Il cervello di vertebrato più antico al mondo

I pesci, dal punto di vista fossile, non deludono mai, soprattutto se si tratta di preservazioni eccezionali nelle quali è possibile ammirare reperti conservati in modo straordinario, come in questo caso. Ma andiamo con ordine.

Si tratta di un fossile di Coccocephalus wildi, un pesce a pinne raggiate estinto vissuto circa 319 milioni di anni fa, nel Carbonifero. Raggiungeva circa i 15-20 cm di dimensioni e l’habitat di questo pesce era un estuario. Si nutriva con molta probabilità di crostacei, insetti acquatici e piccoli cefalopodi.

Il fossile è stato trovato in una miniera di carbone e recuperato circa 100 anni fa. Tra le componenti anatomiche che si sono conservate, abbiamo il cranio, che mostra componenti molli preservate (sotto forma di fossile), in quanto le condizioni anossiche permisero la conservazione eccezionale del cervello e dei nervi cranici, visibili in 3 dimensioni. La preservazione, affermano i ricercatori, è dovuta al microambiente chimico all’interno della scatola cranica. È stata utilizzata la tomografia computerizzata (CT scan) ad alta risoluzione, una tecnica non distruttiva, in quanto si tratta dell’unico esemplare conosciuto di questa specie.

Ma passiamo al cervello. Esso è bilateralmente simmetrico e contiene tre regioni principali: prosencefalo, mesencefalo e rombencefalo. Inoltre, sono presenti i ventricoli interni e sono ben visibili i nervi cranici, posizionati e proiettati lateralmente.

Dal punto di vista evolutivo, questo fossile fornisce alcune informazioni molto interessanti. C. wildi mostra, in pratica, un cervello che si ripiega verso l’interno (evaginazione), a differenza dei pesci moderni, in cui il cervello si forma per eversione (le pareti laterali del cervello si ripiegano verso l’esterno durante lo sviluppo embrionale). Ciò indica che la forma del cervello dei pesci odierni si è evoluta dopo Coccocephalus, probabilmente dopo il Carbonifero.

A livello paleontologico, si tratta del cervello fossile più antico mai identificato in un vertebrato. Filogeneticamente parlando, invece, Coccocephalus è uno stem-actinopterygian, cioè è più vicino all’antenato comune dei pesci a pinne raggiate rispetto agli attuali “pesci primitivi” come Polypterus, e contraddice l’idea che le caratteristiche di Polypterus rappresentino sempre la condizione primitiva. Quindi questa tipologia di cervello, con queste caratteristiche, può essere comparsa più volte nel corso del tempo e in diversi gruppi.

Fonte: Figueroa, R. T., Goodvin, D., Kolmann, M. A., Coates, M. I., Caron, A. M., Friedman, M., & Giles, S. Exceptional fossil preservation and evolution of the ray-finned fish brain. Nature, vol. 614, pp. 486–491 (2023)