Origine dei vertebrati

Da quale punto degli alberi genealogici degli invertebrati potrebbe essersi originata la branchia dei cordati e dei vertebrati? Nel tempo alcuni studiosi hanno pensato a 3 phyla diversi.



Ipotesi degli anellidi

Gli anellidi, come i vertebrati, hanno simmetria bilaterale e metameria in tutte le strutture del corpo, però:

  • Hanno un’organizzazione diversa del sistema nervoso;
  • Non hanno la corda neanche allo stato embrionale;
  • Non hanno branche interne;
  • Lo sviluppo embrionale è diverso;
  • Hanno proteine del siero e dei muscoli diverse.

Ipotesi degli artropodi

Gli artropodi, come i vertebrati, hanno simmetria bilaterale e il corpo diviso in capo, torace e addome (hanno quindi un’organizzazione regionale), però :

  • Hanno un’organizzazione diversa del sistema nervoso;
  • Non hanno la corda neanche allo stato embrionale;
  • Non hanno branche interne;
  • Lo sviluppo embrionale è diverso;
  • Hanno appendici articolate che non ci sono nei vertebrati;
  • Hanno l’esoscheletro assente nei vertebrati.

Ipotesi degli echinodermi

Gli echinodermi hanno invece diverse caratteristiche in comune con i vertebrati:

  • Lo sviluppo embrionale è molto simile e c’è la formazione del mesoderma;
  • Hanno larve ciliate;
  • Hanno proteine del siero e dei muscoli simili;
  • Hanno una specie di organizzazione regionale;

Anche gli echinodermi, però, hanno delle differenze:

  • Non hanno corda;
  • Non hanno branche.



La simmetria negli echinodermi è raggiata, quindi totalmente diversa dalla simmetria bilaterale presente nei vertebrati. Questo può sembrare un grosso punto a sfavore, ma in realtà questi animali hanno un organo, che si chiama piastra madreporica, attraverso cui si può far passare un piano di simmetria bilaterale.

Un’ulteriore caratteristica che avvicina i cordati agli echinodermi è che i cordati hanno come trasportatore del fosfato la creatina. Gli echinodermi, a differenza degli altri invertebrati che utilizzano l’arginina, hanno sia creatina che arginina e sono gli unici animali al mondo ad avere due trasportatori per il fosfato.

Quindi da dove si sono originati i vertebrati?

Gli studi filogenetici hanno confermato che gli antenati comuni dei vertebrati sono gli echinodermi, per essere precisi il progenitore comune a echinodermi e vertebrati è stato un organismo sessile provvisto di lofofori.

Lofoforati, il punto di incontro tra echinodermi e vertebrati

Il progenitore comune a echinodermi e vertebrati è stato un organismo sessile provvisto di lofofori, dei tentacoli che convogliano le particelle alimentari verso la bocca.

Dal progenitore comune si è staccata subito la linea evolutiva degli echinodermi primitivi e la linea evolutiva degli pterobranchi, organismi ancora provvisti di lofofori.
Il passaggio successivo è avvenuto per sostituzione dei lofofori con un cestello branchiale, che portò un cambiamento nel modo di alimentarsi.

Dall’antenato con il cestello branchiale si sono evoluti i tunicati e successivamente, dalla larva mobile dei tunicati, si sono evoluti i cefalocordati e i vertebrati.

Schema dell'origine dei vertebrati

Neotenia

La nascita dei cefalocordati e dei vertebrati è avvenuta per neotenia, che è una forma di riproduzione in cui la larva acquisisce la capacità di riprodursi portando alla formazione di una nuova specie.

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