Analisi evolutiva dei mammaliaformi del Giurassico cinese
Il termine “mammaliaformi” comprende sia specie viventi che estinte strettamente imparentate con i mammiferi. Lo studio dei mammaliaformi è fondamentale per gli scienziati al fine di decifrare gli sviluppi evolutivi responsabili di varie caratteristiche mammaliane.
In due studi consecutivi pubblicati su Nature, il Dr. Mao Fangyuan e il Dr. Zhang Chi dell’Istituto di Paleontologia dei Vertebrati e Paleoantropologia (IVPP) dell’Accademia Cinese delle Scienze, insieme a colleghi dall’Australia e dagli Stati Uniti, hanno recentemente riportato due mammaliaformi del Giurassico dalla Cina, rivelando la più antica diversificazione dentale, orecchie medie mandibolari e la trasformazione dell’articolazione articolare-quadrata dei mammaliaformi.
Gli studi forniscono informazioni chiave sul passaggio evolutivo dalle ossa della mandibola dei rettili agli ossicini dell’orecchio medio dei primi mammiferi, presentando nuove prospettive sulla diversità iniziale dei mammaliaformi e ridefinendo la filogenesi dei mammiferi primordiali.
Shuotheriidi e l’evoluzione dentale
Gli shuotheriidi erano mammaliaformi del Giurassico con molari pseudotribosfenici che presentavano una struttura a bacino chiamata ”pseudotalonide” davanti al trigonide nei molari inferiori. Al contrario, i molari dei mammiferi viventi presentano un modello tribosfenico in cui il talonide si trova dietro il trigonide e si “incastra” con il protocone del molare superiore per la masticazione.
Tradizionalmente, gli shuotheriidi sono stati raggruppati filogeneticamente con gli “australosfenidi” (inclusi i monotremi viventi), ma questa relazione è controversa e lascia irrisolti alcuni problemi morfologici, paleogeografici e funzionali nei mammaliaformi.
Nel primo articolo, i ricercatori hanno esaminato due esemplari dalla località del Giurassico Medio di Daohugou in Mongolia Interna e hanno stabilito un nuovo genere e specie di shuotheriide, Feredocodon chowi.
Basandosi sull’evidenza delle dentizioni complete, delle relazioni occlusali e dell’omologia seriale dei denti, i ricercatori hanno proposto una nuova interpretazione: i molari pseudotribosfenici sono in realtà omologhi al modello molarico dei docodonti.
I risultati delle analisi filogenetiche ricostruite dai caratteri dentali rivisti suggeriscono che un antenato simile a Morganucodon ha dato origine indipendentemente a tre gruppi principali di mammaliaformi: Docodontiformi (Docodonta e Shuotheridia), Allotheria e Holotheria (symmetrodontani, teriani e parenti). La caratteristica chiave dell’evoluzione dentale nei primi mammaliaformi è che i molari, che si sono sviluppati dal modello triconodonte ancestrale come in Morganucodon, sono diventati più larghi e complessi per consentire una più efficiente lavorazione del cibo. Tuttavia, i processi evolutivi dei tre gruppi si sono svolti in direzioni diverse.
Evoluzione delle orecchie medie mandibolari
Nel secondo articolo, i ricercatori hanno riportato le orecchie medie mandibolari (MdME) di due specie: una è lo shuotheriide Feredocodon descritto sopra e l’altra è un animale simile a Morganucodon del Giurassico Inferiore della Biota di Lufeng, denominato Dianoconodon youngi.
Le due specie hanno mostrato alcune nuove caratteristiche morfologiche che supportano il passaggio evolutivo dalle ossa dell’articolazione della mandibola agli ossicini dell’orecchio medio nei primi mammiferi. Le caratteristiche mandibolari suggeriscono che una delle doppie articolazioni della mandibola nell’antenato Morganucodon, l’articolazione articolare-quadrata, ha perso la sua funzione portante in Dianoconodon, mentre l’orecchio medio mandibolare era meglio adattato per l’udito. Le ossa postdentarie della specie shuotheriide sono più avanzate, mostrando caratteristiche adatte a una funzione puramente uditiva.
Le nuove prove forniscono intuizioni su come la cartilagine di Meckel ossificata funzionasse come meccanismo stabilizzante e rivelano che lo spostamento mediale del quadrato rispetto all’osso articolare ha svolto un ruolo critico nella trasformazione da un’articolazione della mandibola portante a strutture dell’orecchio medio.
Questa ricerca supporta fortemente e arricchisce la visione che l’evoluzione graduale dell’orecchio medio dei mammiferi è un classico esempio di evoluzione dei vertebrati.
Feredocodon chowi e Dianoconodon youngi sono stati nominati in onore dei professori Minchen Chow (Zhou Minchen) e Chung-Chien Young (Yang Zhongjian), rispettivamente.
Questi studi sono stati supportati dalla National Natural Science Foundation of China e dalla Youth Innovation Promotion Association of CAS.