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Lo studio scuote l’albero genealogico del bradipo

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IMMAGINE: Nuovi studi riorganizzano l’albero genealogico del bradipo, che include i due bradipi esistenti (al centro e a destra nell’albero) e i bradipi giganti estinti (in basso). visualizza altro

Credit: Illustration by Jorge Blanco

I bradipi una volta vagavano per le Americhe, spaziando da piccoli animali di taglia felina che vivevano sugli alberi fino a massicci bradipi terrestri che potevano pesare fino a sei tonnellate. Le uniche specie che conosciamo e amiamo oggi, tuttavia, sono i bradipi a due e tre dita–ma i paleontologi hanno discusso su come classificarli, e i loro antenati, per decenni.

Un paio di studi pubblicati il 6 giugno hanno scosso l’albero genealogico del bradipo, ribaltando un consenso di lunga data su come i principali gruppi di bradipi sono correlati. Secondo i risultati, il bradipo tre dita è più strettamente legato ad una grande famiglia che comprendeva antichi bradipi di terra elefante dimensioni; nel frattempo, il bradipo due dita sembra essere l ” ultimo sopravvissuto di un antico lignaggio precedentemente pensato estinto.

“I risultati sono sorprendenti su molti livelli”, ha detto Graham Slater, un assistente professore di scienze geofisiche presso l’Università di Chicago che è co-autore di uno dei documenti. “Non solo riscrivono la classificazione dei bradipi, ma suggeriscono che gran parte di ciò che pensavamo di sapere su come i bradipi si siano evoluti potrebbe essere sbagliato.”

Lo studio di Slater, pubblicato su Nature Ecology& Evolution, utilizza un approccio pionieristico che utilizza le proteine nei fossili per scoprire relazioni evolutive-segnando la prima volta che un intero lignaggio è stato mappato con il metodo.

“Tutti questi antichi bradipi devono aver occupato ruoli davvero importanti nel pascolo e nella navigazione del paesaggio, e quindi sono importanti per capire come funzionavano questi ecosistemi, ma ottenere una maniglia sulla loro evoluzione è stato difficile”, ha detto Slater, specializzato nell’analizzare i modelli di evoluzione nei mammiferi.

La gerarchia esistente è costruita su quanto fisicamente simili i fossili sembrano l’uno all’altro. Ma Slater, lavorando con Ross MacPhee con l’American Museum of Natural History e Samantha Presslee dell’Università di York, voleva esplorare le possibilità di un campo emergente chiamato paleoproteomica-estraendo informazioni da proteine all’interno dell’osso fossilizzato.

Invece del DNA, che è una molecola fragile che ha bisogno di condizioni specifiche per sopravvivere all’interno dei fossili”” ottenere DNA antico è un po ‘una lotteria”, ha detto Slater scientists gli scienziati hanno esaminato le proteine invece. Le molecole proteiche sono più robuste e, poiché il DNA viene tradotto direttamente in proteine, contengono gran parte delle stesse informazioni. Quindi gli scienziati hanno estratto il collagene da più fossili, lo hanno analizzato per ricostruire le sequenze di amminoacidi e poi li hanno confrontati l’uno con l’altro per mettere insieme le relazioni tra le specie.

” Quello che è venuto fuori è stato semplicemente notevole. Ha fatto esplodere le nostre menti’s è così diverso da tutto ciò che è mai stato suggerito”, ha detto Slater.

In precedenza, gli scienziati pensavano che l’unau-il bradipo a tre dita con graziose linee nere intorno agli occhi-fosse una specie anomala che divergeva all’inizio dell’evoluzione del gruppo. Ma sulla base delle nuove prove, in realtà sembra essere annidato all’interno di un grande gruppo di diversi bradipi terrestri che include quei giganteschi bradipi di dimensioni di elefante.

Nel frattempo, l’ai (o bradipo a due dita) era stato classificato in una famiglia chiamata Megalonychidae, che comprende tutto, dai bradipi centroamericani e caraibici a un bradipo terrestre americano dell’era glaciale che fu descritto per la prima volta da Thomas Jefferson (a causa dei grandi artigli del fossile, pensava che fosse un leone). Ma secondo i risultati, i bradipi a due dita sono in realtà gli ultimi sopravvissuti di un ramo precedentemente ritenuto estinto, che probabilmente si è staccato circa 20 milioni di anni fa.

L’evidenza proteica ha anche rivelato che quei bradipi dei Caraibi estinti erano i discendenti di un ramo precoce che si separò da altri bradipi circa 30 milioni di anni fa. Questa è una prova interessante per un’altra domanda di lunga data: se ci fosse un ponte di terra di breve durata che collegava il Sud America e quelle che sarebbero diventate le Indie Occidentali, molti milioni di anni fa. Se wanderlust guidato antichi bradipi attraverso il ponte, la loro presenza nelle isole avrebbe sostenuto questa idea. Finora nessuna prova fossile conclusiva è emersa, ma la divisione genetica 30 milioni di anni fa ha senso se quei bradipi fossero poi geograficamente isolati dopo la scomparsa del ponte terrestre.

Le nuove conclusioni mettono in dubbio anche la nostra immagine di come i bradipi si sono evoluti, perché i bradipi delle Indie occidentali sembrano come se vivessero sugli alberi. “Siamo stati abituati a pensare che i bradipi di oggi si siano evoluti indipendentemente per la vita negli alberi da un antenato che abita a terra, ma i nostri risultati suggeriscono che il bradipo ancestrale potrebbe essere stato a casa in entrambi”, ha detto Slater.

Sebbene rivoluzionario, i risultati quadrano con un’analisi del DNA rilasciata lo stesso giorno da un gruppo con il Centro Nazionale francese per la Ricerca scientifica e altre istituzioni. Quel gruppo è stato in grado di estrarre il DNA mitocondriale da diversi fossili critici e le due analisi indipendenti si allineano molto da vicino. “Risultati eccezionali richiedono una verifica eccezionale”, ha detto MacPhee, quindi i due gruppi hanno accettato di pubblicare contemporaneamente.

Il team è entusiasta di spingere i confini del campo della paleoproteomica. La paleobiologia evolutiva è avida di dati sempre più vecchi e le proteine potrebbero fornirli.

“Il DNA più antico che puoi ottenere ha 800.000 anni, ma in teoria dovremmo essere in grado di ottenere dati proteici da campioni che hanno milioni di anni”, ha detto Slater. “Un sacco di domande vengono improvvisamente a portata di mano. Apre porte che stavamo solo sognando.”