2/09/16

Lo sbarco della vita sulla terraferma. Fattore limitante?

C'è un momento cruciale riguardo la storia della vita sulla Terra: lo sbarco sulla terraferma.
Questo evento è importante un pò come lo sbarco di Colombo nelle Americhe o lo sbarco sulla Luna. Forse lo è ancora di più. Anzi, io dico senza forse.

3,8 miliardi di anni fa nasceva la vita sulla Terra, 700 milioni di anni fa nascevano i pluricellulari. La vita si è sviluppata inizialmente in acqua ma, a un certo punto, è avvenuto qualcosa nella storia dell'evoluzione della vita che ha portato, circa 430 milioni di anni fa, gli esseri viventi a sbarcare sulla terraferma.

Ma non erano animali, bensì piante. Sono loro le prime protagoniste. Non bisogna pensare subito ad alberi o foreste ma semplici esseri come muschi ed erbetta.
Questo, però, ha dato il via allo sbarco successivo degli animali.

Lo sbarco è inevitabile? Quali vantaggi recherebbe e perchè dovrebbe avvenire?
L'ipotesi principale per quanto riguarda le piante è che esse, seguendo la luce per svolgere la fotosintesi, si sono trovate sempre più verso profondità minime delle pozze d'acqua, quasi a interfacciarsi con l'aria. Queste zone sono soggette periodicamente ad azioni di marea che porterebbero le piante per un periodo più o meno lungo a rimanere esposte all'aria e quindi all'asciutto. Inoltre avrebbero potuto trovarsi in zone in cui l'aridità prosciugava le pozze d'acqua per tempi relativamente lunghi, costringendo le piante ad adattarsi alla nuova situazione ed evolvendo con strutture più adatte alla vita nell'aria.

I primi animali a sbarcare sono stati gli invertebrati. Quali ragioni avrebbero avuto? La nuova nicchia sarebbe stata priva di predatori e inoltre c'erano piante pronti ad alimentarli. Tuttavia non è che l'evoluzione creò dal giorno alla notte un essere che dapprima viveva in acqua e poi sulla terraferma. Ovviamente ci saranno state forme di transizione.
Ma la storia che ci riguarda più da vicino è lo sbarco dei vertebrati, avvenuto intorno a 370 milioni di anni fa. Lo scenario per questi nuovi attori era pronto. Piante e animaletti già presenti, ottimo cibo, ossigeno per respirare, sfuggire dai predatori marini. Tutte buone motivazioni per tentare questa avventura.

I problemi per lo sbarco

Per i nuovi esseri bisognava tuttavia risolvere qualche problema per effettuare lo sbarco. Bisognava adattarsi letteralmente a un nuovo mondo.

Tutti gli esseri viventi protagonisti dello sbarco avrebbero dovuto dunque affrontare almeno 6 problemi principali:
1) protezione contro la disidratazione: nell'aria non c'è l'acqua a bagnare continuamente l'essere vivente.

2) nutrizione: il cibo è importante per sopravvivere ma fu solo un problema più per le piante che hanno cominciato a costruire la nicchia per ospitare gli animali.

3) sostegno: nuotare e camminare, o comunque mantenersi in piedi, non sono la stessa cosa. Bisogna sviluppare strutture adatte allo scopo. Le pinne dei vertebrati marini si sarebbero irrubustite e divennero adatte dapprima per trascinarsi e poi per una camminata più efficiente.

5) riprodursi: si sarebbero dovuti sviluppare nuovi modi di riprodursi dato che mancava il veicolo principale: l'acqua. Per quanto riguarda gli animali, i primi a sbarcare dipendevano da essa per questo aspetto. Questi sono appunto gli anfibi.

6) respirare: nuovo ambiente, nuove strutture da costruire per respirare. Dalle branche si passa ai polmoni.

Soffermiamoci al problema di respirare. Si passa da un mondo d'acqua, con tutte le problematiche di pressione e profondità e per questo servono branche efficienti capaci di filtrare il liquido ed estrarre ossigeno, ad un mondo dove il veicolo principale è l'aria, un gas che bisogna filtrare, ha una diversa pressione e bisogna creare nuove condizioni di diffusione verso il sangue per far entrare l'ossigeno necessario alla sopravvivenza. Macchinari biologici differenti ma che hanno il comune scopo di introdurre ossigeno nell'organismo.

Esiste in natura il perioftalmo, un pesce capace di uscre dall'acqua e arrampicarsi su rametti di piante acquatiche e lo fa pur non essendo dotato di polmoni per farlo. Esce per piccole sortite e respira fuori dall'acqua intrappolando il prezioso liquido e muovendolo in direzione dei vasi sanguigni presenti in bocca per permettere l'ingresso di ossigeno. Un pesce con le bombole :biggrin:

Come si è passati da una forma all'altra per respirare?
Si pensa ovviamente a mutazioni che hanno portato dei difetti dell'esofago a diventare perfette tasche dove far filtrare l'ossigeno dell'aria. Pian piano si formarono i polmoni.

Prove di adattamento alla terraferma
Ci sono esempi di esseri viventi attuali che sembrano quelle forme di transizione tra l'acqua e la terra. Sono i cosidetti pesci polmonati, i dipnoi.
Il protottero per esempio è un pesce che riesce a vivere per lunghi periodi di siccità nei fanghi in attesa delle piogge.
In acqua usa le branche mentre fuori usa rudimentali polmoni.

In conclusione, l'evoluzione insegna come le nicche biologiche libere, prima o poi, vengono occupate dalla vita attraverso l'adattamento.

Direi che, nell'ambito della ricerca di vita altrove, questo evento appena raccontato non è molto limitante per un'evoluzione futura verso forme sempre più complesse e intelligenti.

1 commento

  1. Gianni Bolzonella

    Credo che l'evoluzione sia piena di quei fenomeni che noi chiamiamo difetti o anche malattie,la natura è maestra nello sparare una quantità di queste varietà,tant'è che non esiste in natura un individuo uguale ad un altro,anche all'interno di una specie.Sembriamo programmati per esprimere diversità ,è poi l'ambiente a scegliere.

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