È nata prima la spugna o lo ctenoforo?

A grandi linee la storia di come siamo arrivati fin qui è nota: circa 13,8 miliardi di anni fa si creò l’Universo, poi 4,5 miliardi di anni fa si formò la Terra, il nostro pianeta, dove tra i 4,4 e i 2,7 miliardi di anni fa comparve la vita. Le prime creature pluricellulari – come sono gli esseri umani – arrivarono tra i 3 e i 3,5 miliardi di anni mentre i primi Homo sapiens, gli appartenenti alla nostra specie, nacquero circa 350mila anni fa. Nel mentre moltissimi e diversissimi esseri viventi si evolvettero: quelli più complessi si dividono in 7 regni, tra cui piante, funghi e animali. Non sappiamo ancora però come fosse fatto il primo animale, quello da cui derivano tutti gli altri. Nel mondo scientifico c’è un dibattito in corso per stabilire a quale animale tuttora esistente questo animale-zero somigliasse di più: per tanto tempo si è pensato che il primato spettasse alle spugne, nell’ultimo decennio è sembrato che invece andasse riconosciuto agli ctenofori (dopo vediamo cosa sono) mentre un’analisi pubblicata la scorsa settimana parla di nuovo delle spugne.

Cos’è un animale
Secondo la classificazione scientifica degli esseri viventi, appartengono al regno degli animali tutte quelle creature multicellulari, le cui cellule hanno un nucleo, che per sostentarsi mangiano altri esseri viventi, invece che prodursi il cibo da sole come le piante. Il primo essere vivente ad avere queste caratteristiche – il primo animale – dovrebbe essere vissuto almeno 550 milioni di anni fa, negli oceani. Era dunque molto diverso da noi, come del resto tanti altri animali. Gli scienziati vorrebbero stabilire come fossero fatti i primissimi animali per capire meglio come ci siamo evoluti e come abbiamo fatto a diventare quelli che siamo.

Cosa sono le spugne, ma soprattutto cosa sono gli ctenofori
Il regno degli animali si divide in più di trenta phyla (plurale di phylum) e gli esseri umani e tutti i mammiferi appartengono a quello dei cordati, insieme a uccelli, rettili, anfibi e pesci. Le spugne appartengono al phylum dei poriferi; gli ctenofori sono un altro phylum ancora: entrambe le tipologie di animali sono molto più semplici rispetto ai cordati. Le spugne hanno più o meno la forma di sacchi porosi e non hanno organi differenziati: ottengono cibo e ossigeno attraverso il semplice flusso di acqua attraverso i loro pori.

È facile dimenticare che sono animali dato che come le piante restano ancorati al fondale marino o agli scogli; risulta più semplice se si considerano le loro larve, che spesso nuotano finché non trovano un posto adatto dove crescere, che cercano grazie ad alcuni sensori chimici per valutare le condizioni ambientali. Chi sostiene l’ipotesi secondo cui il primo animale fosse simile alle spugne ritiene che il resto degli animali si sia evoluto a partire da larve che invece di fermarsi in un punto continuarono a nuotare.

Come le spugne, gli ctenofori sono animali marini ma dato che nella storia non hanno avuto particolari utilizzi da parte delle persone, a differenza delle spugne, sono meno noti, pur essendo stati citati sul Post almeno in un’altra occasione. Sono trasparenti, per lo più di forma sferica e lunghi solo pochi centimetri, anche se una specie, il Cestum veneris, arriva fino a un metro di lunghezza. Il loro nome comune in inglese è “meduse a pettine” perché esteriormente somigliano un po’ alle meduse, che però appartengono a un phylum diverso; “a pettine” perché per muoversi usano file di ciglia sui fianchi del corpo. Sono in gran parte dotati di due tentacoli retrattili (ma non urticanti) e hanno una bocca che fa anche da ano. Dal 2008, parte della comunità scientifica ritiene che siano gli organismi viventi più vicini al primo animale, quando un’analisi genetica per la prima volta suggerì quest’ipotesi. Da allora sono stati pubblicati altri studi a sostegno, ma anche altri ancora – sempre basati su analisi genetiche – che invece parlano di spugne.

A sostegno delle spugne
L’articolo della settimana scorsa secondo cui le spugne sarebbero le più simili al primo animale è stato pubblicato sulla Royal Society Open Science. L’autore, Claus Nielsen, è uno zoologo danese in pensione esperto di morfologia, la branca della biologia che studia l’aspetto esteriore degli animali: ha 81 anni e ha spiegato al New York Times che la sua «intera concezione del regno animale crollerebbe con questa idea degli “ctenofori per primi”».

L’argomentazione di Nielsen a sostegno delle spugne non si basa sull’analisi genetica, ma su considerazioni su come funzionano spugne e ctenofori che anche una persona che sa poco di biologia può seguire. Non avendo organi né bocche, le spugne sono animali molto semplici. Si muovono pochissimo e mangiano solo cibi molto piccoli. Se tutti gli altri animali si fossero evoluti da un animale simile ad esse, come Nielsen è convinto, sarebbero passati da una condizione di estrema semplicità a forme di complessità sempre maggiori: ad esempio sviluppando un apparato digerente e un sistema nervoso.

Se invece si dà per buona l’ipotesi che il primo animale fosse simile agli ctenofori, si dovrebbe ipotizzare che questo animale avesse un sistema nervoso e potesse mangiare altri organismi in modo più simile a come facciamo noi. Se così fosse, vorrebbe dire che lungo il percorso di evoluzione degli animali a un certo punto alcune specie persero caratteristiche più complesse per diventare esseri più semplici: le spugne. Questa cosa per Nielsen non ha senso, anche se ci sono molti casi nella storia dell’evoluzione in cui caratteri più complessi scomparvero perché le condizioni ambientali favorivano creature più semplici. In particolare per Nielsen è assurdo che una specie “rinunci” alla capacità di ingerire e digerire organismi grandi rispetto alla propria dimensione.

Molti scienziati, tra cui Joseph Ryan dell’Università della Florida, non sono d’accordo con Nielsen. Ryan contesta la sua analisi perché spesso le analisi morfologiche, anche ben fatte, conducono a errori quando si cerca di stabilire i legami evoluzionistici tra specie: le analisi genetiche invece sono più obiettive e rigorose. Per Ryan ciò che sembra molto assurdo a Nielsen è suggerito da questo tipo di studi. In altri casi si è visto come pochi cambiamenti nel DNA hanno portato a grossi cambiamenti morfologici. La replica di Nielsen a queste critiche è che anche negli studi genetici vengono fatte scelte soggettive e che la perdita di caratteristiche utili alla sopravvivenza va contro il principio di selezione naturale.

Tutto questo discorso può sembrare di scarso interesse per i non specialisti, ma le ricerche sui primi animali sono anche domande sulla formazione del sistema nervoso e quindi, alla lunga, anche della coscienza.