La riconquista dell’Australia

Nel post precedentente abbiamo osservato un fenomeno interessante: gli animali che vivono in un determinato ambiente non sono fissi ed immutabili (bella novita’, direte voi, ma poi vacci a discutere coi creazionisti se ci riesci!). Nuove faune immigrate si sovrappongono a vecchie faune endemiche, in un continuo inseguirsi di corsi e ricorsi zoologici, adattamenti, convergenze ed estinzioni. Non importa quanto durera’ una biocenosi, prima o poi interverra’ qualcosa a perturbare il sistema. In sud America ad esempio, allo strato di proto-sorci (multitubercolati e Dryolestoidea) e ornitorinchi si sovrappone lo strato di marsupiali, xenartri e condilartri, a cui si sovrappone lo strato di scimmie e roditori, a cui si sovrappone lo strato di grossi mammiferi placentati del nord-America, a cui si sovrappone l’uomo e i suoi animali domestici. Sembra una riedizione in grande di “Alla fiera dell’Est”.

Una successione di faune stratificate quasi altrettanto bella la si osserva in un altro continente isolato, ancora piu’ isolato del sud America: mi riferisco ovviamente all’Australia, il cui motto dovrebbe essere “non solo canguri”, a dispetto di quello che molti pensano.

In principio c’era l’ornitorinco. I primi mammiferi australiani risalgono al Mesozoico, all’era dei dinosauri, quando il Gondwana aveva cominciato a separarsi. All’inizio del Cretacico, circa 140 milioni di anni fa, l’Australia era connessa a nord con l’India e a ovest con l’Antartide, connesso a sua volta col sud America. Il clima, per buona parte di quel periodo, era temperato-freddo perche’ l’Australia era situata quasi al polo sud e d’inverno gelava (la temperatura media era sui 12 gradi, abbastanza caldo a quanto pare da permettere a dinosauri “polari” di sopravvivere, chissa’ che carini tutti impiumati). Tutto cio’ non rende facilissimo trovare resti fossili di piccoli animali terrestri e quindi ne sappiamo poco. Sappiamo pero’ che fondamentalmente nel Cretacico in Australia vivevano tre gruppi principali di mammiferi, i monotremi, dei proto-sorci multitubercolati e dei proto-sorci placentati.

I monotremi, nonostante depongano le uova, sono davvero nella stessa linea evolutiva di noialtri mammiferi, solo che se ne sono separati prestissimo e si sono evoluti un po’ a modo loro, tipo hanno due peni e dieci cromosomi sessuali. Si sono probabilmente evoluti in Australia da un progenitore comune che girellava un po’ dappertutto per la Pangea ma, dal momento che l’Australia era la punta meridionale estrema del supercontinente, gli endemismi di questi proto-proto-mammiferi devono essere sempre stati notevoli da quelle parti. Ed ecco che da uno di questi endemismi son venuti fuori questi cosi anomali che depongono le uova e allattano i piccoli, e alcuni sono anche velenosi. Oggi rimangono solo sei specie di questo gruppo antichissimo, un ornitorinco e cinque echidne, ma nel Cretacico dovevano essere molto diversificati e diffusi al punto da diffondersi sino al sud America passando per l’Antartide. Il primo mammifero del Mesozoico trovato in Australia fu un ornitorinco, Steropodon galmani (= dente-bagliore-di-lampo), la cui mandibola fu trovata fossilizzata nell’opale in Nuovo Galles del Sud. Adoro gli opali, ma una mandibola fossile di ornitorinco appesa al collo mi sembrerebbe un gioiello un po’ vistoso, peccato.

