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Antichi acari conservati nell’ambra aiutano a spiegare il corso dell’evoluzione

© Foto : Pavel KlimovGli acari Levantoglyphus sidorchukae
Gli acari Levantoglyphus sidorchukae - Sputnik Italia, 1920, 04.11.2021
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Durante lo studio analitico di un’ambra di 129 milioni di anni gli scienziati dell’Università statale di Tyumen hanno effettuato una scoperta che, secondo loro, consentirà di determinare con maggiore precisione la successione degli eventi evolutivi della vita sulla Terra.
La scoperta è stata resa possibile grazie al perfetto stato di conservazione degli organismi contenuti nell’ambra e grazie anche a una nuova tecnica di trattamento dell’ambra. I risultati dello studio sono stati pubblicati sulla rivista Scientific Reports.
Dei piccoli organismi (insetti o acari) conservatisi nell’ambra costituiscono una delle fonti più preziosi di dati paleontologici, secondo i ricercatori dell’Università di Tyumen. Tali organismi, infatti, si sono conservati perfettamente. Inoltre, l’età delle varie ambre ritrovate differisce sensibilmente coprendo un lasso di tempo compreso tra 20 e 230 milioni di anni.
Non di rado le impronte fossili per grado di dettaglio differiscono poco da quanto è possibile rilevare al microscopio studiando i discendenti oggi in vita del determinato organismo di millenni fa. Per analizzare i fossili l’ambra viene tagliata e lucidata: più piccolo è l’organismo, maggiore è l’attenzione da riservare ai processi di taglio e lucidatura.
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Gli acari nell’ambra sono molti, ma sono difficilmente visibili all’interno dell’ambra. Per studiare le loro caratteristiche, spesso è necessario tagliare e lucidare frammenti di ambra inferiori al millimetro, raccontano gli scienziati.
Gli esperti dell’Università di Tyumen con l’aiuto di una tecnica unica di lucidatura dell’ambra sono riusciti a gettare luce sulla successione degli eventi evolutivi che hanno interessato questi artropodi. Secondo gli scienziati, questi dati consentiranno di riformulare con maggiore precisione la nota ipotesi evolutiva dell’orologio molecolare.
“La nostra scoperta è stata resa possibile grazie a un frammento di ambra libanese risalente al Cretacico, ossia all’età dei dinosauri, circa 129 milioni di anni fa. Utilizzando nella lavorazione un apposito supporto, siamo riusciti a ottenere un frammento di ambra spesso meno di 0,03 millimetri. Questo ci ha permesso di effettuare una ripresa ideale attraverso il microscopio ottico”, spiega Pavel Klimov, scienziato dell’Istituto di biologia agricola e ambientale dell’Università di Tyumen, nonché collaboratore scientifico dell’Università del Michigan.
Secondo l’ipotesi dell’orologio molecolare, le mutazioni di tutti gli esseri viventi si accumulano a una velocità analoga, caratteristica per ogni gruppo di organismi. È dunque possibile legare il corso evolutivo alla storia del pianeta e in tal senso i ritrovamenti conservati in ambra costituiscono un grande aiuto, osservano gli scienziati.
“La nostra ricerca ha gettato luce su uno dei misteri evolutivi di un interessante gruppo di acari, gli Astigmata. All’interno di questo gruppo troviamo sia infestanti del pane e della farina sia parassiti animali sia acari della polvere domestica che scatenano allergie e asma in circa 1,5 miliardi di persone sulla Terra”, osserva Klimov.
Negli Astigmata si registrano diverse fasi vitali, una di queste è dedicata esclusivamente all’insediamento. L’acaro da solo non è in grado di spostarsi lontano, per questo lo fa attaccandosi a insetti, mammiferi o uccelli.
Questa natura “itinerante” degli Astigmatasi caratterizza per l’assenza in tali organismi di un apparato boccale e di buona parte dell’intestino. Secondo gli scienziati, questi acari non sono in grado di nutrirsi, ma sono dotati di organi di senso ipertrofizzati e speciali ventose che utilizzano per cercare l’organismo vettore e attaccarvisi.
“La suddivisione dei compiti in diverse fasi di sviluppo di un organismo è comune nelle storie evolutive di successo. Altri esempi in tal senso sono i bruchi e le farfalle o le larve acquatiche attaccate a organismi marini. Prima della nostra scoperta la questione relativa alla comparsa e all’evoluzione della fase di insediamento degli Astigmata era rimasta senza risposta”, spiega Klimov.
Secondo gli scienziati, non era chiaro se a questa fase ne seguisse un’altra, in esito al graduale accumulo di variazioni, oppure se si manifestasse in altro modo. Dopo lo studio dettagliato dei due esemplari ricavati dall’ambra libanese è emerso che entrambi si trovavano appunto nella fase di insediamento, ma entrambi presentavano un apparato boccale ben sviluppato.
“Questi acari probabilmente non solo cercavano un organismo vettore con cui viaggiare, ma erano anche in grado di nutrirsi. Ciò significa che la comparsa della fase di insediamento si era verificata mediante il graduale accumulo di variazioni, a differenza di quanto si credeva in passato”, spiega Klimov.
Gli scienziati hanno denominato Levantoglyphus sidorchukae questo acaro fossilizzato, in onore dell’autore della tecnica di lavorazione dell’ambra Ekaterina Sidorchuk, e hanno incluso la specie scoperta nella nuova famiglia delle Levantoglyphidae. Secondo gli scienziati, è altamente probabile che, nel processo evolutivo, questa famiglia si sia completamente estinta. Gli esperti dell’Università di Tyumen sono riusciti a ricostruire solo parzialmente il comportamento e l’habitat di questo gruppo di artropodi dell’antichità.
Lo studio è stato finanziato da un incentivo statale, erogato dal governo della Federazione Russa.
In futuro, il team di ricerca intende concludere la “calibrazione” della teoria dell’orologio molecolare, sulla base di nuovi dati, e continuare a studiare gli acari, grazie al sequenziamento del loro DNA.
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