balena di Matera Balaenoptera cf. musculus di Matera

Scoperta a Matera la più grande balena fossile del mondo

Scoperta a Matera la più grande balena fossile del mondo

Nello studio coordinato da Unipi nuovi importanti dati sul gigantismo estremo dei mammiferi marini

 

Lo scheletro fossile di un’enorme balena scoperto nel 2006 nel Comune di Matera, sulle rive del lago artificiale di San Giuliano, torna ora al centro dell’attenzione grazie a uno studio appena pubblicato sulla rivista internazionale Biology Letters, edita dalla prestigiosa Royal Society di Londra. La ricerca ha coinvolto i paleontologi Giovanni Bianucci, Alberto Collareta, Walter Landini, Caterina Morigi e Angelo Varola del Dipartimento di Scienze della Terra dell’Università di Pisa, Agata Di Stefano del Dipartimento di Scienze Biologiche Geologiche e Ambientali dell’Università di Catania e Felix Marx del Directorate Earth and History of Life, Royal Belgium Institute of Natural Sciences di Bruxelles.

balena di Matera Balaenoptera cf. musculus di Matera
Scavo dello scheletro fossile di Balaenoptera cf. musculus sulle rive del lago di San Giuliano, Matera (foto G. Bianucci).

“I caratteri morfologici del cranio e della bulla timpanica, che è una parte dell'orecchio interno che serve ad amplificare i suoni – afferma Giovanni Bianucci che ha preso parte allo scavo e ha coordinato lo studio del reperto - rivelano le forti affinità tra la balena di Matera e l’attuale balenottera azzurra (Balaenoptera musculus), confermate anche dalla stima della lunghezza massima dell’animale che superava i 26 metri. Si tratta del più grande fossile di balena mai descritto e, forse, della più grande balena che abbia mai solcato le acque del Mar Mediterraneo. Questo dato è importante non solo perché ci permette di inserire questo fossile nei Guinness dei primati, ma anche, e soprattutto, perché l’aumento estremo delle dimensioni è uno degli aspetti più interessanti dell’evoluzione”.

Confronto tra la bulla timpanica della balenottera azzurra attuale e della balena fossile di Matera con in evidenza i caratteri simili (foto e composizione di F. Marx e G. Bianucci).

Il gigantismo è, infatti, un fenomeno che è comparso e si è affermato, in maniera indipendente e in tempi diversi, in molte linee evolutive di vertebrati. Al di là di un generico vantaggio che le grandi dimensioni potrebbero aver dato ad una specie nella competizione con quelle di taglia più piccola, molti aspetti del fenomeno restano oscuri. In particolare, negli ultimi anni l’attenzione dei ricercatori si è focalizzata sul gigantismo estremo evoluto dai misticeti, quei cetacei che nel corso della loro evoluzione hanno sostituito i denti con i fanoni per filtrare dalla massa d’acqua i piccoli organismi di cui si nutrono.

Cranio in veduta dorsale della Balaenoptera cf. musculus di Matera con in evidenza le parti conservate (foto del cranio di Akhet s.r.l.; disegno e composizione di G. Bianucci e F. Marx).

Questi mammiferi marini, comunemente noti come balene, hanno il proprio rappresentante più spettacolare proprio nella balenottera azzurra, che può superare i 30 metri di lunghezza e le 180 tonnellate di peso, attestandosi dunque come il più grande animale, in termini di massa, mai comparso sulla Terra. Tra le possibili cause del gigantismo dei misticeti ipotizzate da studi recenti va ricordata la pressione selettiva esercitata dai grandi predatori marini del passato, come Livyatan melvillei (un parente del capodoglio trovato fossile in Perù) e lo squalo gigante Carcharocles megalodon, che avrebbe avvantaggiato le balene più grandi e quindi meno vulnerabili agli attacchi. Anche il progressivo raffreddamento del pianeta potrebbe aver favorito l’enorme aumento della taglia delle balene. In particolare, la messa in posto delle calotte glaciali contribuì alla ridistribuzione di cibo nei mari concentrandolo soprattutto in quelli polari. Molte balene si spostarono a loro volta in queste aree fredde per nutrirsi, dovendo tuttavia compiere lunghi viaggi stagionali per tornare a riprodursi nelle acque calde tropicali. In questo caso la pressione selettiva avrebbe favorito le balene più grandi perché in grado di immagazzinare una quantità maggiore di risorse energetiche per affrontare le lunghe migrazioni.

balena di Matera Balaenoptera cf. musculus di Matera
Ricostruzione artistica di Balaenoptera cf. musculus di Matera (disegno di Alberto Gennari).

