Sessantacinque anni fa, al culmine della guerra fredda, il governo degli Stati Uniti pubblicò un cortometraggio animato su ciò che gli americani avrebbero dovuto fare in caso di attacco nucleare. Il film presentava come protagonista forse l'esempio più famoso di un animale con la tendenza ad "anatra e copertura": la tartaruga cauta e protettiva.
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Potrebbe non essere il sottile raccoglitore di foglie della giraffa o il filatore di testa elastico del gufo, ma il collo retrattile della tartaruga non è niente da ridire. Quando il pericolo colpisce, le tartarughe usano il collo flessibile per ritrarre la testa in modo sicuro all'interno dei loro gusci simili a scudi. I ricercatori evoluzionisti hanno a lungo ipotizzato che le tartarughe sviluppassero questo trucco come protezione contro i predatori, ma una nuova ricerca suggerisce che il suo scopo originale non era probabilmente la difesa, ma il cibo.
Platychelys oberndorferi era una specie di tartaruga che viveva nell'Europa centrale circa 150 milioni di anni fa, a pochi milioni di anni dall'evoluzione delle tartarughe. Misurò approssimativamente da 1 a 2 piedi di lunghezza e probabilmente si stabilì nelle zone umide e nei laghi della calda terra giurassica. Tuttavia, le somiglianze con la maggior parte delle tartarughe moderne finiscono qui, secondo il paleontologo del Museo Giurassica Jérémy Anquetin, autore principale di uno studio pubblicato ieri sulla rivista Scientific Reports .
"Questa tartaruga giurassica è in realtà molto bizzarra quando la guardi", dice Anquetin, riferendosi a un guscio fatto di manopole affilate e un ampio cranio con gli occhi vicini al naso. I fossili di P. oberndorferi sono rari; Anquetin afferma che lui e la sua squadra si imbatterono per caso nel fossile utilizzato nel loro studio, quando un esemplare del 1862 fu restituito a un museo a Basilea, in Svizzera, da New York.
Più fortunatamente, a questo fossile è capitato di conservare le delicate ossa delle vertebre della tartaruga, dando alla squadra l'opportunità di confrontare il suo sistema scheletrico con le tartarughe di oggi.
Le tartarughe moderne sono divise in due grandi gruppi in base al modo in cui ritraggono il loro collo: pleurodires, che girano il collo per tirare lateralmente la testa nei loro gusci e criptodire, che tirano la testa dritta nei loro gusci. I pleurodire sembrano essersi evoluti più di 200 milioni di anni fa, con i criptoduri che si ramificavano circa 165 milioni di anni fa.
Basato sulla forma del suo cranio e sul suo numero di vertebre, P. oberndorferi è stato a lungo classificato come un pleurodire. Ma quando Anquetin e i suoi collaboratori modellarono le vertebre della tartaruga estinta e trovarono qualcosa di sconcertante. "Erano modellati come dovrebbero essere in un diverso gruppo di tartarughe", dice Anquetin, riferendosi alle vertebre simili a criptodire. "Non ci aspettavamo di trovare niente del genere."
Le vertebre di P. oberndorferi erano sagomate in modo da consentire alla tartaruga di tirare parzialmente la testa direttamente nel suo guscio, non lateralmente, come i pleurodire. La parte parziale è la chiave, dice Anquetin. La retrazione parziale della testa non offre benefici protettivi, poiché un predatore potrebbe facilmente raggiungere e attaccare la testa arricciata e vulnerabile della tartaruga. Quindi l'idea che questo tipo di retrazione della testa potesse essersi evoluta per la difesa non aveva senso.
"[Questo] ha dovuto evolversi per una ragione", afferma Anquetin. "Abbiamo iniziato a cercare un motivo."
