Pensi di conoscere i serpenti?
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Quando pensi a un serpente (qualsiasi tipo di serpente, grande o piccolo), probabilmente immagini un tipo di animale allungato senza gambe, giusto? Siamo onesti, “senza gambe” è uno dei requisiti principali affinché un serpente sia davvero considerato un serpente, Giusto? Niente piedi, niente gambe e sicuramente niente artigli: solo una lunga creatura serpentina che striscia da un lato all’altro. Ma se non fosse del tutto vero…
Per quanto sia strano, là fuori ci sono serpenti che strisciano con i loro piccoli artigli affilati! CHE COSA? Sì, due diversi tipi di famiglie di serpenti crescono effettivamente “artigli”. Ma perché mai questi serpenti hanno gli artigli? Diamo un’occhiata più da vicino ai due serpenti che hanno “artigli” e scopriamo perché li hanno e per cosa sono usati.
Lucertole contro serpenti: gambe o senza gambe
Lucertole come la Green Anole hanno corpi snelli, ma a differenza dei serpenti, camminano su quattro zampe.
Brad Boland/Shutterstock.com
Lucertole e serpenti condividono gran parte del loro DNA ancestrale e fanno entrambi parte dello stesso ordine scientifico, Squamoso. Milioni di anni fa, tuttavia, questi due animali hanno preso due strade molto diverse nel loro viaggio evolutivo. Le lucertole di oggi corrono su quattro zampe completamente sviluppate, mentre i serpenti non hanno affatto le gambe. Gli scienziati non sanno esattamente perché questi due animali si siano evoluti in modo così diverso. Parte del problema è che i fossili di scheletri di serpente sono estremamente fragili e difficili da trovare.
Tuttavia, la maggior parte dei fossili simili a serpenti del periodo Cretaceo (circa 70 milioni di anni fa) aveva corpi allungati con zampe molto corte. Man mano che si sono evoluti, questi serpenti hanno perso prima le zampe anteriori e poi quelle posteriori. Molti ricercatori ritengono che i serpenti di oggi siano i discendenti di questi rettili scavatori e, attraverso l’evoluzione, perdono le gambe per muoversi meglio sulla terra.
Quali serpenti hanno “artigli”?
Anche se oggi i serpenti non hanno più le gambe, molti le hanno ancora resti di zampe posteriori e piedi lasciati dai loro antichi antenati! Dove un tempo i serpenti avevano le zampe posteriori, alcuni ora hanno “artigli”, chiamati resti vestigiali o speroni. Se guardi da vicino il ventre di certi serpenti, puoi vedere questi minuscoli speroni su entrambi i lati della loro cloaca.
Ehm, ciao. Stai guardando lo sperone pelvico del serpente. Anche se sembra un artiglio, in realtà è ciò che resta del bacino e del femore in alcuni serpenti. Queste ossa non sono collegate alla colonna vertebrale. Galleggiano e basta. E alcune specie di pitone/boa li usano per solleticarsi a vicenda durante il corteggiamento. Così. pic.twitter.com/HJzKbDq4M5
— Jason Bittel (@bittelmethis) 2 ottobre 2018
Tuttavia, non tutte le specie di serpenti hanno “artigli” o speroni. Infatti, i serpenti che si sono evoluti più di recente, come i serpenti del grano, non hanno speroni. Le specie di serpenti più antiche che si sono evolute milioni di anni fa, tuttavia, hanno mantenuto i loro speroni. Questi due serpenti hanno il loro strano set di “artigli” dove una volta avevano le gambe:
1. Boa
I boa constrictor sono uno dei tanti serpenti che hanno speroni simili ad artigli. Sono serpenti non velenosi famosi per il loro metodo per sottomettere la preda: schiacciarla o costringerla a morte.
Natalia Kuzmina/Shutterstock.com
I boa sono una delle più antiche specie di serpenti sulla terra oggi e non sono cambiati da milioni di anni. Questi serpenti iniziarono a svilupparsi quasi 70 milioni di anni fa, evolvendosi dai “Boidi” del periodo Cretaceo. I boidi avevano corpi simili a serpenti con le gambe corte. Nel corso del tempo queste creature hanno perso le zampe corte, evolvendosi nei boa che vediamo oggi.
Esistono almeno 45 diversi tipi di boa, dai famosi boa constrictor del Sud e Centro America al gigantesco Anaconda verde, ognuno con questi speroni simili ad artigli. Anche l’adorabile piccolo Boa di gomma del Nord America (lungo solo 15-25 pollici) ha il suo set di speroni!