Steropodon galmani. Fonte

Aveva le dimensioni di un gatto (cioe’ era molto grosso per la media dei mammiferi dell’epoca) e possedeva almeno tre denti, contro gli zero denti dell’ornitorinco adulto superstite oggi (ma il baby ce ne ha ancora uno). Dallo stesso giacimento fossile, e sempre fossilizzato nell’opale, vengono i denti di Kollikodon ritchieri (=dente a panino), un altro ornitorinco, o piu’ probabilmente un terzo gruppo di monotremi a fianco di ornitorinchi ed echidne, ancora piu’ grande del precedente. Gli e’ andata bene perche’ gli scopritori lo volevano chiamare “hotcrossbunodon”, laddove un hot cross bun e’ questo. I denti a panino gli servivano per rompere i gusci di conchiglie e crostacei. Rimanendo tra i dolci, Kryoryctes cadburyi invece era un’echidna che viveva piu’ a sud, nell’odierno stato di Victoria, 106 milioni di anni fa. Kyro vuol dire freddo (per via del clima del Cretacico), oryctes vuol dire scavatore, Cadbury e’ la marca di cioccolata inglese che ha sostenuto i paleontologi durante il lavoro di campo, secondo quanto riferito dagli stessi nell’articolo che riporta la scoperta. Fate voi.

La mandibola opalizzata di Kollikodon ritchieri. Fonte

Poi c’erano i multitubercolati, gli stessi proto-sorci che, come abbiamo gia’ visto, vivevano in sud America (e anche sono stati trovati in Africa e Madagascar, confermando una diffusione Gondwaniana). Per la verita’ avrei dovuto scrivere IL multitubercolato, in quanto ne esiste un solo fossile, anzi, solo dei denti fossili trovati nello stato di Victoria da Corrie Williams e Mary Walters, in cui onore il proto-sorcio e’ stato chiamato Corriebaatar marywaltersae (bataar significa “eroe” in mongolo ed e’ un suffisso che viene misteriosamente applicato a questo gruppo di mammiferi non marsupiali, non placentati e non monotremi). Forse c’era anche un Dryolestoidea.

Ausktribosphenos nyktos. Immagine modificata da Rich (1997)

C’erano anche Ausktribosphenos nyktos (= mammifero tribosfenico Australiano del Cretacico notturno) e Bishops whitmorei, o meglio c’erano dei loro denti trovati da qualche parte in Australia. I nostri molari sono denti tribosfenici, a tre cuspidi, e i molari sono tipici di noi placentati. Se questi proto-sorci avevano dei molari, sono di conseguenza da considerarsi nella nostra linea evolutiva diretta e quindi  placentati o  avi di placentati. Solo che si pensava che i Theria (placentati e marsupiali) si fossero evoluti in Laurasia  dopo la separazione del Gondwana, il che apriva il problema di come la sfortunata bestia dal nome impronunciabile fosse arrivata in Australia. Poi per fortuna hanno scoperto Juramaya sinensis che risale al Giurassico in Cina e che quindi avrebbe fatto in tempo a disperdersi per la Pangea prima che i continenti fossero troppo lontani. Alles in ordnung, questa volta non e’ necessario coinvolgere trasferimenti alieni o zattere di mangrovie.

