I fossili che potrebbero riscrivere la storia dei coleotteri

La riclassificazione di una specie di 226 milioni di anni fa potrebbe cambiare quel che sappiamo sull'evoluzione degli insetti

[10 Settembre 2019]

A causa del possibile disordine nella datazione/classificazione dei reperti fossili, l’ordine di animali più diversificata del pianeta – i coleotteri – sembra essere diventato un po’ più giovane.  I coleotteri Stafilinidi  si dividono in circa  60.000 specie viventi, sono diffusi in tutto il mondo e si sono adattati a un gran numero di nicchie ecologiche. L’unico problema è che Leehermania prorova, che finora si pensava fosse più vecchio stafilinide  conosciuto, potrebbe non essere affatto un coleottero stafilinide.

Secondo lo zoologo del Museo nazionale di Praga Martin Fikáček, principale autore dello studio “Reliable placement of beetle fossils via phylogenetic analyses – Triassic Leehermania as a case study (Staphylinidae or Myxophaga?)”, pubblicato su Systematic Entomology da un team internazionale di ricercatori, Leehermania prorova «Non è affatto collegato a quel gruppo di coleotteri, ma a un gruppo di coleotteri più piccolo».

Se, come credono Fikáček e il suo team, Leehermania prorova non è un coleottero stafilinide ma è invece collegato al  sottordine  Myxophaga, questo potrebbe voler dire che i 4 sottordini di coleotteri che conosciamo oggi sono molto più vecchi di quanto si credesse in precedenza. Dato che, secondo il Catalogue of Life, gli insetti rappresentano il 72% di tutte le specie animali conosciute e i coleotteri circa il 35% di tutti gli insetti conosciute, con circa 400.000 specie catalogate, il 25% di tutti gli animali conosciuti, una migliore conoscenza dei coleotteri può aiutarci a comprendere alcuni dei processi fondamentali dell’evoluzione. Joe Parker un biologo del California Institute of Technology che non ha partecipato allo studio, ha detto allo Smithsoinian Magazine che «Questa non è solo la più grande famiglia di coleotteri ma la più grande famiglia del regno animale. Quindi capire quanti anni ha e come si è diversificata in così tante specie è davvero un’informazione chiave per comprendere l’evoluzione degli animali in generale».

Leehermania prorova ha circa 226 milioni di anni, ma la specie ha attirato l’attenzione degli scienziati dopo che suoi piccoli esemplari sono stati trovati al confine tra la Virginia e la North Carolina negli anni ’90. Le foto di quei fossili hanno circolato per una ventina di anni entusiasmando gli entomologi, ma solo nel 2012 lo studio “Leehermania prorova, the Earliest Staphyliniform Beetle, from the Late Triassic of Virginia (Coleoptera: Staphylinidae)” ha descitto la specie come il più antico coleottero conosciuto. Un’affermazione che non ha convinto tutti e che ha dato il via a un’accesa discussione scientifica sulla corretta tassonomia della Leehermania prorova  che per anni ha coinvolto Fikáček ed entomologi esperti di scarabei di Cina, Giappone, Europa, Australia e Field Museum of Natural History di  Chicago. Il nuovo studio si basa su questo lavoro collettivo e arriva alla conclusione che «Leehermania prorova non era affatto un coleottero Stafilinide, ma qualcosa di più strettamente correlato a un coleottero Skiff»  che appartiene ai Myxophaga, uno degli altri quattro sottordini di coleotteri esistenti insieme a Polyphaga, il sottordine che comprende i coleotteri Stafilinidi. Ma, contrariamente agli Stafilinidi, Myxophaga è un sottordine relativamente piccolo con solo una dozzina di specie minuscole  e che hanno quasi sempre una dimensione di circa 1 millimetro. Anche Leehermania prorova raggiunge soli circa 2 millimetri. Altre caratteristiche sono difficili da distinguere dal fossile, ma Fikáček afferma che «Un indizio viene da ciò che gli autori dello studio del 2012 credevano fossero mandibole visibili o mascelle inferiori, caratteristiche dei coleotteri Stafilinidi». Invece il nuovo studio le identifica come appendici palpo mascellari e Fikáček spiega: «Questa è fondamentalmente una piccola cosa segmentata simile a una gamba vicino alla bocca che aiuta l’insetto a manipolare il cibo. I coleotteri Skiff e altri del loro ordine hanno mandibole nascoste, poiché i coleotteri per lo più acquatici si nutrono di cose come le alghe. Se le “mandibole” di Leehermania prorova fossero davvero più simili a una zampa, ciò potrebbe significare che in realtà anche le mandibole della specie sarebbero state nascoste. Inoltre, l’antenna di Leehermania prorova non sembrava del tutto simile a quella di un coleottero Stafilinide e sul suo addome mancava di alcune caratteristiche solitamente presenti nei coleotteri  Stafilinidi. Si deve stare attenti a non fraintendere le cose. Anche un altro gruppo di Myxophaga assomiglia molto ai coleotteri Stafilinidi. Le persone commettono errori sui fossili abbastanza frequentemente, perché non è una materia facile».

