Le vongole dominano le nostre spiagge. Li scavi. Li cuoci al vapore. Li mangi a litri. Brachiopodi? Non così tanto. Raramente li trovi. Quando lo fai, probabilmente non le riconoscerai come vongole a prima vista, ma dal punto di vista evolutivo sono totalmente diverse. Sopravvissero a malapena alla Grande Morte. La quasi cancellazione dalla storia del brachiopode è una storia di debolezza metabolica che incontra un mondo ostile.
Un nuovo studio di Stanford fa luce su questa antica tragedia. Non si tratta solo di quali animali fossero dove. Riguarda ciò che i loro corpi potrebbero gestire fisicamente.
Il vantaggio fisiologico negli eventi di estinzione
Sappiamo cosa ha ucciso il 96% della vita oceanica 252 milioni fa. I vulcani delle Trappole siberiane sprigionavano calore. Hanno liberato anidride carbonica. Hanno sottratto ossigeno ai mari. Ma perché alcuni gruppi sono scomparsi mentre altri hanno prosperato? Perché i pesci che si nutrono lentamente del fondo sono stati schiacciati mentre i nuotatori e gli scavatori agili si sono adattati?
La risposta sta nel come gli organismi hanno processato l’ossigeno quando il loro mondo ha preso fuoco.
I ricercatori guidati da Jose Andres Márquez ed Erik Anders Sperling hanno guardato oltre la documentazione fossile. I fossili ci dicono cosa viveva. Non sempre spiegano perché alcuni metabolici falliscono quando il caldo aumenta. Il team ha studiato i discendenti viventi sia dei giganti del Paleozoico (i perdenti) che dei sopravvissuti moderni.
Metabolismo e temperatura
I brachiopodi sono efficienti. In acque fresche e stabili, il loro stile di vita a basso consumo energetico funziona. Filtrano le particelle. Stanno fermi. Risparmiano calorie.
Ma l’efficienza è una trappola quando la temperatura aumenta.
“I brachiopodi e altri organismi a basso metabolismo avevano intervalli molto ristretti per tollerare le alte temperature.”
Quando l’acqua si riscalda, le reazioni chimiche all’interno di un organismo accelerano. La richiesta di ossigeno aumenta vertiginosamente. Allo stesso tempo, l’acqua calda trattiene meno ossigeno dell’acqua fredda. È un paradosso crudele. Gli animali che necessitano di più gas ne trovano meno.
I metabolici lenti come quello dei brachiopodi non riuscivano ad aumentare il loro apporto di ossigeno abbastanza velocemente. Soffocavano non solo per la mancanza di ossigeno nell’acqua, ma per un’incapacità interna di elaborare quel poco che rimaneva.
Come i sopravvissuti attivi hanno gestito il calore
I sopravvissuti moderni come vongole, lumache e stelle marine sono diversi. Sono disordinati. Consumano energia. Si muovono.
Ma questo motore ad alta energia conferisce loro un superpotere: la plasticità. Quando le temperature aumentarono durante l’evento di estinzione, questi animali potrebbero aumentare la loro frequenza respiratoria. Avevano i meccanismi muscolari e respiratori per assorbire più ossigeno e usarlo. Avevano “l’attrezzatura”, come dice Sperling, per gestire lo stress.
Questo è il modo in cui le diverse tolleranze fisiologiche determinano i tassi di estinzione.
I ricercatori hanno collocato gli animali di entrambi i gruppi in camere controllate. Hanno osservato il loro consumo di ossigeno mentre simulavano il riscaldamento delle acque.
- I Brachiopodi sono sopravvissuti meglio in condizioni fresche e con basso ossigeno.
- Sono morti prima quando è stato aggiunto il calore.
- I bivalvi e molluschi attivi gestivano il calore molto meglio perché i loro sistemi potevano regolare l’assunzione di ossigeno.
L’ascesa dei molluschi e dei mari moderni
Questo filtro biologico ha rimodellato l’oceano.
Prima di 252 milioni di anni, i brachiopodi erano dominanti. Hanno ricoperto il fondale marino. Ora? Rimangono meno di 400 specie. Al contrario, sono esplosi i bivalvi (vongole, ostriche, cozze) e i gasteropodi (lumache). Oggi contiamo tra le 10,00 e le 15,00 specie di bivalvi.
Perché i bivalvi dominavano gli oceani post-estinzione?
Perché potrebbero respirare più caldo. Perché i loro muscoli potrebbero favorire il passaggio allo scavare, strisciare e nascondersi dalla chimica in cambiamento. Gli oceani in cui nuotiamo oggi sono popolati da duri, veloci e affamati. L’immobilità dei brachiopodi non poteva competere con il caotico nuovo mondo.
L’Avvertimento nelle antiche conchiglie
L’acidificazione degli oceani probabilmente ha peggiorato le cose per i costruttori di conchiglie. Ma il principale meccanismo di uccisione era l’ipossia provocata dal calore. L’oceano non poteva trattenere l’ossigeno mentre ne richiedeva di più.
Il confronto con oggi è netto.
Durante la Grande Morte, la temperatura globale salì da 8 a 12 gradi Celsius nel corso di migliaia di anni. Oggi prevediamo un aumento da 1,5 a 4 gradi entro il 2100. Questo sarà più veloce. È compresso.
“La cattiva notizia è che siamo sulla buona strada per raggiungere livelli di riscaldamento pari al Permiano negli scenari peggiori”, avverte Sperling.
Gli animali con un metabolismo rigido e lento sono ancora tra noi oggi. Pensa alle barriere coralline. Sbiancano quando l’acqua si scalda leggermente. Hanno perso il loro buffer. Stiamo assistendo al ritorno della fragilità fisiologica degli antichi sopravvissuti.
Possiamo aggiustarlo? La ricerca rileva che possiamo. Possiamo cambiare la traiettoria. Ma non possiamo cambiare le leggi della chimica. L’acqua calda trattiene meno ossigeno. La biologia lo richiede ancora. Le creature che prospereranno saranno quelle in grado di gestire questo divario. Le vongole si sono adattate. Lo faremo?