Fase I – Arrivano i canguri . Il regno assoluto dei monotremi e dei proto-sorci, durato una buona ottantina di milioni di anni, finisce quando all’inizio del Terziario arrivano i marsupiali e i pipistrelli. I pipistrelli volano e non pongono un grosso problema di biogeografia, e neanche di competizione per gli altri mammiferi, quindi non li consideriamo. I marsupiali invece si evolsero probabilmente in Cina o giu’ di li’, e invasero il resto della Laurasia ovvero si spostarono verso ovest in Asia, Europa e nord-America. Quando poi le due americhe si unirono, nel tardo cretacico, passarono in sud America e da li’ non ci volle molto ad arrivare in Australia passando dall’Antartide e chiudendo il giro del mondo: i primi fossili di marsupiali sono stati trovati in Queensland e risalgono a 55 milioni di anni fa. Tutti questi marsupiali sparsi per il mondo erano ovviamente diversificati in una miriade di specie per via della radiazione adattativa che ebbero passando dalla Cina all’Europa alle Americhe. Eppure, le specie che arrivarono in Australia erano poche, essenzialmente Microbiotheria, i parenti del piccolo monito dal monte. Tutti gli opossum, gli sparassodonti e cosi’ via che abbiamo visto in sud America non riuscirono a passare la barriera del salto delle isole che c’era tra il sud America e l’Antartide, e rimasero indietro. Cio’ significa che al loro arrivo in Australia, tra gli 80 e i 60 milioni di anni fa, i pochi microbioteria avevano un enorme continente tutto per loro in cui spaziare e diversificarsi reinventando i tilacini, i leoni marsupiali (Thylacoleo carnifex), e gli opossum, inventando i canguri, i koala, i bilby, i wombat, le talpe marsupiali, i marsupiali volanti e chi piu’ ne ha piu’ ne metta, 272 specie viventi e molte di piu’ estinte. Tra queste vale la pena di ricordare la fauna di marsupiali giganti come Diprotodon optatum, un wombat gigante formato ippopotamo, lungo tre metri e pesante due tonnellate e mezzo; Palorchestes azael, grosso come un cavallo e detto “tapiro marsupiale” per via della probabile proboscide, con unghioni per tirare giu’ i rami e una lingua lunga ed estensibile come quella di una giraffa per prendere le foglie; Procoptodon goliath, un canguro alto tre metri che si spostava saltellando su un dito solo, il medio, come fanno i cavalli con gli zoccoli , e il simile Sthenurus, anche lui tre metri di canguro zoccolato. Poi c’era il canguro carnivoro Propleopus oscillans, o meglio, era un potoroo grosso come un moderno canguro grigio (circa 70 kg), ma piu’ robusto e con zampe piu’ lunghe e che mangiava vegetali, carogne e piccoli animali come uccelli e mammiferi piccoli. Il suo unico parente moderno Hypsiprymnodon moschatus, molto piu’ piccolo, e’ completamente quadrupede anziche’ bipede, cosi’ come lo era probabilmente il suo cugino gigante.

In alto a sinistra: Diprotodon optatum, in alto a destra: Palorchestes azael, al centro: Thylacoleo carnifex, in basso a sinistra: Propleopus oscillans, in basso a destra: Procoptodon goliath. Spiegazioni nel testo. Le immagini sono prese da varie fonti, principalmente questa.

Tutti gli altri marsupiali, quelli che si erano gia’ diversificati nel resto del mondo per circa 60 milioni di anni (il primo marsupiale noto, Sinodelphys szalayi, risale a 125 milioni di anni fa e i marsupiali erano piu’ o meno tutti in declino nel Paleocene 60 milioni di anni fa, tranne in sud America), si sono estinti per sempre sotto la pressione dei mammiferi placentati, e di molti non sapremo mai nulla. Per fortuna esiste l’Australia. Per vendetta, l’arrivo dei marsupiali causo’ l’improvvisa estinzione di tutti i proto-sorci preesistenti, placentati, multitubercolati e cosi’ via.  Non riusci’ invece a colpire i monotremi, che continuarono a prosperare (Zaglossus hackettii era un’echidna del Pleistocene grossa quanto una pecora, ad esempio, il piu’ grande monotremo esistito poiche’ anche i monotremi rientravano in questa peculiare megafauna.

Nell’Eocene in Australia non c’erano pero’ solo marsupiali e monotremi. C’erano anche condilartri placentati (ungulati), arrivati anche loro dal sud America. Che fine hanno fatto? Se i piccoli microbiotheria ebbero un successo incredibile e si diversificarono in una marea di forme nuove, non si puo’ dire altrettanto degli ungulati placentati, che invece si estinsero sotto la pressione dei grandi erbivori marsupiali. Mentre quindi nel resto del mondo i placentati soppiantavano i marsupiali, in Australia i marsupiali riuscirono ad eliminare per competizione tanto i placentati pre-esistenti quanto quelli arrivati contemporaneamente e occuparono tutte le nicchie disponibili da quella della talpa a quella dell’ippopotamo, passando per lo scoiattolo volante.

