Convergenza evolutiva sotterranea

Introduzione

In questo articolo parleremo di tre gruppi di animali che a prima vista possono sembrare molto simili. Lombrichi, anfisbene e cecilie sono organismi morfologicamente analoghi, ma in realtà appartengono a taxa filogeneticamente lontani tra di loro. Sono un importante esempio di convergenza evolutiva. I lombrichi sono invertebrati, le anfisbene rettili e le cecilie anfibi!

Come mai sono così simili?

Per via di un fenomeno noto come convergenza evolutiva, due o più specie che vivono nello stesso ambiente, o in nicchie ecologiche conformi, tendono a evolvere strutture e adattamenti che le portano a essere molto simili. Questo avviene perché le pressioni ambientali sono le stesse.

Un classico esempio di convergenza evolutiva è quello di squali, delfini e ittiosauri. I primi sono pesci cartilaginei, i secondi mammiferi, mentre gli ittiosauri sono rettili ormai estinti che vissero nel Mesozoico. L’ambiente acquatico ha “modellato” allo stesso modo questi animali perché vivono (o vissero) in ambienti simili caratterizzati dalle stesse pressioni evolutive.

Un altro esempio

Anche nelle specie vegetali osservivamo questo fenomeno. Quello più noto riguarda le piante che vivono in climi aridi. Alcune hanno infatti evoluto tessuti succulenti per accumulare l’acqua, una risorsa molto rara in ambienti desertici. Questo si osserva in due famiglie: Cactaceae ed Euphorbiaceae, geneticamente molto lontane, ma così simili che un occhio poco esperto può facilmente confonderle.

Una vita fossoria

Ma torniamo ai nostri animaletti: lombrichi, cecilie e anfisbene. Essi sono animali fossori.

Che significa? Quando parliamo di animale fossorio ci riferiamo a un organismo che vive e scava nel substrato. Tra questi troviamo mammiferi come le talpe, alcuni roditori, molti insetti (tra cui gli scarabei), anellidi, molluschi, rettili, anfibi, pesci (come le sogliole).

Caratteristiche tipiche dell’ambiente endogeno come l’assenza di luce, la presenza di suolo in ogni direzione, le diverse modalità di aerazione e variazione della temperatura, determinano lo sviluppo di adattamenti simili!

Lombrichi

I lombrichi sono organismi invertebrati appartenenti al phylum degli anellidi, che comprende un gran numero di organismi fossori. I lombrichi endogeni si fanno strada nel terreno mangiandosi il suolo, che viene successivamente “digerito” e rilasciato con le deiezioni.

Hanno un ruolo molto importante negli ecosistemi. Infatti, come ci hanno insegnato fin da piccoli (penso), questi organismi rimescolano gli strati del suolo e permettono all’aria di raggiungere gli strati più profondi. I lombrichi sono animali molto voraci: pensate che in un solo giorno sono in grado di ingerire una quantità di cibo pari alla metà del loro peso corporeo. Insomma, hanno sempre fame.

Una caratteristica poco nota di questi vermiciattoli riguarda la loro capacità di rigenerare il corpo. Se tagliassimo a metà un lombrico, la porzione che contiene la testa sarebbe in grado di rigenerare il corpo (non fatelo).

 

Nell’immagine osserviamo un lombrico appartenente al phylum degli anellidi, da notare la metameria del corpo. © https://www.labiolca.it/rubriche/agricoltura-biodinamica/il-lombrico-ed-il-suo-valore/

 

Riproduzione

I lombrichi sono animali ermafroditi, ovvero sono dotati sia di apparato riproduttore maschile che di apparato femminile. Sono però ermafroditi insufficienti, e questo significa che un singolo individuo non può fecondare sé stesso: sono per forza necessari due individui.

Il fatto di possedere entrambi gli organi riproduttivi facilita gli incontri: quando due lombrichi fanno all’ammmmore (cit. Barbascura) si posizionano in sensi opposti. Dopo l’accoppiamento, ogni individuo è in grado di deporre le uova!

Cecilie

Le cecilie sono organismi che appartengono alla classe Amphibia e all’ordine Gymnophiona, che comprende circa 200 specie. Queste le possiamo trovare nella fascia intertropicale che si estende dal Sudamerica sino al Sud-Est asiatico.

Secondo Henry Gee: “Le cecilie hanno reinventato i lombrichi. In effetti, molti di loro sembrano grandi lombrichi, almeno finché non aprono le loro potenti mascelle.” Parliamo infatti di vertebrati carnivori la cui dieta è costituita, ironia della sorte, proprio da lombrichi e altri invertebrati.

La localizzazione delle prede avviene con un tentacolo chemio-sensoriale che può essere introflesso all’interno del tegumento. I loro occhi sono invece regrediti o coperti dalle ossa del cranio: il nome “cecilia” deriva dal latino caecus, che significa cieco.

