Dalle zone umide a quelle aride: come i primi vertebrati sono sopravvissuti al collasso della foresta pluviale

La Terra ospita circa nove milioni di specie di piante e animali e tre quarti di esse vivono sulla terraferma. Di fronte a questa sconcertante biodiversità, è lecito domandarsi come sia potuto accadere. Gli scienziati affermano che, ad oggi, a questa domanda non ci sono ancora risposte chiare.

Per colmare questa lacuna, il progetto di ricerca TERRA finanziato dall’UE, guidato dal professor Richard Butler dell’Università di Birmingham, sta esaminando da una nuova prospettiva la diversificazione degli animali terrestri, concentrandosi sui primi vertebrati con quattro arti, detti tetrapodi.

I tetrapodi sono comparsi sulla terra circa 360 milioni di anni fa e hanno stabilito le prime colonie nei successivi 70 milioni di anni circa, durante il periodo Carbonifero e il primo Permiano. Questi ultimi due periodi del Paleozoico ebbero un ruolo critico nell’evoluzione di questi animali. In quel periodo, Europa e Nord America erano un’unica grande massa terrestre chiamata Euramerica, che giaceva in corrispondenza dell’equatore ed era coperta da foreste pluviali tropicali. Il clima caldo e umido delle foreste forniva le condizioni ideali per l’evoluzione e la diversificazione dei primi tetrapodi, portando al graduale emergere degli amnioti oltre ad una varietà di sinapsidi, rettili e anfibi.

Tuttavia, verso la fine del Carbonifero, in un periodo compreso tra 303 e 307 milioni di anni fa, queste foreste pluviali cominciarono a scomparire da gran parte del pianeta. All’inizio del Permiano, il clima era diventato arido e molte regioni erano coperte di vegetazione secca. Questo importante cambiamento ambientale, noto come il collasso della foresta pluviale del Carbonifero, ha portato all’estinzione di massa di molte specie vegetali ed è stato un periodo critico nell’evoluzione dei tetrapodi. Eppure, pochi studi si sono concentrati su come abbia influito in quest''epoca sulla diversità di questi primi vertebrati.

I precedenti sforzi per valutare l’impatto del collasso non hanno tenuto conto delle distorsioni spaziali e temporali nella campionatura dei dati fossili esistenti. Inoltre, hanno analizzato i dati a livello di famiglia (due ranghi tassonomici superiore a quello delle specie) anziché concentrarsi sulle specie animali. Per ovviare a questa carenza, i membri del gruppo del progetto TERRA hanno compilato nuovi insiemi di dati e sviluppato metodi più efficaci per stimare i cambiamenti nella diversità. Le loro scoperte sono illustrate nella rivista Proceedings of the Royal Society B.

I ricercatori hanno scoperto che, quando l’ambiente è cambiato con l’inizio del collasso, il numero di tetrapodi è sceso considerevolmente, prima di recuperare gradualmente terreno durante il Permiano. A differenza degli studi precedenti, i dati hanno mostrato che la perdita di habitat non ha limitato la presenza delle specie a specifiche aree geografiche. Invece, sebbene il collasso della foresta pluviale del Carbonifero possa aver ridotto i livelli di diversità delle specie globali, le comunità di tetrapodi sopravvissute non si sono diversificate in modo isolato, ma hanno in realtà acquisito una maggior interconnessione.

Il progetto TERRA (375 Million Years of the Diversification of Life on Land: Shifting the Paradigm?) mira a stabilire un nuovo e accurato modello di diversificazione terrestre per colmare il divario di conoscenze in questo campo.


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