Lo sbarco della vita sulla terraferma: fattore limitante o no?

Nell'analizzare gli eventi più importanti che hanno contribuito alla vita sulla Terra di raggiungere lo stadio evolutivo di una civiltà intelligente, mi sono dimenticato di raccontare l'evento che forse potrebbe essere il più importante di tutti:
Lo sbarco della vita sulla terraferma.

Questo evento è importante un pò come lo sbarco di Colombo per le Americhe o lo sbarco sulla Luna. Forse lo è ancora di più. Anzi, io dico senza forse.
3,8 miliardi di anni fa nasceva la vita sulla Terra, 700 milioni di anni fa nascevano i pluricellulari e solo 430 milioni di anni fa i primi esseri viventi sbarcavano sulla terraferma. Ma non erano animali, bensì le piante. Sono loro le prime protagoniste. Non pensate subito ad alberi o foreste ma semplici esseri come i muschi ed erbetta.
Fatto sta che questo ha dato il via allo sbarco successivo degli animali.


Lo sbarco è inevitabile? Quali vantaggi recherebbe e perchè dovrebbe avvenire?
L'ipotesi principale per quanto riguarda le piante è che esse, seguendo la luce per svolgere fotosintesi, si sono trovate sempre più verso profondità minime, quasi all'interfacciarsi dell'aria. Queste zone sono soggette periodicamente ad azioni di marea che porterebbero le piante per un periodo più o meno lungo a rimanere all'aria, all'asciutto. Inoltre avrebbero potuto trovarsi in zone in cui l'aridità prosciugava le pozze d'acqua per tempi relativamente lunghi, costringendo le piante ad adattarsi alla nuova situazione ed evolvendo con strutture più adatte alla vita nell'aria.

I primi animali a sbarcare sono stati gli invertebrati. Quali ragioni avrebbero avuto? La nuova nicchia sarebbe stata priva di predatori e inoltre c'erano piante pronti ad alimentarli. Tuttavia non è che l'evoluzione creò dal giorno alla notte un essere che dapprima viveva in acqua e poi sulla terraferma. Ovviamente ci saranno state forme di transizione.
Ma la storia che ci riguarda più da vicino è lo sbarco dei vertebrati, avvenuto intorno a 370 milioni di anni fa. Lo scenario per questi nuovi attori era pronto. Piante e animaletti già presenti, ottimo cibo, ossigeno per respirare, sfuggire dai predatori marini. Tutte buone motivazioni per tentare questa avventura.

I problemi per lo sbarco
Tutti gli esseri viventi protagonisti dello sbarco avrebbero dovuto affrontare almeno 6 problemi principali:
1) protezione contro la disidratazione: Nell'aria non c'è l'acqua a bagnare continuamente l'essere vivente.
2) nutrizione: Il mangiare è importante :biggrin: ma fu solo un problema più per le piante che hanno cominciato a costruire la nicchia per ospitare gli animali.
3) sostegno: nuotare e camminare, o comunque mantenersi in piedi, non sono la stessa cosa. Bisogna sviluppare strutture adatte allo scopo. Le pinne dei vertebrati marini si sarebbero irrubustite e divennero adatte dapprima per trascinarsi e poi per una camminata più efficiente.
5) riprodursi: nuovi modi di riprodursi dato che mancava il veicolo principale: l'acqua. Per quanto riguarda gli animali, i primi a sbarcare dipendevano da essa per questo aspetto. Questi sono appunto gli anfibi.
6) respirare: nuovo ambiente, nuove strutture da costruire per respirare. Dalle branche si passa ai polmoni.

Soffermiaoci al problema di respirare. Si passa in un mondo d'acqua con tutte le problematiche di pressione e profondità a cui servono branche efficienti capaci di filtrare il liquido ed estrarre ossigeno, ad un mondo dove il veicolo principale è l'aria, un gas che bisogna filtrare, ha una diversa pressione e bisogna creare condizioni di diffusione verso il sangue di questo gas per far entrare l'ossigeno necessario alla sopravvivenza. Macchinari biologici differenti ma che hanno il comune scopo di introdurre ossigeno nell'organismo.

Esiste in natura il perioftalmo, un pesce capace di uscre dall'acqua e arrampicarsi su rametti di piante acquatiche e lo fa pur non essendo dotato di polmoni per farlo. Esce per piccole sortite e respira fuori dall'acqua intrappolando il prezioso liquido e muovendolo in direzione dei vasi sanguigni presenti in bocca per permettere l'ingresso di ossigeno. Un pesce con le bombole :biggrin:

Come si è passati da una forma all'altra per respirare?
Si pensa ovviamente a mutazioni che hanno portato dei difetti dell'esofago a diventare perfette tasche dove far filtrare l'ossigeno dell'aria. Pian piano si formarono i polmoni.

Prove di adattamento alla terraferma
Ci sono esempi di esseri viventi attuali che sembrano quelle forme di transizione tra l'acqua e la terra. Sono i cosidetti pesci polmonati, i dipnoi.
Il protottero per esempio è un pesce che riesce a vivere per lunghi periodi di siccità nei fanghi in attesa delle piogge.
In acqua usa le branche mentre fuori usa rudimentali polmoni.

In conclusione, l'evoluzione insegna come le nicche biologiche libere, prima o poi, vengono occupate dalla vita attraverso l'adattamento.

Direi che nell'ambito della ricerca di vita altrove, questo evento appena raccontato non è molto limitante per un'evoluzione futura verso forme sempre più complesse e intelligenti.

E' incredibile ...
intanto complimenti peppe!!!
poi è fantastico tutto quello che è evoluzione, chissa fra milioni di anni cosa saremo, se ci saremo!

Citazione:

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Originariamente Scritto da horus

E' incredibile ...
intanto complimenti peppe!!!
poi è fantastico tutto quello che è evoluzione, chissa fra milioni di anni cosa saremo, se ci saremo!

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grazie horus :oops:
eh già un "pesce" tanti millioni di anni fa ha deciso di sbarcare e ha dato origine alle linee evolutive che ci riguardano

al livello dell'embrione noi conserviamo qualcosa del nostro passato evolutivo: un accenno di branche che però poi regrediscono nello sviluppo

Citazione:

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Originariamente Scritto da peppe

grazie horus :oops:
eh già un "pesce" tanti millioni di anni fa ha deciso di sbarcare e ha dato origine alle linee evolutive che ci riguardano

al livello dell'embrione noi conserviamo qualcosa del nostro passato evolutivo: un accenno di branchie che però poi regrediscono nello sviluppo

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Non solo, caro peppe..... Quel velo di acqua negli alveoli, senza il quale l'ossigeno non riuscirebbe a penetrare nel sangue.... Così come la posizione illogica del nervo frenico e il fatto che i testicoli si formino nell'addome, come le ovaie, ma poi scendano nello scroto.... Della fase "pesce" sono rimasti diversi relitti....;)

Citazione:

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Originariamente Scritto da Red Hanuman

Non solo, caro peppe..... Quel velo di acqua negli alveoli, senza il quale l'ossigeno non riuscirebbe a penetrare nel sangue.... Così come la posizione illogica del nervo frenico e il fatto che i testicoli si formino nell'addome, come le ovaie, ma poi scendano nello scroto.... Della fase "pesce" sono rimasti diversi relitti....;)

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vero, caro red, :biggrin: mi ero soffermato sulla respirazione.
comunque la fase embrionale umana ripercorre le fasi evolutive della vita dal pesce all'anfibio, al rettile e al mammifero