MONOFILIA DEI DEUTEROSTOMI.

Nei precedenti post abbiamo visto e sottolineato quelle che vengono considerate le cinque sinapomorfie che legano gli organismi appartenenti al grande gruppo dei cordati.

Per comprendere meglio come le ipotesi sull'origine evolutiva dei cordati e dei cranioti, dobbiamo allargare la nostra analisi ad un più ampio insieme di organismi che vanno sotto il nome di deuterostomi, di cui anche i cordati fanno parte.

A comporre il gruppo dei deuterostomi abbiamo gli echinodermi, gli emicordati e i cordati. Un esempio di echinodermi sono i ricci di mare, le stelle marine. Un organismo del genere con una struttura e morfologia che nello stadio adulto è così differente da quella di un vertebrato, cosa può avere in comune con essi?

Molti ritengono che il gruppo dei deuterostomi sia monofiletico in base a particolari e specifiche sinapomorfie. In particolar modo l'evidenza della monofilia deriva da somiglianze negli stadi precoci dello sviluppo embrionale.

Infatti i deuterostomi presentano dei modelli di sviluppo differenti da quelli di organismi quali gli artropodi, molluschi, anellidi, noti anche come protostomi.

In tali organismi la segmentazione, stadio di un ciclo vitale caratterizzato dalla divisione dell'enorme volume citoplasmatico dello zigote in numerose cellule nucleate più piccole, è prevalentemente a spirale e le parti del corpo dell'organismo sono già determinate precocemente; mentre nei deuterostomi la segmentazione è radiale e non determinata.

In organismi come echinodermi, cordati ed emicordati ciò non avviene; una ulteriore differenza la si riscontra nello stadio della gastrulazione caratterizata dalla formazione dell'archenteron (intestino primitivo) il quale comunica con l'ambiente esterno mediante una fessura nota come blastoporo. Nei deuterostomi (il cui nome significa seconda bocca) il blastoporo sarà coinvolto nella formazione dell'ano o si verrà a trovare in una posizione molto vicina a quella in cui si verrà a formare l'ano. La bocca si formerà da una seconda invaginazione che entrerà in comunicazione con l'archenteron.

Nei protostomi il balstoporo sarà coinvolto nella formazione della bocca. I deuterostomi condividono anche un modello di formazione del mesoderma, foglietto embrionale coinvolto nella futura formazione di tutti i tessuti "intermedi" ad esempio muscoli e sistema circolatorio. All'interno del mesoderma troviamo la cavità celomatica. In tutti i deuterostomi primitivi il mesoderma aveva origine da due tasche definite enteroceliche che si distaccavano dalla parete dell'archenteron. Tale modello di sviluppo del mesoderma non lo riscontriamo nei cranioti più evoluti, si è modificato ma il celoma vene comunque considerato un enterocele.

Il mesoderma dei protostomi invece origina da una più precoce segregazione di cellule, il celoma quindi non è continuo con l'archenteron ma prende origine da cavità all'interno di bande del mesoderma solide poste ai lati dell'archenteron, e viene definito schizocele.

I deuterostomi primitivi condividono anche un particolare tipo di larva, nella quale una banda ciliata è avvolta attorno alla superficie del corpo, tali bande ciliate vengono utilizzate per la locomozione e si pensa, come corroborato da varie analisi, che tali cellule siano precursori delle cellule del sistema nervoso dei cordati. Nell'immagine sotto sono mostrate sia la larva bipinnaria tipica di un echinoderma, e una larva tornaria (emicordato, sopra è rappresentato un enteropneusto di cui parleremo in seguito).

Perchè prendere in considerazione gli stadi di sviluppo embrionale? Perchè essi possono essere notevoli indicatori della filogenesi e di eventali correlazioni tra gli organismi, in quanto organismi che possiedono modelli di sviluppo radicalmente diversi difficilmente possono essere imparentati in qualche modo.

Tale evidenza a livello embrologico fa pensare ad un punto di ramificazione molto lontano nell'evoluzione dei metazoi.