“Poiché tutte le balene fossili sono molto più piccole delle enormi balenottere attuali – spiega Alberto Collareta - fino ad oggi i modelli macroevolutivi hanno sostenuto che il gigantismo dei misticeti fosse un fenomeno molto recente, originatosi durante il periodo Quaternario, coincidente con gli ultimi due milioni e mezzo di anni. Questa idea ha trovato supporto in studi recenti che, attraverso modelli macroevolutivi, sostengono che l’estremo gigantismo dei misticeti sia un fenomeno limitato agli ultimi 2-3 milioni di anni. Un punto debole di queste ricerche consiste però nel fatto che i resti fossili di misticeti risalenti agli ultimi milioni di anni sono molto scarsi e pertanto l’ipotesi della recente accelerazione nell’aumento della taglia si basa prevalentemente sulle dimensioni gigantesche delle balene attuali”.

Evoluzione della taglia dei misticeti nel tempo geologico. In evidenza la balena di Matera e tre misticeti fossili del Perù utilizzati per ridefinire il trend evolutivo (grafico modificato da Graham J. Slater e colleghi; disegno di B. musculus di Carl Buell).

Lo studio della balena di Matera porta un contributo fondamentale per chiarire gli aspetti ancora oscuri di questi importanti processi evolutivi. Le analisi dei microfossili associati alla balena, condotte da Agata di Stefano e Caterina Morigi, hanno infatti fornito una datazione compresa tra 1,49 e 1,25 milioni di anni fa, all'interno di un intervallo temporale (il Pleistocene inferiore) relativamente vicino al presente, in cui il record fossile dei cetacei è quasi inesistente o quanto meno non accessibile poiché le rocce che ne potrebbero contenere i resti fossili si trovano in gran parte ancora nei fondali marini.

“Inserendo i dati ottenuti dallo studio preliminare della balena di Matera e di altri reperti recentemente rinvenuti in Perù nei modelli macroevolutivi più largamente accettati – afferma Felix Marx - si è scoperto che l’estremo gigantismo dei misticeti è un fenomeno più antico di quanto si pensasse e che l’aumento delle dimensioni è stato probabilmente più graduale di quanto prima teorizzato”.

“Considerato il profondo impatto che i misticeti hanno avuto sull’evoluzione degli ecosistemi marini a scala globale, nonché la loro fondamentale influenza nel foggiare la struttura ecologica degli oceani moderni – conclude Giovanni Bianucci - conoscere in dettaglio questi processi evolutivi è di fondamentale importanza per decifrare le dinamiche evolutive dell'ambiente marino e i delicati equilibri delle comunità biologiche dell'oceano globale e quindi anche per capire quali potrebbero essere gli effetti dovuti alla scomparsa di questi giganti del mare. Non dobbiamo, infatti, dimenticare che la balenottera azzurra, dopo essere riuscita a sopravvivere con successo per oltre un milione di anni, è stata portata sull’orlo dell’estinzione da soli cento anni di caccia spietata da parte dei balenieri e ancora non sappiamo come la sua definitiva scomparsa potrebbe cambiare il delicato equilibrio naturale di cui fa parte”.