Fase II – Il ritorno dei placentati. Pochi sanno che circa il 25% della fauna di mammiferi terrestri australiani e’ costituita da ratti placentati e solo i rimanenti 3/4 sono marsupiali. I ratti arrivarono a partire da 4.5 milioni di anni fa dall’Asia usando come ponte gli archi di isole vulcaniche che si andavano via via sollevando per via dello spostamento del continente , saltando di isola in isola with a little help from my mangroves, in diverse ondate. Sono tutti Muridae, la stessa famiglia a cui appartengono il ratto grigio e il topolino delle case. All’arrivo dei roditori l’Australia era ricca di ambienti semi-aridi ma i marsupiali non erano riusciti ad occupare la nicchia dei piccoli mangiatori di semi, ovvero esattamente quello che topi e ratti sono specialisti nel fare, e ovviamente si ebbe una enorme radiazione adattativa, consentendo ai topi di diversificarsi in oltre una cinquantina di specie e occupare una grande varieta’ di nicchie, da quella acquatica (ultima occupata con un arrivo piu’ recente) a quella del deserto e avere dimensioni che vanno dai 10 grammi al chilo abbondante. Bisogna ammettere che fondamentalmente sono rimasti, inequivocabilmente, topi nell’aspetto, non esistono roditori formato rinoceronte o leone, ma non aveva senso diversificarsi in quella direzione, perche’ quelle nicchie erano gia’ occupate dai marsupiali. Il meglio che sono riusciti a fare e’ occupare la nicchia delle lontre con Hydromys chrysogaster.

Hydromys chrysogaster. Fonte

E’ interessante che mentre tra Australia e Nuova Guinea ci sono sempre stati interscambi, molti degli ordini e generi di ratti australiani non hanno piu’ un equivalente asiatico, essendosi “endemizzati” in Oceania. Gli ordini che arrivarono per primi sono Conilurini, Hydromyini and Uromyini e tra questi ci sono gli pseudomys che sono topi senza molto altro da aggiungere, i Notomys che sembrano gerboa per convergenza evolutiva: sono bipedi, saltano come cangurini sono adattati a vivere nel deserto e non bevono. Poi ci sono i ratti d’acqua Xeromys (arrivati nel Pliocene) e Hydromys (arrivati successivamente) che sono completamente carnivori, mangiano insetti, crostacei, rane e roba acquatica e hanno rinunciato alla dieta da roditore; da non dimenticare i ratti dei nidi appiccicosi, anonimi nell’aspetto ma che costruiscono bizzarri nidi circa 2m x1m di tutti i residui organici animali e vegetali che riescono a trovare nei paraggi, ovvero delle miniere di DNA per paleontologi quando questi nidi fossilizzano; poi ci sono i ratti delle rocce e i ratti arboricoli che si capisce dove vivono e cosa fanno, pur nelle loro individuali singolarita’ come Pseudomys glaucus, un topolino di colore celeste, oggi probabilmente estinto. E poi ci sono alcuni ratti del genere Rattus, gli ultimi arrivati dal sud-est asiatico di cui due specie sono diventate endemiche e deserticole, tipo Rattus villosissimus. L’invasione dei roditori non sembra essere stata un problema per i preesistenti marsupiali e monotremi, visto che hanno occupato una nicchia vuota.

Le apparenze ingannano: salta come un gerboa, ha la coda e le orecchie come un gerboa, vive nel deserto come un gerboa… ma non e’ un gerboa, e’ Notomys fuscus, uno dei ratti saltatori australiani. Convergenze, ancora convergenze. Fonte

