoluzione e forme del corpo idrodinamiche simili a quelle dei pesci e dei cetacei, che hanno consentito agli ittiosauri di nuotare negli antichi oceani per quasi tutta l’era dei dinosauri. Gli ittiosauri derivano da un gruppo ancora sconosciuto di rettili terrestri e respiravano aria. Il principale auitore dello studio, il paleontologo Martin Sander dell’ Institut für Geowissenschaften dell’Universität Bonn, e del Dinosaur Institute del  Natural History Museum della Contea di Los Angeles, spiega che «Dalle prime scoperte di scheletri nel sud dell’Inghilterra e in Germania oltre 250 anni fa, questi “pesci-sauri” furono tra i primi grandi rettili fossili conosciuti dalla scienza, molto prima dei dinosauri, e da allora hanno catturato l’immaginazione popolare». Sander e il suo team lavorano regolarmente da 30 anni nella  Fossil Hill Member  nelle fremote Augusta Mountains in Nevada, montagne che collegano il nostro presente agli antichi oceani, aprendo una finestra sul Triassico e permettendoci di gettare uno sguardo sulla vita di 247,2  –  237 milioni di anni fa. Fu proprio a Fossil Hill Member che nel 1998 vennero alla luce i primi resti del nuovo animale gigante ora descritto, ma inizialmente si trattava solo di parte delle vertebre.

Sender ricorda che «L’importanza del ritrovamento non è stata immediatamente evidente, perché solo poche vertebre erano esposte sul lato del canyon. Tuttavia, l’anatomia delle vertebre suggeriva che l’estremità anteriore dell’animale potesse essere ancora nascosta nelle rocce». In un giorno di settembre del 2011, il team di ricercatori ha avviato scavi per vedere se questa ipotesi era valida e ha trovato il cranio, gli arti anteriori e la regione toracica, tutti resti ben conservati. Al gigante venuto alla luce fu dato il nome Cymbospondylus youngorum, con la seconda parte del nome che è un omaggio alla Great Basin Brewery di Reno  che ha sponsorizzato il lavoro sul campo e di proprietà di Tom e Bonda Young, gli inventori della famosa birra Icky che presenta un ittiosauro sulla sua etichetta.

Di fronte a quella che sembrava proprio essere un’eccezionale scoperta, il team ha iniziato a descrivere l’anatomia dello scheletro utilizzando i metodi paleontologici tradizionali e a determinare quando l’animale fosse vissuto. Hanno così scoperto come gli ittiosauri si sono evoluti fino a raggiungere queste gigantesche dimensioni e, dopo aver raccolto numerosi dati dalla letteratura scientifica li hanno usati come base per analisi computazionali e di modellazione. Il risultato è stato che «Il nuovo ittiosauro visse nel Triassico medio (da 247 a 237 milioni di anni fa) ed era lungo più di 17 metri, grande quanto un capodoglio. Il ritrovamento rappresenta l’animale più grande mai scoperto da quel momento, sia a terra che in mare».

Sander aggiunge: «Per quanto ne sappiamo, è stata persino la prima creatura gigante ad aver mai abitato la Terra. Le analisi più dettagliate hanno rivelato che Cymbospondylus youngorum visse 246 milioni di anni fa, circa tre milioni di anni dopo che i primi ittiosauri si trasformassero da rettili terrestri in rettili acquatici. Anche se tre milioni di anni suonano lunghi per i nostri standard, è un tempo incredibilmente breve per crescere così tanto»,

Nuove scoperte che hanno fatto emergere anche una nuova domanda: «Come ha potuto una specie tra gli ittiosauri evolversi così rapidamente in un tale gigante?» Per scoprirlo, il team ha utilizzato la modellazione per ricreare il flusso di energia presente nell’ecosistema in quel momento.

l’autore senior dello studio, il biologo Lars Schmitz dello Scripps College e del Dinosaur Institute Research, spoiega a sua volta che «Un aspetto piuttosto unico di questo progetto è la natura integrativa del nostro approccio. Dopo aver descritto in dettaglio l’anatomia del cranio gigante e aver quindi compreso come questo animale sia correlato ad altri ittiosauri, volevamo capire il significato della nuova scoperta nel contesto del modello evolutivo su larga scala delle dimensioni corporee di un ittiosauro e di una balena. Per farlo, avevamo bisogno di capire come potesse aver funzionato l’ecosistema fossile conservato nella Fossil Hill Member».

Utilizzando sofisticati modelli al computer, gli autori dello studio hanno esaminato la probabile energia dellla rete alimentare della fauna delle Fossil Hill, ricreando l’ambiente antico attraverso i dati, scoprendo che le reti trofiche marine devono essere state in grado di supportare un ittiosauro carnivoro ancora più colossale.

Un’altra autrice dello studio, Eva Maria Griebeler, dell’Institut für Organismische und Molekulare Evolutionsbiologie della Johannes Gutenberg–Universität Mainz  sottolinea che «Capire il funzionamento di questa rete alimentare dalla modellazione ecologica è stato molto eccitante. A causa delle loro grandi dimensioni e della conseguente richiesta di energia, le densità dei più grandi ittiosauri della fauna delle Fossil Hill, incluso il Cymbospondylus youngorum, dovevano  essere state sostanzialmente inferiori a quelle suggerite dal nostro censimento sul campo».

I ricercatori hanno scoperto che mentre sia i cetacei che gli ittiosauri hanno sviluppato dimensioni corporee molto grandi, le loro rispettive traiettorie evolutive verso il gigantismo sono state diverse.  Schmitz evidenzia che «I modelli evoluzionisti mostrano molto chiaramente che gli ittiosauri hanno avuto un boom delle dimensioni iniziale, diventando giganti all’inizio della loro storia evolutiva, mentre le balene hanno impiegato molto più tempo per raggiungere i limiti esterni dell’enormità. Il motivo è che gli ittiosauri sembrano aver beneficiato dell’abbondanza di conodonti simili ad anguille e di una varietà di ammoniti, parenti portatrici di conchiglie delle moderne seppie e polpi, in particolare il nautilus. Le ammoniti ormai estinte riempirono il vuoto ecologico in seguito alla estinzione di massa di fine Permiano e trovarono condizioni di vita eccellenti».

Al contrario, alcuni tipi di plancton sono stati un’importante forza trainante per l’evoluzione delle dimensioni delle balene. Inoltre, le diverse specie di balene e delfini si sono evolute in modo diverso, legandosi a determinate specializzazioni alimentari. Le balenottere, ad esempio, hanno perso i denti, mentre i capodogli giganti che cacciano calamari li hanno conservati. Per gli scienziati «Una cosa è certa: sebbene i loro percorsi evolutivi fossero diversi, sia le balene che gli ittiosauri facevano affidamento sullo sfruttamento di nicchie nella catena alimentare per poter diventare davvero grandi».

Un altro autore dello studio Jorge Velez Juarbe del Department of Mammalogy del Natural History Museum of Los Angeles County, conclude: «Questa scoperta e i risultati del nostro studio evidenziano come diversi gruppi di tetrapodi marini abbiano evoluto dimensioni corporee di proporzioni epiche in circostanze in qualche modo simili, ma a velocità sorprendentemente diverse. Un altro aspetto interessante è che il Cymbospondylus youngorum e il resto della fauna delle Fossil Hill sono una testimonianza della resilienza della vita negli oceani dopo la peggiore estinzione di massa nella storia della Terra. Si può dire che questo è il primo grande tuffo per i tetrapodi negli oceani».