Gli speroni sui boa sono generalmente spessi e lunghi, e i boa maschi hanno speroni più lunghi e più visibili delle femmine. Tuttavia, la dimensione e la forma degli speroni di serpente varia in ogni individuo. Ecco perché questo non è il modo migliore per determinare il sesso di un serpente.
2. Pitoni
I pitoni hanno speroni pelvici più piccoli dei boa. Questi serpenti sono animali domestici molto popolari, in particolare i pitoni palla.
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I pitoni sono un’altra antica specie di serpente. Ci sono almeno 10 diverse specie di pitoni che vivono in Africa, Asia e Australia. Fossili di pitone recentemente scoperti suggeriscono che questi serpenti si siano evoluti almeno 47 milioni di anni fa. Come i boa, anche i pitoni hanno resti rudimentali o speroni dove i loro antenati avevano le zampe posteriori. Tuttavia, gli speroni di un pitone sono generalmente molto più sottili di quelli di un boa. Inoltre tendono ad essere più curvi come i ganci. Inoltre, gli speroni di pitone sono più piccoli e solitamente meno appariscenti.
Come e perché si sviluppano le gambe o gli speroni
I serpenti vivi oggi hanno antenati con zampe posteriori.
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Gli “artigli” o speroni su un boa o una pancia di pitone sono parti rimanenti di uno dei loro antichi geni. Questo gene, chiamato “Sonic the Hedgehog Gene” (SHH) a causa del suo aspetto appuntito, è cruciale per lo sviluppo e il posizionamento di piedi e gambe. Ma se questi serpenti hanno ancora il gene SHH nel DNA, perché non hanno le gambe?
I raggi X di boa e pitone mostrano che questi speroni simili ad artigli sono collegati a un piccolo osso del femore (gamba) all’interno del corpo del serpente, nonché a una cintura pelvica. Anche le lucertole hanno lo stesso gene SHH. Tuttavia, nelle lucertole il gene SHH crea femore, tibia, perone e dita dei piedi completamente formati. Allora perché l’SHH si ferma al femore e solo a un artiglio in un serpente?
Si scopre che i pitoni sviluppano effettivamente le ossa delle gambe quando sono ancora embrioni! Gli embrioni di pitone hanno spesso femori, tibie, fibule e pedane. Tuttavia, mentre il gene SHH guida lo sviluppo delle gambe, è un potenziatore della regolazione del DNA chiamato “ZP Regulatory Sequence” (ZRS) che guida effettivamente questo processo.
Gli embrioni di pitone in realtà iniziano a sviluppare gambe e piedi, ma scompaiono prima della nascita del serpentello.
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Recenti ricerche genetiche mostrano che boa e pitoni hanno sia SHH che il suo potenziatore ZRS, ma alcuni dei siti di legame sono stati cancellati. Poiché le proteine non possono legarsi insieme in queste aree eliminate, gambe e piedi non possono formarsi completamente in questi serpenti. Ecco perché anche se gli embrioni di pitone sviluppano inizialmente le ossa delle gambe e dei piedi, si disintegrano rapidamente. Quando i pitoni nascono, rimane solo una parte di un femore e dei loro speroni pelvici.
Perché i boa e i pitoni hanno ancora gli speroni?
Le madri di pitone si prendono cura dei loro piccoli per settimane dopo il parto.
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Boa e pitoni hanno entrambi il gene SHH e parti dei suoi potenziatori nel loro DNA. Ciò significa che questi serpenti non hanno mai veramente perso le zampe posteriori, o almeno il loro DNA ha preservato il modello di costruzione delle zampe. Ma se non hanno più bisogno delle gambe, perché l’evoluzione ha mantenuto questo gene? E perché trasformarlo in piccoli speroni simili ad artigli?
Molti boa e pitoni usano ancora i loro speroni quando combattono e si accoppiano. Ad esempio, i boa malgasci maschi, così come i pitoni indiani, combattono per il diritto di accoppiarsi con una femmina. I serpenti usano spesso i loro speroni durante questi combattimenti facendoli sporgere ulteriormente per graffiare o ferire il loro avversario.
I serpenti usano anche i loro speroni durante l’accoppiamento, come osservato nei boa degli alberi di smeraldo, nei pitoni palla, nei pitoni neri e nei pitoni birmani. Il serpente maschio si avvicina alla femmina e inizia un rituale di accoppiamento molto complesso. Il maschio alla fine finisce sopra la femmina e usa i suoi speroni pelvici per muoversi su e giù e da un lato all’altro.
