Pipistrelli, l’origine potrebbe risalire a 65 milioni di anni fa

🌐 Pipistrelli molto più antichi di quanto si pensasse: un nuovo studio internazionale, basato sull’analisi di 103 specie, ricostruisce la storia evolutiva di uno dei gruppi di mammiferi più particolari del pianeta. All’origine delle 21 famiglie oggi riconosciute potrebbe esserci una storia iniziata circa 65 milioni di anni fa, poco dopo la scomparsa dei dinosauri non aviani. Decisivo anche il contributo del fossile Vielasia, che permette agli scienziati di ricostruire alcuni passaggi fondamentali dell’evoluzione dei chirotteri.

Una storia iniziata subito dopo i dinosauri

Quando si pensa ai pipistrelli, la prima immagine che viene in mente è quella di animali notturni capaci di volare e orientarsi nel buio. Ma dietro questa caratteristica apparentemente unica si nasconde una storia evolutiva molto più lunga.

Secondo la nuova ricostruzione, l’origine dei pipistrelli potrebbe risalire a circa 65 milioni di anni fa. Significa che i primi antenati del gruppo potrebbero essere comparsi in un periodo straordinariamente vicino alla grande crisi biologica che segnò la fine del Cretaceo.

Circa 66 milioni di anni fa, infatti, un evento catastrofico provocò l’estinzione di circa tre quarti delle specie presenti sulla Terra, compresi i dinosauri non aviani. Nei milioni di anni successivi gli ecosistemi cambiarono profondamente e numerosi gruppi di mammiferi iniziarono a diversificarsi.

È proprio in questo scenario che potrebbe essere collocata la prima fase della storia evolutiva dei pipistrelli.

Non si tratta però della scoperta di un pipistrello vissuto esattamente 65 milioni di anni fa. La datazione rappresenta una ricostruzione evolutiva, ottenuta mettendo insieme dati genetici, anatomici e paleontologici.

Lo studio di 103 specie

Per arrivare a questa conclusione, un gruppo internazionale di ricercatori ha analizzato un campione particolarmente ampio di 103 specie di pipistrelli.

L’obiettivo era ricostruire i rapporti di parentela tra le diverse linee evolutive e capire quando si siano separate le principali famiglie.

Il confronto comprende specie appartenenti alle diverse ramificazioni dell’albero evolutivo dei chirotteri. Un lavoro di questo tipo consente di andare oltre la semplice osservazione dei fossili, perché permette di mettere in relazione le caratteristiche degli animali attuali con quelle dei loro antenati.

Il risultato è una sorta di mappa temporale dell’evoluzione dei pipistrelli.

Le 103 specie considerate rappresentano infatti linee evolutive riconducibili a tutte le 21 famiglie oggi riconosciute. Questo è un elemento particolarmente importante: significa che l’analisi non si concentra su un singolo gruppo, ma cerca di ricostruire la storia complessiva dell’ordine.

Il fossile Vielasia entra nell’albero evolutivo

Uno degli elementi più interessanti della ricerca è il ruolo attribuito a Vielasia.

Il fossile rappresenta una testimonianza preziosa per comprendere l’evoluzione dei primi pipistrelli e, soprattutto, per mettere alla prova le ricostruzioni ottenute attraverso i dati delle specie moderne.

I fossili sono infatti fondamentali quando si cerca di stabilire quando siano comparsi determinati caratteri e quali trasformazioni abbiano attraversato nel tempo.

Nel caso dei pipistrelli il problema è particolarmente complesso.

I primi chirotteri sono difficili da studiare perché il loro scheletro, soprattutto quello delle ali, presenta caratteristiche molto specializzate. Inoltre, il record fossile dei primi rappresentanti del gruppo è relativamente frammentario.

Ogni nuovo reperto può quindi diventare un tassello decisivo.

Vielasia permette agli scienziati di collocare meglio alcune caratteristiche anatomiche all’interno della sequenza evolutiva e di confrontare ciò che emerge dai fossili con quanto racconta il DNA delle specie viventi.

Dal primo antenato alle 21 famiglie

L’immagine che emerge è quella di un processo evolutivo estremamente lungo.

Se l’origine dei pipistrelli viene collocata intorno a 65 milioni di anni fa, le linee che oggi conosciamo sarebbero il risultato di decine di milioni di anni di diversificazione.

Nel corso di questo periodo gli antenati dei pipistrelli avrebbero progressivamente sviluppato e perfezionato caratteristiche che oggi consideriamo distintive del gruppo.

Tra queste c’è naturalmente il volo attivo.

I pipistrelli sono gli unici mammiferi capaci di un vero volo attivo, cioè ottenuto attraverso il battito delle ali. Questa caratteristica li distingue dagli altri mammiferi che possono planare, ma non producono il volo attraverso movimenti alari paragonabili a quelli degli uccelli o dei chirotteri.

L’evoluzione delle ali ha richiesto trasformazioni anatomiche profonde.

Gli arti anteriori sono diventati strutture specializzate, mentre le dita si sono allungate enormemente per sostenere la membrana alare.

Ma il volo non è l’unica innovazione che ha reso i pipistrelli un gruppo di straordinario successo.

L’evoluzione dell’ecolocalizzazione

Un altro capitolo fondamentale riguarda l’ecolocalizzazione, il sistema che permette a molte specie di orientarsi e individuare prede attraverso l’emissione e la ricezione di ultrasuoni.

