laboratorio evoluzione Marcello Sala SUL BAGNASCIUGA Richard Dawkins, Il più grande spettacolo della Terra, Mondadori 2010

Tartarughe e testuggini (Ordine Testudines o Cheloni) sono tra i rettili di origine più antica ancora esistenti A parte rarissime eccezioni, non hanno denti hanno uno scudo protettivo composto da due parti il carapace nella regione dorsale del corpo il piastrone appiattito in quella ventrale

Quale ipotesi evolutiva: a) La testuggine discende da Entrambe respirano con polmoni e depongono uova sulla spiaggia: Che differenza c’è tra loro? Quale ipotesi evolutiva: a) La testuggine discende da antenati simili alla tartaruga? b) La tartaruga discende da antenati simili alla testuggine? c) Entrambe discendono dallo stesso antenato? Tartaruga

Carapace e piastrone sono ricoperti da placche cornee e tenuti insieme da un ponte osseo che coinvolge vertebre toraciche costole, clavicole e interclavicole Qual è stata l’evoluzione di questa struttura anatomica complessa tipica del gruppo?

delle odierne tartarughe risalivano a circa 210 milioni di anni fa Proganochelys quenstedti Fino al 2008 i resti fossili più antichi degli antenati delle odierne tartarughe risalivano a circa 210 milioni di anni fa Spessa corazza sia dorsale che ventrale a protezione degli organi interni Simile alle forme odierne

2008: scoperta di Odontochelys semitestacea 220 milioni di anni fa piastrone completo e solo un abbozzo del carapace dorsale denti e coda lunga

Ipotesi evolutive su Odontochelys: a) Caratteri ancestrali: il piastrone evolve per primo in acqua Vantaggi dell’acquisizione del piastrone? Difesa da attacchi da sotto per animali che nuotano in superficie b) Caratteri regressivi: corazza intera già evolutasi prima a terra perdita del carapace dopo il rientro in acqua Vantaggi della perdita del piastrone? Maggiore leggerezza e mobilità Implicazioni dell’ipotesi a? Testuggini terrestri: carapace e piastrone pesante più recenti come evoluzione sulla terra delle tartarughe acquatiche (II migrazione dopo quella dei rettili ancestrali da terraferma ad acqua)

Le terrestri sono sempre rimaste sulla terraferma Ipotesi alternativa? Le terrestri sono sempre rimaste sulla terraferma evolvendo la corazza parallelamente alle acquatiche Perché l’albero filogenetico è contro questa ipotesi? Le terrestri recenti unico ramo in un cespuglio di acquatiche Quale problema pone l’ipotesi a (corazza evolutasi in acqua)? Odontochelys è marino (zampe non natatoie), ma è fuori dalle linee filetiche acquatiche recenti e Proganochelys 10 Ma dopo con corazza completa è terrestre

Proganochelys non rappresenta il tipo ancestrale terrestre E quindi…? Proganochelys non rappresenta il tipo ancestrale terrestre poi estinto da cui sono discese le linee acquatiche 3 ipotesi: 1) Proganochelys è ancestrale terrestre sopravvissuto da prima dell’evoluzione in acqua 2) Odontochelys e Proganochelys hanno evoluto la corazza indipendentemente 3) Proganochelys rappresenta un gruppo tornato dal mare alla terra Testuggini terrestri: due diversi ritorni a terra?

Odontochelys e Proganochelys, sia tra un ipotetico antenato 2009: «Non sono state ritrovate forme di transizione, sia tra  Odontochelys e Proganochelys, sia tra un ipotetico antenato dagli attributi non completamente sviluppati e questo esemplare già molto simile alle attuali tartarughe. Entrambe queste specie sono estremamente lontane morfologicamente e biologicamente da qualsiasi antenato gli si possa attribuire, e questo rende molto difficile inserire le tartarughe in un albero filogenetico ben preciso.» Ma…

che significato ha questo tratto? 2015: Eunotosaurus africanus 260 milioni di anni fa (Permiano) nell’odierno Sudafrica Non possiede né carapace né piastrone, ma presenta alcune caratteristiche che sarebbero diventate fondamentali nel corso dell’evoluzione delle tartarughe: - allargamento delle costole - assenza dei muscoli intercostali - apparato respiratorio con camere vascolarizzate ventrali che aumentano l’assorbimento di ossigeno: che significato ha questo tratto? Vita acquatica di animali con respirazione polmonare

2015: Eunotosaurus africanus 260 milioni di anni fa (Permiano) nell’odierno Sudafrica Non possiede né carapace né piastrone, ma presenta alcune caratteristiche che sarebbero diventate fondamentali nel corso dell’evoluzione delle tartarughe: - allargamento delle costole - assenza dei muscoli intercostali - dell’apparato respiratorio con camere vascolarizzate ventrali (resp. in acqua) caratteristiche in linea con un modello di evoluzione graduale della struttura Dalle analisi molecolari emerge un inizio della trasformazione proprio nel Permiano Medio 

Eunotosaurus africanus sul cranio presenta le due aperture tipiche dei diapsidi Questo che significato ha? Non sarebbe un rettile anapside, sottoclasse che oggi comprende solo le tartarughe bensì un diapside, come coccodrilli, lucertole, serpenti ma anche dinosauri, plesiosauri, pterosauri e ittiosauri estinti Ipotesi precedente: le tartarughe sono il residuo di un antico gruppo di rettili non strettamente imparentato con i gruppi attuali ipotesi successiva: i più antichi antenati delle tartarughe erano rettili diapsidi che solo dopo hanno evoluto un cranio anapside