 

Testo e immagini dell'Università di Pisa


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Nei denti dei mammiferi pleistocenici le tracce del clima del passato

Nei denti dei mammiferi pleistocenici le tracce del clima del passato: le abitudini alimentari rivelano l’aumento della stagionalità dopo la glaciazione di 900.000 anni fa

Un team internazionale, coordinato dall'Institut Català de Paleontologia Miquel Crusafont (ICP), dal Dipartimento di Scienze della Terra della Sapienza e dall’Università di Saragozza, ha ricostruito le abitudini alimentari dei mammiferi pleistocenici mediante l’analisi di denti fossili. I risultati dello studio forniscono nuove informazioni sulle conseguenze dei grandi cambiamenti climatici. La ricerca è pubblicata sulla rivista Quaternary Science Reviews

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Ricostruzione di Dama vallonnetensis, una delle specie fossili provenienti dal sito di Vallparadís le cui abitudini alimentari sono state studiate dai ricercatori. Illustrazione realizzata da Flavia Strani basata sul materiale conservato presso l'Institut Català de Paleontologia Miquel Crusafont

Le stagioni come le intendiamo noi oggi non sono sempre esistite. A svelarlo è un nuovo studio paleoambientale che, attraverso l’analisi di denti fossili, ha ricostruito le abitudini alimentari di diversi gruppi di erbivori vissuti nel Pleistocene, periodo durante il quale si è registrato un incremento del fenomeno della stagionalità climatica in seguito a una lunga glaciazione avvenuta circa 900.000 anni fa.

La ricerca, frutto di una collaborazione tra il laboratorio PaleoFactory del Dipartimento di Scienze della Terra e il Polo Museale Sapienza, l'Institut Català de Paleontologia Miquel Crusafont (ICP) e l'Università di Saragozza, ha fornito nuove informazioni sulle conseguenze dei grandi cambiamenti climatici sugli ecosistemi terrestri del continente europeo durante il Quaternario, il periodo più recente della storia geologica della Terra. I risultati sono pubblicati sulla rivista Quaternary Science Reviews.

Gli studiosi hanno analizzato denti fossili di diversi gruppi di ungulati erbivori (per esempio cervidi, bovidi, equidi), ricostruendo in dettaglio le loro abitudini alimentari, gli habitat in cui essi vivevano e le trasformazioni ambientali avvenute nel Pleistocene. Più in particolare i fossili, provenienti da diversi livelli fossiliferi del sito di Vallparadís Estació (Terrassa), sono riferibili a un intervallo cronologico compreso tra 1 milione e 600.000 anni fa.

Superficie dei denti fossili di un cervide (Dama vallonnetensis; a sinistra) e di un equide fossile (Equus altidens; a destra) con visibili le microtracce lasciate sullo smalto dal cibo ingerito. Barra di riferimento = 500 µm.

“Dai dati ottenuti si osserva una presenza consistente di ambienti aperti e relativamente aridi intorno a 1 milione di anni fa – spiega Flavia Strani, ricercatrice Sapienza e primo nome dello studio – e di habitat più umidi circa 860.000 anni fa. L'esame delle tracce microscopiche lasciate sulla superficie dei denti durante la masticazione (pattern di microusura dentaria) ha rivelato inoltre un alto numero di individui con pattern riconducibili a una dieta mista di tipo stagionale subito dopo la conclusione dell'intenso periodo glaciale che ha interessato il globo 900.000 anni fa”.

In questo scenario gli ungulati erbivori si sarebbero adattati variando le loro abitudini alimentari in modo da sopravvivere nei periodi avversi, consumando anche piante non ottimali per la loro dieta abituale.

La ricerca ha messo in evidenza un drastico aumento della stagionalità, possibile effetto di questa lunga glaciazione che potrebbe aver avuto un'importante influenza sugli ecosistemi della regione Mediterranea, portando a periodici cambiamenti della qualità delle risorse vegetali presenti in particolare nella regione della Catalogna.

“I risultati – afferma Raffaele Sardella, coordinatore italiano dello studio – confermano quanto sia importante esaminare il record fossile se si vuole comprendere come le attuali e future variazioni del clima potrebbero influenzare gli habitat e le faune presenti oggi nell'area Mediterranea”.

 

Riferimenti:

The effects of the “0.9 Ma event” on the Mediterranean ecosystems during the Early-Middle Pleistocene Transition as revealed by dental wear patterns of fossil ungulates – Strani, F., DeMiguel, D., Alba, D. M., Moyà-Solà, S., Bellucci, L., Sardella, R., Madurell-Malapeira, J. - Quaternary Science Reviews 2019 210, 80–89.DOI: https://doi.org/10.1016/j.quascirev.2019.02.027

 

Testo e immagini da Ufficio stampa e comunicazione SAPIENZA Università di Roma