Evoluzione: come il coccodrillo ha ottenuto la sua pelle

I segreti dietro il disegno delle squame sul muso del coccodrillo.

Le squame distintive che adornano il muso e le mascelle dei coccodrilli non sono il risultato di processi genetici, ma di un preciso meccanismo meccanico di piegatura della pelle. Questa scoperta, pubblicata questa settimana su Nature, conferma teorie precedenti e offre nuove intuizioni sui dettagli di questo affascinante processo.

Un’eccezione alla regola dello sviluppo genetico

Gli animali sviluppano generalmente piume, peli e squame attraverso processi strettamente controllati dal codice genetico durante lo sviluppo embrionale. Tuttavia, le squame del muso dei coccodrilli rappresentano un’eccezione notevole. Queste squame non si formano in base a istruzioni genetiche, ma emergono attraverso processi meccanici, che fino a oggi erano difficili da analizzare a causa della complessità degli esperimenti sugli embrioni di coccodrillo.

Il processo meccanico dietro le squame

Un team guidato da Michel Milinkovitch ha combinato esperimenti su embrioni di coccodrillo del Nilo con simulazioni al computer, sviluppando un modello tridimensionale di crescita meccanica. Il modello ha dimostrato che le squame del muso si formano attraverso un processo di auto-organizzazione guidato da piegature compressive della pelle. Queste piegature sono causate dalla crescita della pelle che supera quella dell’osso sottostante e dalle differenze di rigidità tra i due tessuti.

Questo fenomeno produce disegni geometrici irregolari nelle squame della testa dei coccodrilli, un processo completamente diverso rispetto a come si sviluppano le squame sul resto del corpo, che seguono un controllo genetico più tradizionale.

Un nuovo approccio per comprendere l’evoluzione

Questa ricerca non solo approfondisce la conoscenza del processo di formazione delle squame nei coccodrilli, ma fornisce anche una prospettiva unica sull’evoluzione delle strutture animali. L’idea che caratteristiche così distintive possano emergere da semplici forze meccaniche, senza la direzione diretta del DNA, suggerisce che l’evoluzione animale potrebbe essere influenzata da una varietà di fattori oltre quelli strettamente genetici.

Lo studio di Milinkovitch e colleghi rappresenta un passo avanti nella comprensione delle dinamiche dello sviluppo animale e invita a ulteriori ricerche per esplorare fenomeni simili in altre specie.

Articolo Nature: Self organized patterning of crocodile head scales by compressive folding. DOI 10.1038/s41586-024-08268-1 .