 

In questa immagine possiamo vedere una cecilia (ordine Gymnophiona) con le sue uova. © https://www.nationalgeographic.com/animals/article/121203-top-ten-new-discoveries-2012

 

Dicci di più

Beh, se insistete…

Le cecilie sono prive di arti e cinti, ma hanno un corpo lunghissimo, che può comprendere sino 285 vertebre. Non hanno una coda, dobbiamo quindi immaginare questi animali come dei “tubi”. Infatti, a differenza delle anfisbene, la cloaca è posizionata all’estremità del corpo.

Gli anuli, i solchi cutanei che formano gli anelli, li rendono molto simili ai lombrichi. Tuttavia, come abbiamo appena visto, parliamo di organismi simili per convergenza evolutiva ma lontani geneticamente

“Carini e coccolosi, carini e coccolosi”

Gli volete dare una carezza perché sono carinissimi? Non fatelo, la loro pelle è tossica. Se foste un predatore che cerca di catturare una cecilia vi sconsiglierei anche di provarci. Infatti, la pelle non è solo tossica e piena di ghiandole velenigene, ma è anche ricoperta da scaglie mineralizzate di origine dermica.

Anfisbene

Arriviamo all’ultimo gruppo di animali “simili ma diversi”. Le anfisbene sono dei rettili poco conosciuti che costituiscono un infraordine di squamati.

Anche in questo caso abbiamo a che fare con animali privi di zampe dal corpo vermiforme, ma vi è un’eccezione. Esiste un solo genere (Bipes) che conserva ancora gli arti anteriori, che usa per scavare attivamente.

Tutti gli altri animali che troviamo in questo gruppo scavano invece con la loro potente testolina che usano a mo’ di ruspa. I loro occhi sono atrofici e ricoperti da una squama, mentre le squame del corpo (altamente modificate) formano una struttura “ad anelli” molto simile a quella di lombrichi e cecilie.

 

Il genere Bipes: l’unica anfisbena con gli arti anteriori. © https://www.wikiwand.com/it/Bipes

 

Quindi sono serpenti?

Potremmo pensare che, essendo senza zampe, le anfisbene siano parenti dei serpenti. Invece no! Una ricerca basata su dati paleontologici (e altre basate su dati molecolari) ha suggerito una parentela con le lucertole, in particolare con la famiglia dei lacertidi!

Sono quindi lucertole scavatrici (anche se si trovano in un infraordine a parte). Di conseguenza, possiamo dire che la perdita delle zampe sia avvenuta più e più volte nel corso della storia evolutiva dei rettili. Questo è un altro esempio di convergenza evolutiva!

 

Osserviamo la somiglianza tra la testa e la coda di un’anfisbena, sottordine Amphisbaenia. © https://www.inseparabile.com/Anfisbena_bianca_Ibijara.htm

 

Animali a due teste

Queste lucertole scavatrici hanno una particolarità che le contraddistingue: la loro coda è estremamente simile alla testa, tanto che possiamo confonderle. Non solo! Possono muoversi in una direzione o nell’altra. Se consideriamo la mitologia greca, l’anfisbena (o anfesibena) è un serpente con due teste alle estremità del corpo.

L’anfisbena sarebbe stata creata dal sangue gocciolato dalla testa di Medusa nel momento in cui Perseo (figlio di Zeus e Danae) volò sopra il deserto libico. Secondo la mitologia l’anfisbena si muoveva in entrambe le direzioni, era velenosa e possedeva uno sguardo paralizzante.

Conclusioni

Insomma, l’evoluzione a volte ci fa degli scherzetti. Due organismi che all’apparenza sono simili potrebbero essere molto lontani tra di loro. Questo viene dimostrato da molti esempi, uno è quello di lombrichi, anfisbene e cecilie che, vivendo “allo stesso modo”, hanno evoluto strategie (e aspetto esterno) molto simili. Quando facciamo un’analisi filogenetica, ovvero cerchiamo di ricostruire le parentele tra diversi gruppi di organismi, è importante distinguere i caratteri condivisi ma evoluti in modo indipendente, perché potrebbero portare alla costruzione di false parentele!

Erika Heritier

Mi chiamo Erika e sono laureata in Scienze dei Sistemi Naturali all'Università di Torino e mi diverto a scrivere. Mi piace creare nuovi contenuti originali: grafiche, video, articoli al fine di spiegare la scienza in modo semplice ai "non addetti ai lavori". Le scienze della natura sono interessanti, ricche di piccoli segreti e misteri da portare alla luce. Conoscere la natura significa anche rispettarla e migliorare il proprio rapporto con l'ambiente, in modo da cambiare, di conseguenza, la nostra società.

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