300 milioni di anni di evoluzione degli anfibi

Ecco la cosa strana sull'evoluzione degli anfibi: non lo sapresti dalla piccola e in rapida diminuzione della popolazione di rane, rospi e salamandre vive oggi, ma per decine di milioni di anni che attraversano il tardo periodo carbonifero e i primi periodi permiani, gli anfibi erano i animali terrestri dominanti sulla Terra. Alcune di queste antiche creature raggiunsero dimensioni simili a quelle di un coccodrillo, lunghe fino a 15 piedi (che potrebbero non sembrare così grandi oggi ma che erano positivamente enormi 300 milioni di anni fa) e terrorizzarono animali più piccoli come i predatori dell'apice dei loro ecosistemi paludosi.

Prima di andare oltre, è utile definire cosa significa la parola "anfibio". Gli anfibi si differenziano dagli altri vertebrati in tre modi principali: in primo luogo, i cuccioli di neonati vivono sott'acqua e respirano attraverso le branchie, che poi scompaiono quando il giovane subisce una metamorfosi nella sua forma adulta e respirante. I giovani e gli adulti possono apparire molto diversi, come nel caso dei girini e delle rane adulte. In secondo luogo, gli anfibi adulti depongono le loro uova in acqua, il che limita significativamente la loro mobilità quando colonizzano la terra. E in terzo luogo, la pelle dei moderni anfibi tende ad essere viscida piuttosto che squamosa ai rettili, il che consente il trasporto aggiuntivo di ossigeno per la respirazione.

I primi anfibi

Come spesso accade nella storia dell'evoluzione, è impossibile individuare il momento esatto in cui i primi tetrapodi, il pesce a quattro zampe che strisciarono fuori dai mari poco profondi 400 milioni di anni fa e inghiottirono un sorso d'aria con polmoni primitivi, si trasformarono nel primo veri anfibi. In effetti, fino a poco tempo fa, era di moda descrivere questi tetrapodi come anfibi, fino a quando non è venuto in mente agli esperti che la maggior parte dei tetrapodi non condivideva l'intero spettro delle caratteristiche degli anfibi. Ad esempio, tre importanti generi dell'inizio del periodo carbonifero-eucritta melanolimnetes, crassigyrinus scoticus, e greererpeton burkemorani-può essere variamente descritto come tetrapodi o anfibi, a seconda delle caratteristiche che vengono prese in considerazione.

È solo nel tardo periodo carbonifero, da circa 310 a 300 milioni di anni fa, che possiamo tranquillamente fare riferimento ai primi veri anfibi. A questo punto, alcuni generi avevano raggiunto dimensioni relativamente mostruose, un buon esempio eogyrinus ("alba girino"), una creatura snella, simile a un coccodrillo, che misurava 15 piedi dalla testa alla coda. È interessante notare che la pelle di eogyrinus era squamoso piuttosto che umido, la prova che i primi anfibi avevano bisogno di proteggersi dalla disidratazione. Un altro genere tardo carbonifero / inizio permiano, Eryops, era molto più breve di eogyrinus ma più robusto, con mascelle massicce dentellate e gambe forti.

A questo punto, vale la pena notare un fatto piuttosto frustrante sull'evoluzione degli anfibi: gli anfibi moderni, che sono tecnicamente noti come "lissamphibiani", sono solo lontanamente collegati a questi primi mostri. Si ritiene che i lissamphibiani, che includono rane, rospi, salamandre, tritoni e rari anfibi simili a lombrichi chiamati "ceciliani" si siano irradiati da un antenato comune che viveva nel medio Permiano o nei primi periodi del Triassico, e non è chiaro quale relazione questo comune l'antenato potrebbe aver dovuto fare tardi agli anfibi carboniferi Eryops e eogyrinus. È possibile che i moderni lissamphibiani si siano ramificati dal defunto Carbonifero amphibamus, ma non tutti sottoscrivono questa teoria.

