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19 FEBBRAIO 2013

L'EVOLUZIONE DEI DENTI DEI CETACEI
Un passo significativo nella ricostruzione della storia evolutiva dei cetacei è stato realizzato grazie a una ricerca che è riuscita a tracciare l'evoluzione dell'apparato dentale degli odontoceti, la sottoclasse dei cetacei che è dotata di denti veri e che include delfini, stenelle, orche e capodogli.
Lo studio - condotto da biologi della Northeast Ohio Medical University a Rootstown e pubblicata dalla nuova rivista ad accesso pubblico "PeerJ" - mostra come cambiamenti macroevolutivi, come quelli che caratterizzano l'anatomia dentale dei cetacei, siano guidati da piccole modificazioni nella regolazione dei domini di espressione genica durante lo sviluppo iniziale dell'animale.
Il successo evolutivo dei mammiferi è legato al loro elevato metabolismo, reso sostenibile da una capacità alimentare molto efficiente, che a sua volta è facilitata dall'acquisizione di una masticazione ritmica e da una precisa occlusione dei denti. Queste importanti innovazioni evolutive caratterizzano la maggior parte dei mammiferi, che possiedono quattro tipi di denti, ciascuno conformato per compiti specifici.
Una delle poche eccezioni è costituita dai cetacei, alcuni dei quali - come megattere, balenottere e balene franche - hanno completamente perso i denti, sostituiti dai fanoni, mentre altri, gli odontoceti sono dotati di un maggior numero di denti, ma di un solo tipo, di semplice forma conica, simili a quelli dei vertebrati non mammiferi. Gli odontoceti utilizzano questa fitta serie di denti per afferrare la preda, che però, a differenza di altri mammiferi, non masticano. L'evoluzione verso questa specializzazione deve essere iniziata subito dopo il periodo di transizione da un ambiente terrestre a quello marino che ha segnato la storia di questi animali.
L'analisi dei reperti fossili ha dimostrano che 48 milioni di anni fa anche gli antenati terrestri dei cetacei avevano quattro tipi di denti, proprio come molti altri mammiferi. A poco a poco, tuttavia i denti di questi antenati si sono progressivamente semplificati fino a raggiungere l'attuale struttura circa 30 milioni di anni fa, molto tempo dopo che avevano acquisito una serie di adattamenti per vivere in acqua.
Per comprendere quali siano stati i passaggi biomolecolari che hanno diretto questa evoluzione, i ricercatori hanno confrontato i processi di sviluppo dei denti in embrioni di stenelle e di maiale, uno dei parenti più prossimi dei cetacei, rilevando la centralità dei livelli di espressione di due proteine, la BMP4 (Bone Morphogenetic Protein 4) e la FGF8 (Fibroblast Growth Factor 8).
Nell'embrione di maiale la proteina BMP4 risulta espressa solo nella parte anteriore delle mascelle e determina la crescita dei denti incisivi, mentre la FGF8 viene espressa nella parte più interna delle mascelle e porta alla complessa articolazione dei molari. Nell'embrione di stenella, invece, pur essendo ancora espressa la proteina FGF8 nella parte posteriore delle mascelle, è espressa anche BMP4, alla quale va imputata la forma semplice e sempre uguale di tutti i denti. Fonte:LeScienze.