Preistorico ghost shark Helicoprion a spirale di denti della mascella spiegato

Dopo un secolo di colorate ipotesi, la tac ha rivelato ciò che sta realmente accadendo all’interno dell’incubo mascella di Helicoprion, un grande, 270 milioni di euro-anno-vecchio pesci cartilaginei con un elaborato vortice di denti in mezzo alla sua bocca.

Nel 1899, il geologo russo Alexander Petrovich Karpinsky diede a questo pesce lungo sei metri il nome di Helicoprion, che significa “sega a spirale”, sulla base di un fossile frammentario trovato in Kazakistan. Poiché la sega che stava descrivendo era stata separata dal resto del corpo, Karpinsky non poteva essere sicuro di dove si sarebbe adattata, quindi inizialmente suggerì che iniziasse nella bocca del pesce e si raggomitolasse verso l’alto lungo il muso come una massa esterna arrotolata di denti fusi insieme. Pensa alla sega di un pesce sega, solo rannicchiata verso l’alto. Ulteriori ipotesi sono state fatte durante i primi anni del 1900 da un certo numero di ricercatori provenienti da tutto il mondo, tra cui il paleontologo americano Charles Rochester Eastman. Eastman aveva problemi con l’idea che un apparato così ingombrante avrebbe potuto sedersi all’interno della faccia di questa povera creatura. Pubblicando in un’edizione del 1900 del paleontologo americano, Eastman favorì l’idea che la spirale sporgesse da qualche parte lungo la lunghezza della schiena del pesce, forse come una sorta di esibizione difensiva.

Alcuni anni dopo, Karpkinsky seguì il treno di Eastman, e suggerì che la spirale dell’Helicoprion avrebbe potuto formare parte della coda dell’animale, o forse estendersi dalla pinna dorsale, o sedersi più in basso sul dorso. Nel 1907, l’ittiologo americano Oliver Perry Hay, trovò un esemplare fossilizzato che era ancora seduto nella sua posizione naturale e, a giudicare da ciò, favorì la teoria della mascella. Ma si è seduto nella mascella superiore o inferiore? E si è seduto in entrambi? Tali domande erano impossibili da rispondere con i pochi e frammentari esemplari con cui questi ricercatori dovevano lavorare.

Indipendentemente da ciò, il consenso generale nelle prime ricostruzioni ipotetiche di Helicoprion era che questo terribile whorl dai denti avesse sicuramente uno scopo difensivo. Alla fine di questo secolo, questa percezione è cambiata e i ricercatori si sono spostati verso l’idea che la spirale fosse usata principalmente per l’alimentazione, e quindi fosse associata alla mascella della creatura.

Nel 1950, un esemplare cruciale di Helicoprion Whorl fu scoperto dal paleontologo danese Svend Erik Bendix-Almgreen nella miniera di Waterloo vicino a Montpelier, Idaho. Chiamato IMNH 37899 e ospitato nel Museo di Storia Naturale dell’Idaho, fu descritto per la prima volta da Bendix-Almgreen nel 1966. Potrebbe essere stato seriamente schiacciato e disarticolato, ma insieme alle 117 corone dentellate distinguibili sedute su una spirale con un diametro di 23 cm c’era una cartilagine cranica molto eloquente. Questo ha dimostrato per la prima volta che almeno una parte della spirale era contenuta all’interno della bocca di Helicoprion.

Ma ciò non limitava le possibilità. Negli ultimi cinquant’anni, i ricercatori hanno suggerito che la spirale si estendesse goffamente dal labbro inferiore, arricciandosi sotto il mento; si sedette all’interno della bocca dove dovrebbe essere la lingua; o forse si sedette più in basso verso la gola.

Ora un team guidato da Leif Tapanila del Dipartimento di Geoscienze dell’Idaho State University e curatore dell’Idaho Museum of Natural History, ha acquisito una visione senza precedenti della struttura del cranio di Helicoprion. IMNH 37899 è stato scansionato utilizzando uno scanner ACTIS presso la struttura TC a raggi X ad alta risoluzione dell’Università del Texas, e da questo è stato generato un modello 3D computerizzato del cranio dell’animale.

“La nostra ricostruzione postula che la spirale del dente sia una singolare struttura sinfiseale della mascella inferiore che occupava l’intera lunghezza dell’arco mandibolare”, ha riferito ieri il team in Biology Letters. Ciò significa che invece di estendersi oltre la mascella inferiore e avvolgersi sotto il mento, come era stato precedentemente suggerito, la spirale cresceva all’interno della mascella inferiore. In questo modo, proprio come gli squali hanno più file di denti che vengono continuamente sostituiti, Helicoprion aveva una fabbrica dente parzialmente nascosto che ha avuto inizio vicino alla zona in cui le mascelle superiore e inferiore si incontrano, corse sopra la bocca indossare la lingua sarebbe se avesse uno, e poi nella cartilagine sostenuta dalla mascella inferiore (vedi prima immagine).

“La crescita continua della spirale spinge il complesso dente–radice in una direzione curva verso la parte anteriore della mascella, dove alla fine spirala per formare la base del materiale radicale più recente, e questo processo continua a formare rivoluzioni successive”, dicono i ricercatori. “A un certo punto, prima di un’evoluzione completa a 360 gradi della crescita a spirale, le corone dei denti sono nascoste all’interno della cartilagine tessellata sulla mascella superiore.”

Poiché Helicoprion non aveva denti sulla mascella superiore, il team suggerisce che il pesce predatore avrebbe abbattuto le sue prede dal corpo morbido, come cefalopodi e piccoli pesci, affettandoli ripetutamente con una singola fila di denti seghettati. Quando ha chiuso la sua mascella inferiore chiusa, la spirale dei denti è stata spinta all’indietro, “fornendo un efficace meccanismo di affettatura per i denti seghettati simili a lame e costringendo il cibo alla parte posteriore della cavità orale”.

Tapanila e colleghi suggeriscono che la mascella dell’Helicoprion avrebbe potuto estendersi oltre i 50 cm di lunghezza, e alcune spirali dentarie avrebbero vantato circa 150 denti. Il team dice anche che la creatura non è uno squalo, come altri hanno ipotizzato, ma una chimera (Holocephalan), che è un gruppo di pesci cartilaginei noti anche come ratfish o squali fantasma che si sono ramificati dagli squali 400 milioni di anni fa. “Si è sempre pensato che l’Helicoprion fosse uno squalo, ma è più strettamente correlato a ratfish, un olocefalo”, dice Tapanila. “La cosa principale che ha in comune con gli squali è la struttura dei suoi denti, tutto il resto è olocefalo.”

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