Fase III – Arrivano i Nostri. jhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhh. Questo era il contributo della mia gatta saltata sulla tastiera, non lo cancello perche’ mi sembra appropriato alle circostanze. Effettivamente, tra 60.000 e 40.000 anni fa arrivo’ il solito primate invasivo, di cui si e’ gia’ parlato qui. Dando il via ad uno stereotipo che si ripetera’ molte altre volte, il primate si porto’ dietro i suoi accoliti sotto forma di animali domestici e nella fattispecie cani. I cani diventarono dingo. Grazie ai dingo si sono estinti i tilacini e i diavoli di Tasmania in Australia (entrambe le specie sopravvissero in Tasmania solo perche’ non vi arrivo’ mai il dingo), e probabilmente alcuni marsupiali di media taglia tipo wallabies, sotto la pressione della competazione e della predazione. L’arrivo di Homo sapiens ebbe conseguenze ecologiche disastrose. Questo primate infatti predava i marsupiali, che erano tutti piuttosto lenti, e coevoluti con predatori altrettanto poco efficienti, ma soprattutto alterava l’ambiente. La tecnica del taglia e brucia si intersecava male con i frequenti incendi spontanei del continente e il risultato fu che tutta, ma proprio tutta la megafauna marsupiale si estinse, dal Thylacoleo ai canguri giganti, i wombat giganti, i potoroo giganti e cosi’ via. Persino l’echidna gigante, quella formato pecora, si estinse, e con lei molte specie di monotremi. Il marsupiale piu’ grande esistente oggi e’ il canguro rosso Macropus rufus che arriva massimo agli 85 kg, contro le tonnellate dei marsupiali della megafauna, e il marsupiale predatore piu’ grande in assoluto e’ il diavolo di Tasmania che pesa massimo 9 kg (il quoll dalla coda maculata, il piu’ grande nel continente australiano, pesa appena 4 kg). Si estinsero anche gli uccelli giganti a dire la verita’, ma esulano da questa storia. Non e’ politicamente corretto prendersela con le popolazioni indigene, e ci sono stati molti tentativi di attribuire la scomparsa della fauna ad altre cause, tipo cambiamenti climatici localizzati piuttosto controversi. La scomparsa della megafauna coincide pero’ perfettamente con l’arrivo delle popolazioni aborigene e il ritmo di estinzioni aumenta parallelamente con la densita’ di popolazione umana e col raffinarsi delle tecniche di caccia e di coltivazione. Penso che sia scorretto mettere la testa sotto la sabbia e negare l’evidenza. La predazione su altre specie e l’alterazione dell’ambiente e’ sempre stata una specialita’ di Homo sapiens, nel bene e nel male, e siccome Cavalli Sforza e gli altri genetisti ci confermano che la variabilita’ all’interno della specie umana e’ bassissima, non vedo perche’ alcune popolazioni dovrebbero essere migliori o peggiori di altre nell’esercitare una prerogativa tutta umana, quella di modificare l’ambiente a proprio beneficio causando direttamente o indirettamente l’estinzione di altre specie

Questa e’ una scena che dev’essere stata molto comune 5000 anni fa: il dingo aiutava l’uomo a cacciare quel che rimaneva della megafauna. Fonte

Fase IV – L’interscambio. Circa 300 anni fa arrivarono gli europei. Continuando un processo gia’ iniziato dagli aborigeni proseguirono col trasformare l’ambiente dedicandolo a pascolo, coltivando, tagliando, bruciando e frammentando, ma anche introducendo nuove specie che mai sarebbero potute arrivare altrimenti. Le nuove specie sono topolino delle case, ratto nero, ratto grigio,  e scoiattolo delle palme tra i roditori (che ovviamente competono coi roditori endemici, soprattutto i primi due elencati che sono oramai diffusi ovunque), il gatto, la volpe, i cani domestici tra i carnivori, i conigli e  le lepri tra i lagomorfi, le capre, i cammelli, le mucche, i maiali, le pecore, due specie di bufalo, sei specie di cervo, i cavalli e gli asini tra gli ungulati. La fauna australiana era depauperata anche prima dell’arrivo dell’uomo e di sicuro l’arrivo di predatori e competitori non migliora la situazione. Solo considerando i roditori, uno studio del 1974 conta 44 specie in Australia, 171 in nord America, 110 in Africa meridionale e le proporzioni dei marsupiali di oggi sono altrettanto basse comparate coi mammiferi placentati in altri continenti. Siamo nella fase grigia di transizione in cui i nuovi immigrati non hanno ancora cominciato a speciare, con l’unica eccezione del cane poiche’ dingo che fa sottospecie a se’, e la fauna endemica e’ in forte declino. Negli ultimi 50.000 anni in Australia si sono estinte 65 specie di mammifero, di cui 20 negli ultimi 200 anni, e molte sono a grave rischio di estinzione. Per rimpiazzarle occorreranno almeno altri 50.000 anni, certamente di piu’. In compenso i marsupiali sono tornati in Europa, dal momento che nel Regno Unito ci sono wallabies semi-selvatici. Non un granche’ come interscambio, ma almeno non e’ stato completamente unidirezionale.

