Un antico fossile di una minuscola larva risolve il grande mistero dell'evoluzione di insetti e ragni
Il nuovo studio “Organ systems of a Cambrian euarthropod larva”. pubblicato su Nature da un team di ricercatori del Department of Earth Sciences della Durham University e dell’Institute of Palaeontology, della Yunnan University, ha portato alla luce un fossile incredibilmente raro e dettagliato, che è stato chiamato 'Youti yuanshi', che permette di dare uno sguardo all'interno di uno dei primi antenati degli insetti, ragni, granchi e millepiedi moderni.
Alla Durham University spiegano che «Il fossile conserva in condizioni di eccezionale qualità l'intera anatomia interna di una minuscola larva, che rappresenta uno dei primi antenati degli artropodi dotati di zampe e cervello complesso. Questo fossile appartiene al gruppo degli euartropodi, che comprende insetti, ragni e granchi moderni. Nonostante non sia più grande di un seme di papavero, il fossile in 3D rivela che la larva possedeva un cervello, un apparato digerente, un sistema circolatorio e gruppi di nervi sviluppati che si estendevano fino alle zampe primitive e alle appendici sensoriali. Il livello di complessità anatomica è notevole per un organismo così antico».
Il minuscolo fossile contribuisce a colmare un vuoto che esisteva finora nell'evoluzione degli artropodi: il passaggio dai semplici antenati simili a vermi e lo schema corporeo di successo degli artropodi moderni. Questo straordinario esemplare è conservato presso l'Università dello Yunnan, in Cina, dove è stato originariamente scoperto.
Il principale autore dello studio, Martin Smith della Durham University, ha detto a BBC News che «Si tratta di un fossile da sogno, in parte perché è stato conservato nella fase larvale, ovvero immatura, quando il suo corpo era ancora in via di sviluppo. Osservare queste fasi iniziali è davvero la chiave per comprendere come si formano le [forme del corpo] adulte, non solo attraverso l'evoluzione ma attraverso lo sviluppo. Ma le larve sono così piccole e fragili che le possibilità di trovarne una fossilizzata sono praticamente pari a zero, o almeno così pensavo».
I ricercatori hanno trovato il fossile nel nord della Cina, in un mucchio di "ghiaia preistorica", durante uno studio di depositi rocciosi risalenti a mezzo miliardo di anni fa, noti per contenere fossili microscopici.
Smith sottolinea che «I nostri collaboratori in Cina hanno grandi quantità di questa roba, la sciolgono in acido e questi piccoli pezzi cadono fuori».
Un team di tecnici dell'università dello Yunnan ha passato anni a setacciare il materiale e a estrarre i fossili dalla polvere. Dopo aver esaminato questo particolare esemplare al microscopio durante un viaggio di ricerca in Cina, Smith si è reso conto che si trattava di qualcosa di molto speciale e ha chiesto se poteva riportarlo nel Regno Unito per scansionarlo con raggi X alla Diamond Light Source di Oxford . E’ così che sono stati svelati i grandi segreti contenuti in un fossile grande quanto una punta di spillo. «Quando ho visto le straordinarie strutture conservate sotto la sua pelle, sono rimasto a bocca aperta», ha detto Smith.
I ricercatori anglo-cinesi fanno notare che «In particolare, l'anatomia cerebrale del fossile rivela passaggi fondamentali nel modo in cui la testa dell'artropode e le sue appendici, come antenne, mascelle e occhi, si sono segmentate e specializzate nel tempo a partire da regioni cerebrali ancestrali».
La coautrice dello studio, Katherine Dobson, che la vora sia alla Durham lavora anche all'Università di Strathclyde, ha fatto notare che »La fossilizzazione naturale ha raggiunto una conservazione quasi perfetta» e per Smith «Questo potrebbe essere stato causato dalle elevate concentrazioni di fosforo nell'oceano, dove questa larva ha vissuto per un breve periodo ed è poi morta. Viene trasportato negli oceani dall'erosione delle rocce sulla terraferma e quel fosforo sembra aver inondato i tessuti del nostro fossile, essenzialmente cristallizzando il suo piccolo corpo».
Gli scienziati concludono: «Il fossile colma un'importante lacuna nella nostra comprensione di come abbia avuto origine il piano corporeo degli artropodi e abbia avuto tanto successo durante l'esplosione della vita nel Cambriano».