Gli autori dello studio del 2012 non hanno voluto commentare la nuova ricerca, ma Parker, che non è stato coinvolto in nessuno dei due studi, ritiene che «L’evidenza favorisca maggiormente l’inserimento da parte del recente studio di Leehermania prorova nel gruppo Myxophaga. Questo fossile è stato controverso fin dalla sua descrizione nel 2012». Secondo Adam Brunke, un entomologo esperto di coleotteri della Canadian National Collection of Insects, Arachnids e Nematodes di Ottawa, che non è stato coinvolto in nessuno dei due studi, «Questa ricerca rappresenta il “gold standard” nella moderna paleontologia perché è una sintesi di tutte le prove disponibili sia da specie viventi che estinte. La conclusione di Fikáček e dei suoi coautori è fortemente supportata e i loro argomenti sono più convincenti di quelli dello studio del 2012. Questo non vuol dire che la storia sia finita, nuovi fossili che sono meglio conservati o che mostrano caratteristiche diverse potrebbero rivelare che [la specie di coleottero] appartiene a un qualche altro ramo e dell’albero dei Myxophaga. Il campione di Leehermania prorova è un importante fossile a causa della scarsità di tali campioni che sono sopravvissuti agli eoni. Fossili di coleotteri veri e propri del Triassico (ci sono molti fossili di “proto-scarabei” nei depositi del Permiano e del Triassico) sono molto rari e Leehermania, indipendentemente dalla sua posizione sistematica, è una delle nostre uniche finestre aperte sugli scarabei che erano in giro dopo la fine dell’estinzione di massa del Permiano».

Ogni fossile fornisce ai ricercatori solo l’età minima e non l’età massima di una specie. Ma, come fa notare Joshua Rapp Learn  su Smithsonian Magazine, «La nuova classificazione potrebbe significare che l’età di tutti i coleotteri viene spinta indietro. Quando i ricercatori pensavano  che la specie fosse un antenato unico dei coleotteri Stafilinidi, accennavano al  periodo in cui questi coleotteri si sono evoluti. Ma se la specie proviene dal sottordine dei coleotteri skiff, questo spingerebbe l’origine di quel gruppo indietro di circa 100 milioni di anni. I coleotteri Stafilinidi, d’altra parte, potrebbero essere circa 50 milioni di anni più giovani di quanto precedentemente stimato».

Fikáček fa notare che «Leehermania prorova non sembra così diverso dai moderni coleotteri come i ricercatori si sarebbero aspettati da un antico antenato. Questo significa che i veri antenati di tutti i  Myxophaga dovevano essere più vecchi, in realtà  probabilmente molto più vecchi. Se Leehermania prorova è un coleottero, può fornire prove opposte a una precedente teoria secondo cui i moderni ordini di coleotteri si sono evoluti dopo l’estinzione di massa alla fine del Permiano, circa 250 milioni di anni fa. Leehermania è la prima apertura della scatola nera».

Per quanto riguarda il successo evolutivo dei coleotteri Stafilinidi, Fikáček e Parker dicono che il fatto che siano più giovani – circa 176 milioni di anni – significa che la famiglia di animali di maggior successo si sarebbe diversificata piuttosto rapidamente. I loro addomi morbidi, che contrastano con quelli di altre specie di coleotteri, potrebbero aver permesso loro di spostarsi tra le foglie sul terreno e di penetrare in habitat di nicchia come le tane di altri animali, la corteccia degli alberi e un gran numero di altri luoghi per trovare cibo e nascondersi dai predatori. Fikáček fa notare che «Una delle idee che la gente si è fatta è che ciò ha effettivamente aiutato gli scarabei Stafilinidi è stato il poter colonizzare e utilizzare lo spazio e le nicchie che pochi altri insetti utilizzavano in quel momento».

Ma i ricercatori avvertono che il misterioso puzzle dei coleotteri non è ancora risolto: anche se Leehermania non lo è, i coleotteri Stafilinidi  potrebbero essere ancora antichi come si pensa. Nuovi fossili dovranno andare a colmare il quadro incompleto dell’evoluzione entomologica. Ma indipendentemente dalla loro età, i coleotteri restano uno dei gruppi di animali di maggior successo che abbia mai camminato e volato sulla Terra.