Per anni l’evoluzione di questa capacità è stata al centro del dibattito scientifico.

Non tutti i pipistrelli utilizzano l’ecolocalizzazione nello stesso modo e alcune linee evolutive presentano caratteristiche differenti. Questo rende ancora più interessante ricostruire quando e come siano comparsi i diversi sistemi sensoriali.

La nuova analisi consente di inserire queste caratteristiche in una storia evolutiva più ampia.

L’obiettivo non è semplicemente stabilire quale sia stato il “primo pipistrello”, ma comprendere come una serie di innovazioni biologiche si siano accumulate nel corso di milioni di anni.

Perché 65 milioni di anni fa è una data importante

Collocare l’origine del gruppo intorno a 65 milioni di anni fa avrebbe conseguenze interessanti anche per la storia dell’evoluzione dei mammiferi.

Quello era un mondo profondamente diverso da quello attuale.

I dinosauri non aviani erano appena scomparsi e gli ecosistemi stavano attraversando una trasformazione radicale. I mammiferi, che durante gran parte del Mesozoico avevano occupato soprattutto nicchie relativamente limitate, iniziarono a espandersi e a diversificarsi.

In questo contesto, la comparsa dei primi antenati dei pipistrelli si inserirebbe in una delle fasi più importanti della storia naturale.

La loro evoluzione sarebbe quindi quasi contemporanea all’inizio di una nuova era dominata da una straordinaria diversificazione dei mammiferi.

Il mistero dei primi pipistrelli

Resta però una domanda fondamentale: da quale animale sono nati i primi pipistrelli?

È uno dei problemi più affascinanti della paleontologia dei mammiferi.

I primi fossili di pipistrelli già mostrano caratteristiche legate al volo, il che rende difficile osservare direttamente tutte le fasi intermedie che hanno portato un piccolo mammifero terrestre a diventare un animale volante.

È un problema simile a quello che emerge in altre grandi transizioni evolutive: il fossile documenta spesso una fase già relativamente avanzata, mentre le trasformazioni iniziali rimangono più difficili da individuare.

Per questo l’integrazione tra paleontologia e genetica è diventata essenziale.

I fossili forniscono un riferimento temporale e anatomico; il DNA delle specie viventi permette invece di ricostruire le relazioni di parentela e stimare la distanza temporale tra le diverse ramificazioni.

Un albero genealogico costruito con fossili e DNA

Il valore dello studio sta proprio nell’unione di queste informazioni.

Analizzare soltanto le specie moderne permette di comprendere quali pipistrelli siano più strettamente imparentati, ma non consente di osservare direttamente il passato.

Analizzare soltanto i fossili, al contrario, lascia spesso enormi intervalli nella documentazione.

L’approccio combinato permette di ridurre queste lacune.

Le 103 specie studiate diventano così punti di riferimento all’interno di una ricostruzione molto più ampia, mentre fossili come Vielasia contribuiscono a calibrare le stime temporali.

Il risultato è una storia evolutiva che non procede in linea retta. È piuttosto un grande albero, con rami che si separano, linee che si diversificano e altre che scompaiono.

Le 21 famiglie attuali sono soltanto la parte sopravvissuta di una storia molto più lunga e complessa.

Un gruppo che ha attraversato decine di milioni di anni

Oggi i pipistrelli rappresentano una componente fondamentale degli ecosistemi terrestri.

Le loro dimensioni, le strategie alimentari e gli habitat variano enormemente. Alcune specie si nutrono di insetti, altre di frutta o nettare, mentre in determinati ecosistemi i pipistrelli svolgono ruoli importanti nell’impollinazione e nella dispersione dei semi.

La loro diversificazione testimonia la capacità del gruppo di adattarsi a condizioni ambientali molto diverse.

Ed è proprio questo uno degli aspetti più sorprendenti che emergono dalla nuova ricostruzione.

Un gruppo che potrebbe avere iniziato la propria storia 65 milioni di anni fa è arrivato fino al presente attraversando cambiamenti climatici, trasformazioni degli habitat e grandi modificazioni degli ecosistemi.

Il pipistrello che oggi osserviamo volare nella notte è quindi il risultato di una storia evolutiva che affonda le proprie radici in un’epoca in cui il mondo era appena entrato nell’era successiva alla scomparsa dei dinosauri.

La ricerca apre nuove domande

La nuova ricostruzione non chiude il capitolo sull’origine dei pipistrelli. Al contrario, contribuisce a definire meglio le domande ancora aperte.

La principale riguarda proprio i primi milioni di anni della loro evoluzione: quali animali rappresentarono gli antenati diretti dei chirotteri e quali trasformazioni permisero la comparsa del volo?

Altri interrogativi riguardano l’origine dell’ecolocalizzazione e il modo in cui le diverse linee evolutive abbiano sviluppato strategie sensoriali e alimentari differenti.

Per rispondere serviranno nuovi fossili, nuove analisi genetiche e modelli evolutivi sempre più sofisticati.

Il ritrovamento di un singolo fossile, in questo contesto, può avere un’importanza enorme.

Vielasia è un esempio di come un reperto possa diventare una tessera fondamentale per ricostruire una storia iniziata decine di milioni di anni fa.

E quella storia, secondo la nuova analisi, potrebbe essere cominciata circa 65 milioni di anni fa, quando il pianeta stava ancora uscendo dall’ombra dell’ultima grande estinzione e i mammiferi si preparavano a conquistare nuove nicchie ecologiche.