Gli squali sono più antichi degli alberi: come lo dimostrano i fossili di 439 milioni di anni fa

Gli squali sono più antichi degli alberi, e anche di parecchio. I fossili più antichi attribuiti al lignaggio degli squali risalgono a circa 439 milioni di anni fa, mentre la foresta fossile più antica conosciuta ne ha circa 390.

Fra i due record passano quasi 50 milioni di anni. I primi resti vengono dalla Cina, la foresta dalla costa sud-occidentale dell'Inghilterra.

C'è però una precisazione da fare subito: quei pesci primitivi avevano poco a che vedere con gli squali che conosciamo oggi. La domanda sembra un paradosso da quiz, ma dietro c'è una storia vera della Terra, ricostruita pezzo per pezzo con fossili vecchi di centinaia di milioni di anni.

Chi arriva prima tra squali e alberi

Sul fronte degli squali, i resti più antichi attribuiti con sicurezza al loro lignaggio sono denti, scaglie e spine di pinne. Sono stati trovati nella provincia cinese di Guizhou e l'età è stata fissata da due studi pubblicati su Nature nel 2022.

Sul fronte degli alberi, il record appartiene alle scogliere tra Somerset e Devon, nel sud-ovest dell'Inghilterra. Lì si trova la foresta fossile più antica che si conosca, risalente al Devoniano, il periodo compreso tra 419 e 358 milioni di anni fa.

Detta così, la gara sembra chiusa. In realtà il confronto mette sullo stesso piano due cose diverse, e conviene capire quali.

"Squalo" indica un gruppo di parentela: una linea evolutiva che si può seguire all'indietro, fossile dopo fossile. "Albero" invece descrive un modo di crescere, cioè un tronco alto e rinforzato che regge dei rami.

Questa architettura è comparsa durante il Devoniano in diversi gruppi di piante, indipendenti fra loro.

Il verdetto resta lo stesso, ma con un asterisco. Per ribaltarlo bisognerebbe trovare alberi di quasi 50 milioni di anni più vecchi di quelli inglesi, cioè vissuti già in pieno Siluriano, il periodo in cui nuotavano i fossili cinesi.

Come si data un fossile di 439 milioni di anni

I paleontologi raramente datano il fossile in sé: quasi sempre datano la roccia che lo contiene. Ci sono due strade principali per farlo.

La prima è misurare la disintegrazione di elementi radioattivi presenti nelle ceneri vulcaniche o nei minerali degli strati vicini. La seconda passa dai fossili guida: specie molto diffuse e vissute per poco tempo, di cui l'età è già nota.

È con il secondo metodo che è stata datata Fanjingshania renovata, una delle specie di Guizhou. Nello stesso strato c'erano i conodonti, minuscoli animali marini estinti che i geologi usano come un orologio, e la loro presenza colloca il fossile intorno a 436 milioni di anni fa. Il record dei 439 milioni appartiene a un’altra specie trovata in Cina, Qianodus duplicis.

Bada bene, però: quella cifra è un'età minima. Dimostra che l'animale esisteva già allora, non che il suo lignaggio sia nato proprio in quel momento.

Le prove più solide sono arrivate nel settembre 2022, con quattro articoli su Nature dedicati ai pesci del Siluriano inferiore della Cina. Il gruppo guidato da Plamen Andreev, Ivan Sansom dell'Università di Birmingham e Min Zhu dell'Accademia cinese delle scienze ha descritto Qianodus duplicis, una specie nota per le sue spirali di denti.

Hanno circa 439 milioni di anni e sono i denti più antichi mai trovati in un vertebrato con mascella. Superano il record precedente di 14 milioni di anni.

Esiste anche una pista più antica, ma è la più discussa. Nel 1996 Ivan Sansom, Moya Smith e Paul Smith descrissero su Nature alcune scaglie trovate in Colorado, negli Stati Uniti, interpretate come possibili scaglie di squalo di circa 455 milioni di anni fa.

