Scopri la scienza dietro al motivo per cui non esistono animali a tre zampe

Dopo aver visto un film di fantascienza, forse ti sarai chiesto perché la vita sulla Terra si è evoluta in questo modo. Perché non abbiamo animali a tre zampe come fanno alcuni pianeti nei film? Potrebbe sembrare un risultato evolutivo logico, dato il numero di strane creature che già abbiamo sulla Terra. Tuttavia, la risposta al motivo per cui non esistono creature a tre zampe è piuttosto semplice.

In definitiva, possiamo rispondere a questa domanda in due modi. Perché la vita sulla Terra si è evoluta su una terra dotata di quattro zampe? E perché la maggior parte della vita è rimasta su quattro gambe o ha saltato tre gambe per passare direttamente a due gambe?

Perché la vita sulla Terra si è evoluta sulla terraferma con quattro zampe?

Le creature a quattro zampe si sono evolute dai pesci. Per orientarsi sott’acqua e spingere i propri corpi per catturare la preda o evitare i predatori, i pesci preistorici (e moderni) avevano bisogno di un certo numero di pinne. Quando la vita iniziò ad espandersi sulla terra circa 360 milioni di anni fa (per sfuggire all’essere mangiati o alla ricerca di cibo più facile da mangiare), queste pinne aiutarono i pesci alle prime armi a navigare e muoversi sulla sabbia e sulle pietre vicino all’acqua. Nel corso di milioni e miliardi di anni, questi pesci si sono evoluti in creature simili ad anfibi che potevano respirare sulla terra. A quel tempo, le loro pinne funzionavano come arti capaci di camminare sulla terra.

Naturalmente, piccoli cambiamenti evolutivi hanno reso alcune pinne più adatte a camminare sulla terra rispetto ad altre. Le pinne che hanno compiuto il salto evolutivo verso le zampe erano le quattro presenti sul ventre dei pesci che si sono evoluti per vivere sulla terra.

È interessante notare che il passaggio dalle pinne alle gambe è stato sorprendentemente semplice. Le zampe che trasportavano i nostri antenati anfibi lungo le spiagge non erano molto diverse dalle pinne dei loro parenti pesci. Esistevano molti tipi di pesci e molti di loro avevano strutture scheletriche uniche che permettevano ad alcuni di adattarsi più facilmente alla vita sulla terra. In altre parole, per alcune specie il salto dall’acqua alla terra non è stato così significativo come potremmo credere.

Poiché questi animali (noti come tetrapodi) si sono evoluti per vivere esclusivamente sulla terra, hanno mantenuto la struttura scheletrica a quattro zampe. I successivi cambiamenti evolutivi migliorarono il sistema a quattro zampe.

Gli animali con più zampe si sono evoluti separatamente

Come avrai notato, ci sono altri animali con più di quattro zampe. Questi includono molti tipi di insetti, molluschi e crostacei. Potrebbe sembrare strano che i nostri antenati a quattro zampe si siano evoluti in specie così diverse con sei, otto o addirittura centinaia di zampe, ma la verità è molto più semplice. Queste creature in realtà si sono evolute separatamente dai mammiferi, dalle lucertole, dagli uccelli e dagli altri animali che conosciamo. La loro storia evolutiva, inclusa la crescita di molte paia di zampe, ha permesso loro di adattarsi e prosperare in ambienti e contro pericoli che altri animali non devono affrontare. Includere una descrizione dettagliata di come e perché questi animali si sono evoluti in un certo modo richiederebbe molto più tempo di quanto abbiamo qui a disposizione!

Perché la vita è passata dagli animali a tre zampe a quelli a due zampe?

L’evoluzione dalla locomozione esclusivamente a quattro zampe a quella a due zampe è avvenuta per diversi motivi. Spesso ciò accadeva contemporaneamente in specie diverse. Questa si chiama evoluzione convergente. Ad esempio, i dinosauri si sono evoluti nel corso di milioni di anni per camminare su due gambe. Questa evoluzione ha permesso loro di muoversi più velocemente e di essere più efficienti con la loro energia.

È più facile che due arti simmetrici si evolvano e si sviluppino in nuove funzioni piuttosto che un nuovo arto cresca da zero. Mentre alcuni animali si sono evoluti per camminare su due zampe, le zampe anteriori si sono evolute per assumere nuove funzioni. Poiché questi arti anteriori erano più che in grado di svolgere queste nuove funzioni (come mangiare, afferrare e arrampicarsi) e le zampe posteriori erano in grado di camminare senza problemi, non vi era alcuna necessità evolutiva che un terzo arto si unisse al gruppo. Aggiungere una terza gamba alle creature a due zampe sarebbe un passo indietro dal punto di vista evolutivo. Renderebbe meno efficiente una modalità di locomozione più efficiente.

Perché non esistono animali a tre zampe?

L’evoluzione utilizza strumenti come la mutazione, il flusso genetico, la selezione naturale e la deriva genetica per consentire alle specie di adattarsi al loro ambiente. È importante ricordare che l’evoluzione si basa sulle risorse già presenti negli esseri viventi. Inoltre, solo i cambiamenti che consentono a un animale di avere più successo rispetto ai suoi concorrenti verranno trasmessi alle generazioni successive. Mutazioni e altri cambiamenti che rendono l’animale peggiore nella caccia, nella corsa, nell’accoppiamento o in qualsiasi altra attività verranno filtrati attraverso la selezione naturale.

