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Un branco di pesci di 50 milioni di anni

livello elementare
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ARGOMENTO: GEOLOGIA
PERIODO: EOCENE
AREA: na
parole chiave: ecologia, mari primordiali

Ce lo potevamo immaginare ma ora ne abbiamo la prova. Negli oceani primordiali grandi branchi di pesci nuotavano in gruppi coordinati come avviene nei giorni attuali.

il branco di Erismatopterus levatus, un pesce osseo di acque dolci ormai estinto, appartenente ai percopsiformi che visse nell’Eocene inferiore/medio (circa 52 – 50 milioni di anni fa)

Un’incredibile lastra di roccia sedimentaria, datata 50 milioni di anni fa, custodita in un museo giapponese, mostra ben 259 pesci che nuotano insieme. I pesci sembrano siano stati fotografati da un evento drammatico che ha fissato il più antico comportamento coordinato di gruppo di sempre.

Secondo gli autori di un nuovo studio pubblicato negli atti della rivista Royal Society B, questo branco di pesci potrebbe essere la prima prova fossile conosciuta che i pesci dei mari primordiali nuotassero insieme per difendersi dai predatori. I ricercatori si sono imbattuti in questa straordinaria roccia durante una visita alla Galleria dei fossili di Oishi del Mizuta Memorial Museum in Giappone. Lavorando con il museo, i ricercatori hanno potuto risalire all’origine della lastra fossile probabilmente proveniente dalla formazione del Green River in America, uno strato geologico nell’attuale Colorado, Wyoming e Utah che contiene fossili risalenti da 53 milioni a 48 milioni di anni fa. Secondo le informazioni riportate sul campione FPDM-V8206 (Fukui Prefectural Dinosaur Museum), la lastra fu raccolta negli Stati Uniti ed ebbe origine durante l’Eocene.

I ricercatori ritengono che tale campione proveniva dalla Formazione di Green River in base al colore della matrice, uno scisto calcareo grigiastro e sul fatto che gli esemplari fossilizzati, Erismatopterus levatus, sono noti essere presenti solo nei giacimenti dei laghi di Gosiute e Uinta, presenti nella Formazione di Green River. La dimensione della lastra campione è di 570 × 375 mm e contiene ben 259 pesci. La specie è stata identificata grazie alla buona conservazione dei fossili che presentano una pinna morbida dorsale con due spine con 6-7 raggi a pinna morbida, una pinna pelvica in posizione subtoracica, ed una anale con due spine con sette raggi.

(figura 1) Comportamento collettivo in una scuola di pesce fossile. (a) Fossile analizzato di un gruppo di E. levatus nel campione FPDM-V8206 proveniente dall’Eocene (Green River Formation). (b) Rappresentazione della lunghezza e della direzione di ciascun pesce. La lunga linea passa attraverso il centro del gruppo (media xey) nella direzione dell’intestazione media. (c) Distribuzione della frequenza del vicino più prossimo di ciascun pesce, a dimostrazione che la maggior parte è posizionata lateralmente. L’inserto mostra la trama della densità della distanza tra gli individui. (d) Il previsto cambiamento a breve termine della distanza dall’individuo più vicino in funzione della distanza di partenza osservata. Inizialmente, i vicini tendono ad allontanarsi (repulsione) mentre i vicini inizialmente lontani si avvicinano (attrazione). La linea rossa indica la regressione logistica adattata.

I pesci fossilizzati sulla lastra appartenevano tutti alla specie estinta Erismatopterus levatus, e probabilmente furono sepolti insieme nel mezzo da una valanga di sedimento sabbioso che straordinariamente li conservò nella lor posizione istantanea. Per essere precisi quasi tutti. Sulla lastra si notano due esemplari piccolissimi che non nuotavano nella stessa direzione ma, si sa, i bastian contrari sono sempre esistiti.

Scherzi a parte, i ricercatori hanno eseguito una serie di simulazioni per riprodurre i probabili movimenti del gruppo di pesci, applicando dei complessi algoritmi statistici per raffrontare le dinamiche con quelle odierne. La lastra analizzata conteneva 257 individui di Erismatopterus levatus, la maggior parte dei quali diretti in direzioni simili (figura 1a, b). Tutti gli individui erano nella stessa laminazione per cui dovevano essere molto vicini. Le lunghezze del corpo (lunghezza standard) variavano da 10,57 a 23,54 mm, una misura che indica che fossero degli esemplari giovani. La distribuzione della distanza è mostrata nella figura 1c. Questa struttura non uniforme (anisotropia) può essere dovuta ad un effetto delle interazioni locali tra vicini più vicini, probabilmente causato dal campo visivo laterale e dalla forma del corpo allungata lungo la direzione del movimento. 

Le simulazioni matematiche applicate hanno mostrato che il branco di pesci apparentemente non solo nuotava all’unisono, ma lo faceva anche in base ad un insieme di regole comportamentali che potremmo dire senza tempo in quanto sono valide anche oggi.
Ad esempio nella loro interazione sociale i pesci tendevano ad allontanarsi dagli individui vicini ed avvicinarsi a quelli a distanza. Un comportamento ovvio che gli impediva di collidere l’uno contro l’altro ma di mantenere la coesione. La stessa procedura che ancor oggi adottano i grandi branchi di pesce che possiamo ammirare nelle straordinarie immagini scattate durante le sardina run.

Secondo gli autori dello studio, questo raro fossile, al di là della sua particolarità, dimostra che i pesci (e forse anche altri animali) erano in possesso di comportamenti sociali già cinquanta milioni di anni fa. Questo “nuoto sincronizzato” di più individui di fatto è un comportamento efficace in quanto protegge gli individui di piccola taglia da essere divorati dai predatori.

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