Sono però scaglie isolate: senza uno scheletro, l'attribuzione resta aperta. Secondo gli autori degli studi cinesi, le loro scoperte sono il miglior sostegno finora all'idea che i vertebrati con mascella si stessero già diversificando all'inizio del Siluriano, molto prima di diventare abbondanti nei fossili del Devoniano inferiore.

I primi parenti degli squali e quelli moderni

Il punto delicato è proprio la parola "squalo". I fossili cinesi appartengono ai condritti, i pesci con scheletro cartilagineo, un gruppo che oggi comprende squali, razze e chimere.

Più precisamente, sono animali imparentati con quella linea evolutiva ma vissuti prima della comparsa delle specie attuali. Quando si dice che gli squali sono più antichi degli alberi, "squalo" va inteso in questo senso largo.

Allora com'erano questi antenati? Erano piccoli pesci con spine nelle pinne e, in alcuni casi, placche di armatura. Fanjingshania renovata, per esempio, si conosce da placche, scaglie e spine di pinne, e le analisi la collocano nel ramo dei condritti.

L'esempio più chiaro viene da un terzo studio del 2022, diretto da You-an Zhu. Nella zona di Chongqing, in Cina, è emerso un giacimento di circa 436 milioni di anni fa con pesci conservati per intero, mentre fino ad allora i pesci con mascella completi più antichi avevano circa 425 milioni di anni.

Tra questi c'è Shenacanthus vermiformis. Ha una forma del corpo simile a quella di altri condritti, ma in più porta delle placche di armatura: un dettaglio che lo rende molto diverso da qualunque squalo di oggi.

Prima di queste scoperte il riferimento era Doliodus problematicus, trovato nel Nuovo Brunswick, in Canada. Descritto nel 2003 da Randall Miller, Richard Cloutier e Susan Turner come il condritto articolato più antico conosciuto, ha quasi 409 milioni di anni e conserva i denti al loro posto, parte del cranio e un paio di spine nelle pinne pettorali.

Gli squali che nuotano oggi nei mari sono il risultato di una lunga evoluzione successiva. La risposta alla domanda iniziale, quindi, dipende molto da cosa si intende per "squalo" e da cosa si intende per "albero".

Alberi bassi e senza foglie nella prima foresta

Nel 2024 sul Journal of the Geological Society, Neil Davies e William McMahon, entrambi dell'Università di Cambridge, hanno descritto la foresta record insieme a Christopher Berry dell'Università di Cardiff. I tronchi si trovano nella formazione di arenaria Hangman, vicino a Minehead.

Risalgono a circa 390 milioni di anni fa, nel Devoniano medio. Sono la più antica prova conosciuta di alberi rimasti nella posizione in cui sono cresciuti, che è proprio ciò che definisce una foresta fossile.

Il ritrovamento supera di circa 4 milioni di anni il record precedente, che si trovava nello Stato di New York. Eppure, prima di questo studio, si pensava che quel tratto di costa inglese non avesse fossili vegetali significativi.

Gli alberi appartengono al genere Calamophyton e, a prima vista, ricordavano una palma. I tronchi erano sottili e cavi al centro, privi di foglie: sui rami crescevano centinaia di strutture simili a rametti.

Erano anche bassi: i più grandi arrivavano tra i due e i quattro metri. Crescendo perdevano i rami, e questi detriti vegetali accumulati sul terreno davano sostentamento agli invertebrati.

Nel Devoniano, il sito formava una pianura semiarida, dove piccoli canali fluviali arrivavano dalle montagne a nord-ovest.

"Questa era una foresta piuttosto strana, diversa da qualsiasi foresta che vedremmo oggi. Non c'era sottobosco e l'erba non era ancora apparsa, ma c'erano molti ramoscelli lasciati cadere da questi alberi fitti, che avevano un grande effetto sul territorio", ha spiegato Davies.

Come ogni fossile, anche questa foresta indica un'età minima. Potrebbero essere esistiti alberi un po' più antichi, che non si sono conservati o che nessuno ha ancora trovato.