Anfibi preistorici: Lepospondyls e Temnospondyls

Come regola generale, gli anfibi dei periodi Carbonifero e Permiano possono essere divisi in due campi: piccoli e bizzarri (lepospondyls) e grandi e rettili (temnospondyls). I lepospondili erano per lo più acquatici o semiacquatici e avevano maggiori probabilità di avere la caratteristica pelle scura dei moderni anfibi. Alcune di queste creature (come ophiderpeton e phlegethontia) assomigliava a piccoli serpenti; altri, come microbrachis, ricordavano le salamandre e alcuni erano semplicemente non classificabili. Un buon esempio dell'ultimo è diplocaulus: Questo lepospondyl lungo tre piedi aveva un enorme cranio a forma di boomerang, che avrebbe potuto funzionare come un timone sottomarino.

Gli appassionati di dinosauri dovrebbero trovare i temnospondili più facili da ingoiare. Questi anfibi hanno anticipato il classico piano del corpo rettile dell'era mesozoica: tronchi lunghi, gambe tozze, teste grandi e in alcuni casi pelle squamosa e molti di loro (come metoposaurus e prionosuchus plummeri) assomigliava a grandi coccodrilli. Probabilmente il più famoso degli anfibi temnospondil era il nome impressionante Mastodonsaurus; il nome significa "lucertola dai denti a capezzolo" e non ha nulla a che fare con l'antenato degli elefanti. Mastodonsaurus aveva una testa quasi comicamente sovradimensionata che rappresentava quasi un terzo del suo corpo lungo 20 piedi.

Per buona parte del periodo Permiano, gli anfibi temnospondilici furono i principali predatori delle terre emerse della Terra. Tutto è cambiato con l'evoluzione del terapsidi (rettili simili a mammiferi) verso la fine del periodo Permiano. Questi grandi e agili carnivori hanno inseguito i temnospondili nelle paludi, dove la maggior parte di loro si è estinta lentamente all'inizio del periodo triassico. C'erano alcuni sopravvissuti sparsi, però: per esempio, il 15 piedi di lunghezza koolasuchus cleelandi prosperò in Australia nel mezzo del periodo Cretaceo, circa un centinaio di milioni di anni dopo che i suoi cugini temnospondilici dell'emisfero settentrionale si erano estinti.

Presentazione di rane e salamandre

Come detto sopra, gli anfibi moderni (lissamphibiani) si ramificarono da un antenato comune che visse ovunque dal medio Permiano ai primi periodi del Triassico. Poiché l'evoluzione di questo gruppo è una questione di studio e dibattito continui, il meglio che possiamo fare è identificare le "prime" vere rane e salamandre, con l'avvertenza che le future scoperte fossili potrebbero far avanzare ancora di più l'orologio. Alcuni esperti sostengono che il defunto Permiano gerobatrachus hottoni, noto anche come frogamander, era ancestrale a questi due gruppi, ma il verdetto è misto.

Per quanto riguarda le rane preistoriche, il miglior candidato attuale è triadobatrachus massinoti, o "tripla rana", che visse circa 250 milioni di anni fa, durante il primo periodo triassico. Il triadobatraco differiva dalle rane moderne in alcuni modi importanti: ad esempio, aveva una coda, il migliore per accogliere il suo numero insolitamente elevato di vertebre e poteva solo agitare le zampe posteriori piuttosto che usarle per eseguire salti a lunga distanza. Ma la sua somiglianza con le rane moderne è inconfondibile. La prima vera rana conosciuta era la minuscola vieraella herbstii dei primi giurassici del Sud America, mentre si ritiene che sia stata la prima vera salamandra karaurus sharovi, un piccolo anfibio viscido e grosso che viveva nel tardo Giurassico dell'Asia centrale.

Ironicamente, considerando che si sono evoluti oltre 300 milioni di anni fa e sono sopravvissuti, con varie cerate e calate, ai tempi moderni, gli anfibi sono tra le creature più minacciate sulla Terra oggi. Negli ultimi decenni, un numero sorprendente di specie di rane, rospi e salamandre si sono spinti verso l'estinzione, anche se nessuno sa esattamente perché. I colpevoli possono includere l'inquinamento, il riscaldamento globale, la deforestazione, le malattie o una combinazione di questi e altri fattori. Se le tendenze attuali persistono, gli anfibi potrebbero essere la prima grande classificazione dei vertebrati a scomparire dalla faccia della Terra.