Perché la maggior parte dei mammiferi ha 5 dita?

Perché abbiamo cinque dita? Questa domanda apparentemente semplice ci porta al cuore dell'evoluzione dei tetrapodi e dei mammiferi. Osservando i nostri amici a quattro zampe, siano essi gatti, cani o anche canguri, notiamo infatti questo schema familiare: cinque dita. Ma perché questa somiglianza anatomica, anche tra specie che si evolvono in ambienti diversi?

Un patrimonio in evoluzione

Per capire perché i mammiferi, e più in generale tetrapodi, abbiamo cinque dita, dobbiamo tornare alle origini della vita sulla terra. I tetrapodi, un gruppo eterogeneo di animali a quattro arti, condividono un antenato comune emerso dall'acqua 360 milioni di anni. Questa transizione dall'acqua alla terraferma è stato un evento importante nella storia della vita sulla Terra. Questi animali sono stati poi dotati di un piano corporeo di base compreso cinque arti, ciascuno con cinque dita.

Ricorda che a quel tempo la Terra era molto diversa da come la conosciamo oggi. I paesaggi erano dominati da rigogliose paludi, fitte foreste e distese di zone umide che fornivano l'habitat adatto per l'evoluzione dei primi vertebrati terrestri. Gli arti con cinque dita poi conferivano un certo versatilità ai primi tetrapodi, consentendo loro di muoversi agilmente su terreni diversi, catturare prede, arrampicarsi sugli alberi e difendersi dai predatori. Questo adattamento anatomico è stato quindi altamente vantaggioso per la loro sopravvivenza in questi ambienti terrestri in evoluzione.

Questa configurazione di base è stata poi mantenuta nel corso dell'evoluzione, sebbene gli arti abbiano subito vari adattamenti in risposta alle pressioni selettive provenienti da ambienti diversi. Alcuni gruppi, come i cavalli e gli uccelli, hanno subito una riduzione del numero delle dita, mentre altri, come i primati, hanno mantenuto lo schema base a cinque dita.

Il ruolo dei geni Hox

Uno dei meccanismi chiave che regolano lo sviluppo degli arti nei tetrapodi è l'azione dei geni Hox. Questi geni svolgono un ruolo cruciale nello sviluppo embrionale, agendo come interruttori molecolari che controllano l’espressione di altri geni. Aiutano a definire la posizione e l'identità delle diverse parti del corpo regolando la crescita dei tessuti e delle strutture anatomiche.

Durante lo sviluppo embrionale, i germogli degli arti iniziano a formarsi sotto la loro influenza. Inizialmente, questi germogli possono crescere fino a formare diverse dita, ma il loro numero finale può variare a seconda della specie. Ad esempio, nei mammiferi come i cavalli, come accennato in precedenza, alcuni geni Hox possono regolare la regressione delle cifre extra, spesso lasciando solo una cifra funzionale. Al contrario, in altri mammiferi, come i primati, questi geni mantengono lo sviluppo di tutte e cinque le dita. Questa variabilità nel numero di dita osservata nei tetrapodi è quindi principalmente il risultato della complessa interazione tra i geni Hox e altri fattori genetici e ambientali.

Naturalmente, l’evoluzione dei tetrapodi è stata modellata anche da mutazioni genetiche. Quest'ultima può infatti portare a varianti, come la polidattilia (presenza di dita aggiuntive) o l'oligodattilia (assenza di dita). Queste mutazioni possono derivare da cambiamenti nei geni chiave coinvolti nello sviluppo degli arti, come il gene Riccio sonico. Nonostante tutto, suggerisce la conservazione dello schema di base pressione selettiva a favore della stabilità anatomica.

In sintesi, la presenza di cinque dita nei tetrapodi e nei mammiferi è il risultato di un'eredità evolutiva profondamente radicata e di meccanismi di sviluppo embrionale attentamente regolati.