La prima creatura marina che 375 milioni di anni fa si stabilì sulla terraferma aveva branchie e polmoni abbozzati

• Il primo animale marino che 375 milioni di anni fa uscì dall’acqua per vivere in superfice aveva pinne lobate e sacche di aria in gola per respirare
• I tetrapodi si sono evoluti in innumerevoli specie animali, tra cui anche l’Homo Sapiens
• Gli uomini hanno perso le branchie perché questi organi non sono sufficienti a fornire ai mammiferi l’ossigeno necessario
• In alcune specie marine i polmoni esistevano già in forma elementare molto prima della transizione dal mare alla terra
• L’uomo ha conservato tracce delle branchie primordiali: negli embrioni sono presenti gli archi branchiali

Circa 375 milioni di anni fa un pesce dall’aspetto buffo, chiamato Tiktaalik, uscì dal mare e si avventurò sulla riva, cominciando una nuova serie di adattamenti alla vita sulla terraferma: pinne lobate per spingersi a “camminare” sulla terra e sacche d’aria in gola per respirare l’ossigeno dell’atmosfera. Tiktaalik, che aveva anche le branchie, è il primo antenato comune conosciuto dei tetrapodi, o animali a quattro zampe.

Pesci, anfibi, mammiferi

Nel corso di centinaia di milioni di anni i tetrapodi si sono evoluti in innumerevoli specie, tra cui l’Homo Sapiens. Quindi, se gli esseri umani si sono evoluti dai pesci, perché non hanno conservato le branchie?

In parte la risposta ha una motivazione essenzialmente pratica: le branchie per poter funzionare devono rimanere immerse nell’acqua, poiché sono costituite da un’ampia superficie che permette ai vasi sanguigni lo scambio di ossigeno e anidride carbonica a contatto con l’acqua.

Se gli uomini avessero le branchie, queste a contatto con l’aria si asciugherebbero subito e perderebbero la loro funzione. E se anche gli uomini avessero conservato gli organi, non sarebbero comunque utili per andare sott’acqua, poichè troppo piccoli per fornire il giusto quantitativo di ossigeno ad un mammifero. Ma i polmoni esistevano nelle creature marine già molto prima della transizione dal mare alla terra.

«Quando i nostri antenati pesci vivevano ancora sott’acqua, oltre alle branchie avevano già i polmoni», ha affermato Neil Shubin, un biologo evoluzionista dell’Università di Chicago che faceva parte del team che scoprì il fossile di Tiktaalik nel 2004.

Branchie e polmoni

Una bozza di tessuti polmonari era presente nei pesci e si è poi evoluta una volta che alcune creature marine sono uscite sulla terraferma. Sembra che l’evoluzione del diaframma, il muscolo che regola la respirazione nell’uomo, sia comparsa nei mammiferi forse già 300 milioni di anni fa. Al contrario, le strutture che non sono più utili spesso scompaiono. Nel corso del tempo le branchie si sono ridotte sempre più fino a scomparire del tutto negli animali che vivevano in maniera stabile sulla terra, circa 315 milioni di anni fa. Fu allora che iniziarono ad evolversi i primi rettili e gli antenati dei primi uccelli e mammiferi.

Potrebbe sembrare strano che i pesci primitivi avessero dei polmoni. Sebbene le branchie siano funzionali ad estrarre l’ossigeno dall’acqua, non sempre forniscono grandi quantità di ossigeno, soprattutto per gli animali più grandi che ne hanno bisogno di più. Anche i cambiamenti stagionali possono influenzare la quantità di ossigeno nell’acqua. Quindi, le sacche d’aria (i polmoni primitivi) consentivano ai pesci di inghiottire aria sopra la superficie per integrare l’assunzione di ossigeno sott’acqua. I moderni pesci polmonati, che esistono da più di 400 milioni di anni, hanno questa stessa capacità, il che aiuta a spiegare perché fosse possibile spostarsi verso terra.

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Sul fronte opposto, anche l’uomo ha conservato tracce delle branchie primordiali. Gli embrioni umani umani hanno una caratteristica fisica curiosa: minuscole pieghe chiamate archi faringei, o archi branchiali, che assomigliano alle branchie anche se non hanno più l’antica funzione. Con lo sviluppo questi tessuti si evolvono diventando parti della mascella, della gola e delle orecchie. Anche le specie acquatiche nella fase embrionale hanno gli archi branchiali che però si sviluppano in vere e proprie branchie.

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• https://www.livescience.com/planet-earth/evolution/why-dont-humans-have-gills
• https://health.howstuffworks.com/human-body/systems/respiratory/people-had-gills.htm
• https://www.reptileknowledge.com/reptile-pedia/why-do-humans-not-have-gills

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