È possibile che i millepiedi abbiano popolato la Terra quasi 460 milioni di anni fa, molto prima che i vertebrati si avventurassero sulla terraferma. Un nuovo studio completa finalmente il loro albero genealogico evolutivo, rivelando indizi sorprendenti su questi antichi ingegneri dell'ecosistema e sulle loro prime difese chimiche.
È possibile che i millepiedi abbiano popolato la Terra quasi 460 milioni di anni fa, molto prima che i vertebrati si avventurassero sulla terraferma. Un nuovo studio completa finalmente il loro albero genealogico evolutivo, rivelando indizi sorprendenti su questi antichi ingegneri dell’ecosistema e sulle loro prime difese chimiche.Immagine Crediti: AI/TheSolver.It
 

Per centinaia di milioni di anni prima della comparsa dei dinosauri e molto prima che i vertebrati si avventurassero sulla terraferma, i millepiedi prosperavano già sulla superficie terrestre.

Questi umili decompositori hanno svolto un ruolo chiave in alcuni dei primi ecosistemi terrestri del pianeta. Eppure, nonostante la loro straordinaria storia, importanti interrogativi sulla loro evoluzione rimangono senza risposta.

Ora, un team internazionale guidato da ricercatori del Virginia Tech ha colmato una delle ultime lacune nell’albero genealogico dei millepiedi, facendo nuova luce su queste antiche creature che hanno contribuito a preparare la Terra alla vita terrestre.

Lo studio, pubblicato su Current Biology , presenta la prima storia evolutiva completa di tutti gli ordini viventi di millepiedi. Combinando i dati del DNA delle specie moderne con le prove fisiche conservate nei fossili, i ricercatori hanno ricostruito le origini dei millepiedi fino a quasi 460 milioni di anni fa, suggerendo che esistessero molto prima dei più antichi fossili di millepiedi scoperti finora.

I millepiedi hanno preceduto i vertebrati sulla terraferma di oltre 80 milioni di anni“, ha affermato Paul Marek, responsabile dello studio e professore associato presso il Dipartimento di Entomologia del College of Agriculture and Life Sciences. “Hanno davvero gettato le basi per la vita successiva sulla terraferma, compresi gli esseri umani e i vertebrati.”

Risolvere un mistero di lunga data sui millepiedi

Per oltre 100 anni, gli scienziati hanno riconosciuto l’esistenza di due rari gruppi di millepiedi, Siphoniulida e Siphonocryptida. Tuttavia, poiché non erano disponibili esemplari freschi per l’analisi del DNA, i ricercatori non sono stati in grado di determinare con precisione la posizione di questi gruppi nell’albero genealogico dei millepiedi.

Un gruppo è costituito da millepiedi lunghi meno di un centimetro che trascorrono la loro vita sottoterra. L’altro sopravvive solo in poche località conosciute.

“Questi ultimi due erano un po’ come le nostre balene bianche”, ha detto Marek.

Per trovarli, i ricercatori si sono recati a Los Tuxtlas, in Messico, e nelle Isole Canarie, in Spagna. Lì hanno raccolto esemplari di Siphoniulus neotropicus e Hirudicryptus canariensis , due specie il cui DNA non era mai stato prima incluso in uno studio evolutivo.

“Ci sono volute più di dieci persone e una settimana solo per trovare questo minuscolo esemplare adulto di 10 millimetri”, ha detto Luisa “Fernanda” Vasquez-Valverde MS ’21, Ph.D. ’24, prima autrice dell’articolo e assistente nel laboratorio di Marek. “Trovarli sul campo è stato difficile perché vedevamo solo questo piccolo nematode bianco. Non eravamo sicuri che fosse un millepiedi finché non lo abbiamo guardato al microscopio.”

Il team ha sequenziato il DNA dei due gruppi e ha confrontato centinaia di geni in 82 specie di millepiedi. Hanno anche integrato i dati provenienti da 29 fossili. Insieme, questi dati hanno permesso ai ricercatori di determinare dove si collocano questi misteriosi gruppi nell’evoluzione dei millepiedi e quando sono emersi per la prima volta i loro lignaggi.

Il progetto ha prodotto terabyte di dati genetici e si è avvalso delle risorse di calcolo avanzato per la ricerca del Virginia Tech per ricostruire le relazioni evolutive risalenti a centinaia di milioni di anni fa.

I risultati hanno dimostrato che i Siphonocryptida non costituiscono un ordine di millepiedi separato, come si pensava in precedenza, ma appartengono invece a una linea evolutiva già esistente. I Siphoniulida, infine, sono stati collocati tra i loro parenti evolutivi più prossimi.

Millepiedi su una Terra antica

L’analisi indica che i millepiedi potrebbero aver avuto origine circa 460 milioni di anni fa, circa 35 milioni di anni prima dei più antichi fossili di millepiedi conosciuti e significativamente prima di quanto suggerito dalle stime precedenti.

“La sorpresa più grande è stata scoprire quanto antiche fossero alcune di queste stirpi”, ha detto Marek.