Una ricostruzione di come Platychelys oberndorferi appariva nella vita. (Patrick Röschli / Rapporti scientifici) Un indizio è venuto sotto forma di due doppelganger moderni di P. oberndorferi: le tartarughe mata mata della Nuova Zelanda e le tartarughe a scatto del Nord America, che hanno anche le conchiglie appuntite che si trovano su P. oberndorferi. Queste tartarughe si sono evolute indipendentemente l'una dall'altra sui lati opposti del mondo. Eppure entrambi usano le loro abilità di retrazione del collo non solo per la protezione, ma anche per la caccia. Rappresentano un esempio di evoluzione convergente: due specie non correlate che evolvono lo stesso comportamento o tratto fisico.
Le tartarughe possono essere stereotipate come creature lente ed erbivore, ma queste due specie lanciano il collo violentemente in avanti per attaccare la preda. (Allo stesso modo, la tartaruga a scatto si lancia in modo famigerato in avanti per catturare piccoli pesci con lo schiocco delle sue potenti mascelle). Per guadagnare slancio e sorprendere le loro vittime, le due specie lanceranno le loro teste ritratte all'interno dei loro gusci.
Anquetin sospetta che P. oberndorferi sia un caso della prima evoluzione di questa capacità. Poiché la retrazione parziale non aiuterebbe questa tartaruga a proteggersi, ha molto più senso che ha sviluppato il tratto per cacciare gli altri. Essere in grado di ritrarre parzialmente il loro collo come P. oberndorferi li avrebbe fatti colpire in preda con più forza.
Ciò avrebbe senso per l'evoluzione della retrazione del collo anche in altri moderni criptodadi, aggiunge Anquetin.
L'evoluzione lavora spesso per cooptare funzionalità che si sono evolute per uno scopo in modo drasticamente diverso, in un processo noto come scadenza. Ad esempio, afferma Tyler Lyson, curatore di paleontologia dei vertebrati presso il Denver Museum of Nature and Science, le piume di uccello sono state originariamente utilizzate per regolare la temperatura corporea, ma in seguito hanno avuto un ruolo fondamentale nel volo.
Allo stesso modo, l'ulteriore vantaggio della retrazione del collo di tartaruga per la difesa si è probabilmente evoluto da questo punto parziale, afferma Anquetin. A causa dei significativi cambiamenti fisici richiesti per consentire a una tartaruga di ritrarre completamente il collo, il processo di evoluzione di quell'abilità probabilmente ha richiesto molto tempo. "Non possono apparire in una notte", dice.
Brad Shaffer, un biologo evoluzionista dell'Università della California a Los Angeles, pensa che Anquetin e i suoi collaboratori stiano "spingendo un po 'la busta" con la loro fiducia nelle loro ipotesi. In particolare, Shaffer afferma di non essere sicuro della quantità di estrapolazione da un fossile parziale necessaria per giungere a una conclusione in questo studio.
"Dato che ci sono solo due vertebre del collo, stanno facendo moltissime ricostruzioni", afferma Shaffer, che non è stato coinvolto nel nuovo studio. Tuttavia, aggiunge che si spera che la teoria scatenerà ulteriori discussioni nel campo della ricerca sulle tartarughe e che avanza il dibattito tra i ricercatori su quanto sia rigido il confine tra pleurodire e tartarughe criodorali.
"Quelle prime tartarughe stavano sperimentando un po '", dice Shaffer.
Con un pool così limitato di primi fossili di tartaruga ben conservati, Anquetin afferma di non aspettarsi di poter fare di nuovo molti studi su questo aspetto dell'evoluzione delle tartarughe. Ma prevede che i biologi saranno ora in grado di studiare i diversi comportamenti di alimentazione delle tartarughe moderne e vedere come si confrontano le loro anatomie del collo. Shaffer concorda sul fatto che le analisi di come le tartarughe usano la retrazione del collo "attraverso l'albero della vita delle tartarughe" aiuteranno a dipingere un quadro migliore dell'evoluzione di questo tratto.
"All'inizio ci deve essere un'altra spiegazione oltre alla protezione", afferma Anquetin. "La gente dovrà indagare ora."