Motivo n. 1: i primi animali avevano paia di zampe, quindi l’evoluzione successiva si è basata su combinazioni di zampe paia

I primi tetrapodi a strisciare lungo le rive degli oceani primordiali avevano due paia di zampe. Queste zampe si sono evolute dalle quattro pinne sul ventre dei pesci che si dimenavano sulla sabbia. Qualsiasi mutazione e deriva genetica avvenuta avrebbe funzionato sulle quattro zampe già esistenti.

Alcune di quelle gambe si allungavano per aiutare gli animali a raggiungere le foglie sugli alberi ad alto fusto. Altri si sono trasformati in ali man mano che gli uccelli si sono evoluti. Alcuni hanno sviluppato dita più lunghe per aiutare ad afferrare e manipolare cibo e oggetti e così via. In ogni caso, la coppia anteriore si è sviluppata insieme e la coppia posteriore si è evoluta insieme. Questo perché entrambe le paia di arti sono determinate dagli stessi geni. Quindi, un cambiamento nei geni di questi arti influenzerebbe entrambi gli arti contemporaneamente.

Motivo n. 2: non vi è alcun vantaggio evolutivo nelle tre gambe

Se esistessero animali a tre zampe, ci sarebbe dovuta essere una ragione evolutiva perché ciò accadesse. Questo adattamento sarebbe avvenuto perché le tre zampe davano una sorta di vantaggio naturale a quella creatura rispetto agli altri animali della sua comunità. Semplicemente non è così. Non esiste un caso in cui tre gambe abbiano ottenuto risultati migliori di due, quattro o addirittura nessuna gamba.

Le mutazioni e la deriva genetica avvengono continuamente. Lentamente, nel corso di miliardi di anni, i cambiamenti accadono e quelli più benefici si tramandano attraverso le generazioni. È ragionevole teorizzare che un animale antico potesse avere una proto-terza zampa. Tuttavia, poiché non dava alcun vantaggio alla creatura che lo possedeva, non fu trasmesso.

In ogni caso, tre gambe sarebbero più lente e meno efficienti delle gambe pari. Alcuni animali (come i serpenti e le balene) una volta avevano le gambe, ma quegli arti lentamente scomparvero. Ora hanno corpi eleganti che permettono loro di strisciare (nel caso dei serpenti) o di nuotare agevolmente (come le balene) perché anche nessuna gamba è più efficiente di tre gambe.

Motivo n. 3: l’evoluzione tende alla semplicità simmetrica

La maggior parte degli esseri viventi ha corpi simmetrici. Perché questo sia il caso è oggetto di molti studi. Tuttavia, ci sono alcune teorie. Un’ipotesi dice che le strutture simmetriche utilizzano meno geni e sono quindi meno complicate. Quindi, hanno maggiori probabilità di evolversi e adattarsi.

Quando ci sono meno cose che devono evolversi affinché il cambiamento genetico possa essere trasmesso con successo, aumenta la probabilità che si verifichino cambiamenti benefici. I corpi non simmetrici, che includerebbero creature a tre zampe, sarebbero più complicati e avrebbero meno probabilità di evolversi.

Anche se in un lontano passato fossero esistiti animali a tre zampe, sarebbero stati lasciati indietro dall’evoluzione poiché non sarebbero stati in grado di adattarsi e cambiare con l’ambiente con la stessa efficienza degli animali.

L’evoluzione tende verso la forma più semplice di un organismo. Arti, organi o caratteristiche extra che non vengono utilizzati scompariranno lentamente o verranno adattati a nuove funzioni. Gli arti che sono in fase di evoluzione sono chiamati arti vestigiali. Questo processo è chiamato vestigialità.

Gli esseri umani hanno diverse caratteristiche vestigiali. Le parti del nostro corpo che sono svantaggiose o che non svolgono alcuna funzione stanno lentamente scomparendo dal nostro corpo nel corso di milioni di anni. Questo ci lascia con la forma più semplice del nostro corpo, dove ogni parte svolge una funzione snella. Può sembrare strano, ma tre gambe sarebbero una forma ancora più complicata di quattro o otto gambe. E poiché quattro o otto zampe sarebbero più utili per un animale che soltanto tre, l’evoluzione tende verso la forma più semplice ed efficiente.

Motivo n. 4: tre gambe nuocciono alla sopravvivenza

Infine, tre zampe rappresenterebbero una disabilità significativa per qualsiasi animale. Non esiste ambiente in cui tre gambe non costituiscano un ostacolo al movimento o ad altre funzioni biologiche necessarie. Gli animali a tre zampe non sarebbero in grado di correre velocemente quanto gli animali a quattro zampe. E non sarebbero nemmeno efficienti come gli animali a due zampe. Per ogni animale a due zampe (scimmie, uccelli e alcune altre specie), tre zampe renderebbero semplicemente più difficile arrampicarsi, camminare, correre e dormire. Se a qualche animale spuntasse improvvisamente un terzo arto, l’impatto dannoso sulla qualità della vita garantirebbe che questo nuovo sviluppo non venga trasmesso alle generazioni successive.