Un articolo pubblicato sulla rivista “Nature” riporta i risultati di uno studio del cranio di Latimeria chalumnae (foto ©Alberto Fernandez Fernandez), una delle due specie di celacanto oggi esistenti. Un team di ricercatori guidato da Hugo Dutel dell’Università britannica di Bristol ha sottoposto vari esemplari a esami molto sofisticati per creare ricostruzioni dei loro crani e dei loro cervelli dallo stato fetale allo stato adulto. Lo scopo è di studiare questi pesci considerati fossili viventi per capire meglio l’evoluzione del cranio nei vertebrati e anche il motivo per cui il cervello del celacanto occupa solo l’1% della cavità cranica.

I celacanti, ordine Coelacanthiformes, sono tra i più antichi vertebrati dotati di mascelle. I resti trovati di pesci simili ad essi risalgono fino all’inizio del periodo Devoniano, iniziato circa 410 milioni di anni fa. Erano ritenuti estinti ma una specie venne scoperta nel 1938 nel canale di Mozambico, a cui è stato dato il nome scientifico Latimeria chalumnae mentre è nota comunemente come celacanto delle Comore. Nel 1999 venne scoperta un’altra specie vicino alle coste dell’Indonesia il cui nome scientifico è Latimeria menadoensis mentre è nota comunemente come celacanto indonesiano.

Il fatto di essere una specie che ha avuto cambiamenti anatomici minimi nel corso di 400 milioni di anni, un cosiddetto fossile vivente, ha reso il celacanto un interessante soggetto di ricerca nonostante la difficoltà nel reperire esemplari da studiare. Nell’aprile del 2013 venne annunciato il sequenziamento del DNA della Latimeria chalumnae ma gli studi riguardano anche la sua anatomia.

Tra le caratteristiche anatomiche del celacanto c’è il giunto intercraniale, che divide il cranio nella parte anteriore e in quella posteriore. Si tratta dell’unico vertebrato vivente con questa caratteristica e i meccanismi che hanno portato a cambiamenti anatomici nel cranio dei tetrapodi con la fusione delle due metà del cranio sono compresi in modo ancora limitato. Ecco perché vari esemplari di varie collezioni sono stati studiati in modo approfondito sfruttando tecnologie moderne.

Un feto di celacanto lungo 5 centimetri, lo stadio di sviluppo più giovane disponibile, è stato esaminato usando una microtomografia a raggi X alla European Synchrotron Radiation Facility (ESRF) di Grenoble, in Francia. Altri esemplari in altri stadi di sviluppo fino ad arrivare agli adulti sono stati esaminati usando versioni di risonanza magnetica e micro-TAC che hanno permesso di ricostruire modelli tridimensionali dei loro crani e dei loro cervelli, inclusa la notocorda, una struttura embrionale tubolare che nei vertebrati forma la colonna vertebrale.

L’immagine (cortesia Dutel et al / The Conversation) mostra la ricostruzioni tridimensionali di vari organi di esemplari di Latimeria chalumnae in diverse fasi del loro sviluppo tra i quali il cranio in blu e il loro cervello in giallo.

Questi esami e i modelli tridimensionali ottenuti hanno permesso di osservare la crescita delle varie strutture anatomiche e quindi di confrontare quel processo con quello analogo che avviene negli altri vertebrati. In particolare, nel celacanto la notocorda non si sviluppa nella colonna vertebrale ma si espande notevolmente fino a raggiungere dimensioni 50 volte maggiori del cervello. Secondo i ricercatori si tratta di un processo chiave nella formazione del giunto intercraniale.

Il notevole sviluppo della notocorda potrebbe influenzare anche il cervello determinandone le dimensioni minime rispetto a quelle del giunto e del cranio. Un fenomeno simile è stato scoperto in alcuni pesci viventi e fossili ma mai a quei livelli. Al contrario, ad esempio nei primati il cervello cresce riempiendo l’intero cranio.

Hugo Dutel ha precisato che le osservazioni compiute dal suo team costituiscono solo un piccolo passo in avanti rispetto a ciò che sappiamo dello sviluppo di altre specie. C’è ancora molto da scoprire sull’evoluzione dei vertebrati e anche per questo motivo è importante proteggere l’ambiente in cui vivono i celacanti, che sono sopravvissuti per 400 milioni di anni ma oggi sono tra le specie minacciate.