 

http://austhrutime.com/cretaceous_lower_mammals.htm

http://home.alphalink.com.au/~dannj/non-rept.htm

Rich TH (1997) A Tribosphenic Mammal from the Mesozoic of Australia. Science, 278, 1438–1442.

CHS Watts – 1974 – The native rodents of australia- A personal View. In: Australian Mammal Society symposium, Adelaide, 1974

Johnson CN, Wroe S (2003) Causes of extinction of vertebrates during the Holocene of mainland Australia: arrival of the dingo, or human impact? The Holocene, 13, 941–948.

Johnson, Chris (2006) Australia’s Mammal Extinctions: a 50000 year history. Cambridge University Press, Port Melbourne, Australia, pp. 1-278.

ResearchBlogging.orgPridmore PA, Rich TH, Vickers-Rich P, Gambaryan PP (2005). A Tachyglossid-Like Humerus from the Early Cretaceous of South-Eastern Australia Journal of Mammalian Evolution DOI: 10.1007/s10914-005-6959-9

Published by tupaia on agosto 18th, 2012 tagged alloctoni, Ecologia, Estinti!, mammiferi, marsupiali


4 Responses to “La riconquista dell’Australia”

  1. Emanuele Says:

    Una bellissima panoramica come sempre, scritta con l’ottimo stile che ho imparato ad aspettarmi da questo blog.
    Sono rimasto colpito dalla somiglianza tra il gerboa e il topo saltatore australiano e poi ancora di più quando ho scoperto che anche il topo delle piramidi ha la stessa morfologia; deve essere proprio comoda nel deserto perchè altrimenti non si spiega proprio come possano tre linee, da tre parti di mondo distinte, convergere tutte verso lo stesso piano corporeo.
    Magari ce lo dira lei il perchè Miss Tupaia ;-)
    Ancora complimenti per il blog.

  2. tupaia Says:

    si, condivido, un post sui topi saltatori non sarebbe male, ma fa il paio con quello della convergenza delle talpe che devo scrivere da secoli e ancora non mi decido. I topi saltatori delle piramidi sono gerboa come quelli asiatici e americani, comunque, si tratta della stessa famiglia, mentre i topi saltatori australiani sono muridi e il ratto saltatore del madagascar e’ un’altra cosa ancora.

  3. Saghe preistoriche « oh tempo le tue piramidi Says:

    [...] La riconquista dell’America, ecco una nuova puntata de L’orologiaio miope: La riconquista dell’Australia: saghe di radiazioni adattive, adattamenti, convergenze ed estinzioni fra gli ordini dei mammiferi: [...]

  4. Formalina Says:

    Io sono rimasto colpito dalla storia della diffusione dei marsupiali e le loro alterne vicende in giro per il Mondo, essendo un profano abituato ad associarli principalmente in Australia, che in realtà è soltanto il loro ultimo baluardo… mi ricorda un po’ una partita di Risiko.
    Ho apprezzato anche Waltzing Matilda, che ho interpretato come una metafora della situazione dei poveri roditori in una terra comandata dai marsupiali… come dice wiki “viene tradizionalmente considerata come una canzone che parla della difficoltà della gente povera a prevalere sui ricchi e sullo stato autoritario che favorisce i diritti di questi ultimi a discapito dei primi.” =)
    A proposito del rapporto animali/uomo in Australia suggerisco anche questo ascolto: http://www.youtube.com/watch?v=nDMkVq1jRGU

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