Perché le creature cambriane sembrano così strane?

Un verme appuntito con le gambe come spaghetti. Un predatore gigante che sembra un incrocio tra un tricheco e una mosca domestica. Molti animali che si sono evoluti durante il periodo Cambriano, da 541 milioni a 485 milioni di anni fa, sembrano bizzarri rispetto alle forme di vita moderne. Anche i paleontologi a volte si chiedono: perché le creature cambriane sembrano così strane?

Gli animali di quest'epoca antica sono sicuramente distintivi. Uno dei più noti è Allucigenia, un verme chiamato per la sua somiglianza con il prodotto di un sogno febbrile. Fossili della creatura ricoperta di spinefurono scoperti per la prima volta nel 1900 nel Burgess Shale, un famoso deposito fossile nelle Montagne Rocciose canadesi. Gli scienziati hanno trovato AllucigeniaLa forma del corpo è così confusa che ci sono voluti anni per confermare quale estremità fosse la testa.

Un altro straordinario è Opabinia, un invertebrato cambriano a cinque occhi con un artiglio che penzola dall'estremità di un lungo beccuccio flessibile. Un gruppo di paleontologi scoppiò a ridere quando il loro collega, Harry Whittington, mostrò per la prima volta la sua ricostruzione del fossile in una conferenza negli anni '70. Whittington ha interpretato la reazione come "un tributo alla stranezza di questo animale" quando l'ha raccontata più tardi nel suo studio dettagliato di Opabinia. Ha concluso che l'animale probabilmente ha usato la sua scomoda appendice facciale per scavare alla ricerca di cibo. [Perché i pesci non hanno il collo?] 

Tutti questi strani animali si sono evoluti in un momento speciale della storia della Terra, ha detto Javier Ortega-Hernández, un paleontologo invertebrato e assistente professore di biologia organismica ed evolutiva presso l'Università di Harvard. Per miliardi di anni prima del periodo Cambriano, semplici microrganismi sottomarini erano gli unici esseri viventi sulla Terra. All'inizio del Cambriano, piccoli animali sembravano mangiare questi microbi. Ma sono rimasti sulla superficie piana del fondo marino, incapaci di spostarsi sopra o sotto di esso.

Poi, 541 milioni di anni fa, animali simili a vermi svilupparono i primi muscoli semplici. "Questo è ciò che ha davvero cambiato l'intera partita", ha detto Ortega-Hernández. Il potere di muoversi ha aiutato i vermi a scavare nel fondo del mare, portando con sé l'ossigeno. "E all'improvviso, bam," disse Ortega-Hernández. "Abbiamo questi sedimenti marini che pullulano di attività e vita".

Spostarsi sopra e sotto la superficie del fondo marino ha aperto nuove opportunità per gli animali di guadagnarsi da vivere. Il primo periodo Cambriano portò una rapida espansione di nuove forme di vita come animali adattati a nuovi habitat, fonti di cibo, predatori e prede. Questa volta - spesso indicata come l'esplosione del Cambriano - ha dato origine a molti lignaggi di animali che sono ancora con noi, inclusi alcuni dei primi molluschi e artropodi.

"Molti di questi artropodi avevano strutture quasi simili a denti nelle gambe che usavano per masticarsi l'un l'altro, e questo ha iniziato a diventare un vero problema" per le loro vittime, ha detto Ortega-Hernández. In risposta, animali come Wiwaxiaarmature difensive evolute, come spine e placche. Nel corso dei millenni, questa corsa agli armamenti adattativa si è solo intensificata. Gli animali sono diventati sempre più diversi, complessi e dall'aspetto straordinariamente strano mentre si combattevano per sopravvivere.

Molti animali cambriani si estinsero durante la transizione al successivo periodo geologico, l'Ordoviciano. Ma alcune curiosità cambriane ci sono ancora oggi. Animali come spugne, meduse e anemoni sembrano relativamente simili ai loro antenati cambriani. E nel 2014, Ortega-Hernández è coautore di uno studio sulla rivista Naturefornendo la prova che Allucigenia sono legati ai moderni vermi di velluto.

In un certo senso, trovare strane le creature cambriane è solo un riflesso del nostro pregiudizio contemporaneo, ha detto Ortega-Hernández. Più vecchio è un organismo, ha spiegato, maggiori sono i cambiamenti a cui la vita sulla Terra ha dovuto adattarsi da quando l'organismo è apparso. Ciò significa che le specie che vediamo oggi sono naturalmente molto diverse da quelle vissute 500 milioni di anni fa. In altre parole, Allucigenia e Opabinia probabilmente penserei anche che sembri ridicolo.

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