A quell’epoca, la Terra appariva molto diversa da oggi. Secondo Marek, i millepiedi furono tra i primi pionieri della vita sulla terraferma, contribuendo al riciclo dei nutrienti nutrendosi di materiale organico in decomposizione in alcuni dei primi ecosistemi terrestri.

“Non c’erano vertebrati, né alberi, né foglie, né piante da fiore, né piante con semi”, ha detto Marek. “I millepiedi si nutrivano di muschi in decomposizione, melma in decomposizione e residui primordiali sulla superficie della Terra.”

Le origini delle difese chimiche dei millepiedi

L’albero evolutivo appena completato ha inoltre aiutato i ricercatori a individuare il momento in cui è comparso uno degli adattamenti più notevoli del gruppo.

“Hanno creato le prime armi chimiche“, ha detto Marek. “Sono delle piccole fabbriche chimiche.”

Lo studio suggerisce che queste difese chimiche abbiano avuto origine circa 260 milioni di anni fa, offrendo la prova più chiara finora disponibile su quando i millepiedi abbiano sviluppato per la prima volta questa capacità.

Ingegneri ecosistemici sconosciuti

Ancora oggi, i millepiedi rimangono tra i detritivori più importanti al mondo. Decomponendo la materia vegetale morta, contribuiscono al riciclo dei nutrienti e al mantenimento di ecosistemi sani.

“È davvero sconcertante che svolgano una funzione così importante nell’ecosistema, eppure siano così poco conosciuti”, ha affermato Marek.

Nonostante siano state descritte oltre 14.000 specie in tutto il mondo, i ricercatori ritengono che decine di migliaia di specie di millepiedi potrebbero essere ancora sconosciute. Marek e i suoi studenti hanno scoperto nuove specie in luoghi che vanno dal campus di Blacksburg del Virginia Tech a Los Angeles.

Per scienziati come Vasquez-Valverde, quel senso di esplorazione è parte integrante del fascino.

“C’è un enorme potenziale di scoperte”, ha detto. “Mi chiedo continuamente cos’altro potremmo trovare.”

La ricerca è stata finanziata dalla National Science Foundation e ha coinvolto scienziati del Field Museum of Natural History, dell’Hampden-Sydney College, dell’Universidad de La Laguna, della School of Plant and Environmental Sciences del Virginia Tech, dell’Australian National Insect Collection, della West Virginia University e dell’Universidad Autonoma del Estado de Hidalgo.

Punti salienti

•La filogenomica permette di ricostruire la storia evolutiva dei millepiedi, lunga circa mezzo miliardo di anni.
•Una filogenesi calibrata nel tempo suggerisce una presenza ordoviciana
•Tutti gli ordini esistenti tranne uno erano presenti alla fine del Giurassico
•Le difese dei predatori come la volvazione e gli alcaloidi si sono evolute più volte

Riepilogo

Le prove fossili indicano che i millepiedi furono i primi animali ad adattarsi alla vita sulla terraferma circa 425 milioni di anni fa, diventando i primissimi animali terrestri e precedendo i vertebrati di ben 50 milioni di anni. , Questi artropodi a più zampe svolgono un ruolo ecologico vitale nelle foreste, decomponendo la materia organica grossolana e contribuendo alla formazione di suoli ricchi di sostanze nutritive. , Ad oggi sono state descritte 14.232 specie, e almeno altrettante attendono ancora di essere scoperte. Nonostante la loro importanza ecologica e le antiche origini nell’Ordoviciano, le relazioni evolutive tra i millepiedi sono rimaste irrisolte e non era mai stata tentata una sintesi dei 16 ordini che compongono la classe Diplopoda. In questo studio, abbiamo analizzato gli ultimi due ordini non campionati rimanenti, Siphonocryptida e Siphoniulida, due rari paleoendemici la cui collocazione era rimasta irrisolta fino ad ora. I nostri risultati mostrano che tutti gli ordini di diplopodi esistenti, tranne uno, erano presenti alla fine del Giurassico, che i millepiedi hanno sviluppato potenti difese chimiche a base di alcaloidi terpenoidi 261 milioni di anni fa e che Siphonocryptida è un lignaggio derivato di Polyzoniida. I primi lignaggi di millepiedi possedevano strutture sensoriali sofisticate, tra cui occhi composti e organi di Tömösváry, che sono andati persi ripetutamente nel corso di 459 milioni di anni di diversificazione. Questi risultati forniscono un solido quadro di riferimento per comprendere l’evoluzione dei primi animali completamente terrestri e supportano gli sforzi in corso per scoprire e descrivere migliaia di nuove specie di millepiedi.
Approfondimenti

Materiale fornito da Virginia Tech . Nota: il contenuto potrebbe essere modificato per motivi di stile e lunghezza.

Luisa F. Vasquez-Valverde, Petra Sierwald, William A. Shear, Pedro Oromí, Rafael García, David G. Schmale, Juanita Rodriguez, Matt T. Kasson, Julián Bueno-Villegas, Paul E. Marek. Reshaping the millipede tree of life by inclusion of the last two unsampled orders. Current Biology, 2026; DOI: 10.1016/j.cub.2026.05.035

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