I primati hanno colonizzato l’Artico durante un periodo di antico riscaldamento globale: il loro destino offre una lezione mentre il cambiamento climatico accelera

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Due nuove specie di primati preistorici sono state recentemente identificate dagli scienziati che studiano i fossili dell’isola canadese di Ellesmere nell’alto Artico. I primati sono strettamente imparentati e probabilmente hanno avuto origine da un singolo evento di colonizzazione, in seguito al quale si sono divisi in due specie: Ignacius dawsonae e Ignacius mckennai.

A 52 milioni di anni, rappresentano i membri più recenti conosciuti del loro genere.

I primati colonizzarono le alte latitudini durante un periodo di riscaldamento globale storico chiamato ottimale climatico dell’Eocene iniziale (EECO). Durante questo periodo, l’alto Artico, ormai freddo e inospitale, aveva un clima simile alle paludi di cipressi degli Stati Uniti sudorientali. I primati condividevano il paesaggio con specie oggi associate a climi più caldi, tra cui coccodrilli e tapiri.

Questo periodo più caldo ha avuto un impatto importante sulla biodiversità. Ma ha anche importanti implicazioni per la nostra comprensione del cambiamento climatico oggi. L’impatto umano sul clima è così drammatico che gli scienziati chiedono il riconoscimento di un nuovo periodo geologico chiamato Antropocene.

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Nuovi fossili di primati artici

Le specie Ellesmere Ignacius sono conosciute solo da denti e frammenti di mandibola. Ma altre specie di Ignacius per le quali sono disponibili ulteriori materiali scheletrici indicano uno stile di vita sugli alberi simile ai moderni colugos, un mammifero planante originario del sud-est asiatico. I nuovi primati probabilmente si sono evoluti da paromomyids ancestrali (primati plananti estinti) dalle latitudini meridionali del Nord America.

Un Colugo, un mammifero planante originario del sud-est asiatico. Nick Garbutt/ARKive, CC BY-NC

Sulla base delle dimensioni dei denti, Ignacius dawsonae a 1,17 kg era due volte più grande di Ignacius clarkforkensis, il più grande membro di media latitudine del genere (0,47 kg). Ignacius mckennai a 1,98 kg potrebbe essere stato quattro volte più grande del suo più grande cugino del sud. I nuovi Ignacius avevano all’incirca le dimensioni di un coniglio.

Questi risultati supportano la regola di Bergmann, una teoria che collega il clima all’anatomia animale. Afferma che più freddo è il clima, più grande è l’animale. Mentre l’alto Artico era più caldo durante l’EECO di quanto lo sia oggi, il suo clima era ancora più fresco rispetto alla gamma ancestrale delle specie di Ignacius.

Man mano che una forma diventa più grande, la sua superficie relativa in rapporto al volume diminuisce. Ciò significa che la superficie su cui viene disperso il calore è relativamente più piccola per gli animali più grandi. Per ridurre al minimo la perdita di calore, gli animali che vivono in climi più freddi tendono ad essere più grandi di specie simili in climi più caldi.

I pinguini, ad esempio, seguono ampiamente la regola di Bergmann. Il grande pinguino imperatore vive vicino al polo sud, mentre specie più piccole come il pinguino di Humboldt abitano le regioni più vicine all’equatore.

L’Ellesmere Ignacius esibisce anche grandi denti e muscoli della mascella. La biomeccanica indica un’elevata forza del morso con molari relativamente bassi e seghettati. Ciò suggerisce una dieta che includeva oggetti più duri come semi e noci che fornivano una fonte di cibo durante i lunghi e bui inverni di tali latitudini settentrionali.

La foto mostra il pinguino imperatore (grande, antartico) e il pinguino Humboldt (piccolo, vicino all’equatore). Accesso e fotografia di esemplari per gentile concessione dei National Museums of Scotland. Jason Gilchrist, Autore fornito (nessun riutilizzo)

La scienza della scoperta

I fossili sono stati scavati in più luoghi per diversi decenni prima di essere esaminati e fotografati utilizzando la tomografia microcomputerizzata. Questa è una tecnica moderna che consente agli scienziati di mappare digitalmente l’anatomia dei fossili incorporati nelle rocce.

Immagini di tomografia computerizzata dei denti e dei frammenti della mascella di Ignacius Dawsonae. Miller, Tietjen & Beard (2023), CC BY-NC-ND

I ricercatori hanno quindi condotto l’analisi filogenetica dei denti e dei frammenti della mascella per determinare l’identità e la parentela evolutiva con le specie descritte in precedenza. Hanno anche confrontato la topografia dei denti (una mappa del paesaggio 3D della superficie del dente) con primati viventi e altri primati fossili per determinare la probabile dieta della nuova specie.

Implicazioni per l’evoluzione futura

L’EECO avrà visto un ricambio di specie animali. Mentre i climi locali si riscaldano, i singoli organismi hanno due opzioni: muoversi o morire. A livello di specie, gli animali hanno una terza opzione, evolversi nel corso delle generazioni per adattarsi alle mutevoli condizioni ambientali.

Il fatto che i mammiferi che vivevano in climi più caldi abbiano colonizzato il mutevole habitat artico è probabilmente dovuto al fatto che il loro areale ancestrale stava diventando troppo caldo. Ciò indica il potenziale della migrazione, seguita dalla radiazione evolutiva, per riempire le nicchie ecologiche aperte create dal cambiamento climatico.

Ma la colonizzazione era selettiva. Diverse specie di mammiferi, tra cui cervi, antilopi, cavalli e piccoli gruppi di erbivori vivevano nelle regioni più calde più a sud, ma non abitavano tali latitudini settentrionali. Anche una varietà molto più ampia di primati primitivi non fece di Ellesmere la loro casa durante l’EECO. La biodiversità nell’alto Artico è quindi rimasta inferiore rispetto a latitudini più meridionali.

I ricercatori suggeriscono che la temperatura non fosse la principale barriera al successo della colonizzazione. Invece era probabilmente la lunga oscurità invernale e il conseguente effetto sulla disponibilità di materiali vegetali come cibo. Alcune specie di mammiferi non erano in grado di effettuare la transizione.

La storia ci mostra che vari mammiferi possono spostarsi verso nord e adattarsi, e che la biodiversità può aumentare. Ma l’evoluzione ha bisogno di due cose: diversità genetica e tempo.

Tuttavia, l’espansione della popolazione umana sta avendo effetti sempre più distruttivi sulla natura. La persecuzione e la perdita di habitat hanno, ad esempio, ridotto le dimensioni della popolazione e la diversità genetica tra le specie. Inquinamento significa anche che il clima sta cambiando più velocemente che mai. È quindi più difficile per le specie adattarsi.

Il clima sta cambiando più velocemente che mai. foto.t-kress.de/Shutterstock

Ironia della sorte, il cambiamento climatico potrebbe anche spiegare perché la specie Arctic Ignacius si è estinta. Quando le temperature artiche si sono nuovamente raffreddate, Ignacius probabilmente si è trovato disadattato al freddo e incapace di migrare verso sud o di competere con le specie di media latitudine che si adattavano meglio al loro ambiente.

Gli umani ingannano il clima usando la tecnologia per eludere le sfide ambientali. L’aria condizionata, il riscaldamento centralizzato e i vestiti consentono agli esseri umani di sopravvivere in luoghi che altrimenti non saremmo in grado di tollerare.

Ma siamo vulnerabili ai cambiamenti climatici. Se il cambiamento climatico indotto dall’uomo continua, non saranno solo gli altri animali a subire lo stesso destino di Ignacius. Lo faremo anche noi.

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