Tane sottomarine strutturate con regole simili a quelle dei social

Uno studio di un paleontologo dell'Università di Genova, in team con altri ricercatori, rivela dinamiche molto simili

Negli ultimi 500 milioni di anni, le tane degli animali marini si sono associate secondo le stesse regole che danno forma a Facebook, Instagram, Twitter e altri social network umani.

Questa conclusione rivoluzionaria è stata raggiunta in un nuovo studio condotto da un team multidisciplinare di scienziati guidati dal paleontologo Andrea Baucon (Università di Genova) e comprendente Carlos Neto de Carvalho  Naturtejo Unesco Global Geopark/Istituto D. Luiz, Portogallo), Gabriele Tosadori  Università di Verona) e Alexandre Antonelli (Giardini Botanici di Kew, Regno Unito ed Università di Göteborg, Svezia). Lo studio è stato pubblicato nel numero di giugno della rivista Geology, la prima rivista di geologia secondo il Web of Science.
Geology ha dedicato allo studio la sua copertina di giugno.

Lo studio combina tane fossili (icnofossili) provenienti da 45 siti paleontologici e sofisticate simulazioni al computer per spiegare una delle ipotesi più fondamentali della paleontologia: la sconcertante divergenza morfologica tra le tane di mare basso e quelle di mare profondo.

È sin dagli anni Cinquanta che i paleontologi sono sconcertati da uno schema sorprendente nel registro fossile: le tane di mare profondo sono complesse, quelle di mare poco profondo sono molto più semplici. Non importa quanto lontano i ricercatori abbiano guardato nel passato, non importa in quale continente abbiano cercato, ma hanno sempre trovato questo schema divergente. Questo schema è così persistente che l’industria degli idrocarburi lo utilizza per scoprire nuovi giacimenti petroliferi: la forma delle tane fossili rivela le proprietà dell’ambiente (compresa la profondità) in cui sono state prodotte.
Nonostante la popolarità di questo schema, il suo motivo è rimasto sconosciuto fino a oggi. Le tane di acque profonde sono davvero diverse da quelle di acque poco profonde e, se sì, perché?

Per rispondere a queste domande, Andrea Baucon ed i suoi coautori hanno utilizzato la matematica di Facebook per rappresentare, in un’unica immagine a ragnatela, gli ultimi 500 milioni di anni di evoluzione. Nello specifico, i ricercatori hanno pazientemente rappresentato ogni tana fossile come un vertice (nodo) e hanno collegato con una linea (link) quelle tane che si trovano nello stesso sito paleontologico. Il risultato è una rete con più di 600 linee.

Quando hanno esaminato per la prima volta la rete di fossili, Andrea Baucon e colleghi sono rimasti stupiti dalla sua bellezza e organizzazione intricata. Nella rete fossile, ci sono due gruppi di tane fossili corrispondenti proprio ad ambienti marini profondi e superficiali.

La rete fossile trova un parallelo nella rete di Facebook: la prima è costituita da tane fossili collegate da relazioni di co-occorrenza, la seconda è composta da persone collegate da relazioni di amicizia. I due gruppi osservati nella rete fossile sono l’equivalente di due comunità di amici collegati da relazioni strette. Lo studio di Baucon e colleghi ha così dimostrato la divergenza morfologica tra tane di acque profonde e acque superficiali, cinquant’anni dopo la sua proposta da parte di uno dei più celebri paleontologi al mondo, Adolf Seilacher. Ma perché è così?

Baucon e colleghi sapevano che la risposta era nel modello di connessione. Così come la rete di Facebook emerge dai fenomeni sociali, la rete fossile è stata plasmata da fenomeni biologici. Il modello di connessione della rete fossile si è rivelato essere un piccolo mondo: la maggior parte dei nodi può essere raggiunta da ogni altro nodo con un piccolo numero di salti.

Questo è alla base del fenomeno dei sei gradi di separazione, ovvero l’idea che tutte le persone sulla Terra siano a poche strette di mano l’una dall’altra. La struttura piccolo mondo della rete fossile deriva da due categorie ecologiche universali, gli specialisti e i generalisti, che hanno controllato la distribuzione spaziale delle tane negli ultimi 500 milioni di anni. Ciò trova un parallelo nello sviluppo dei social network, in cui la maggior parte degli individui fa amicizia con individui che sono geograficamente vicini (=specialisti ambientali) e pochi che si muovono molto (=generalisti).
Due semplici regole spiegano 500 milioni di anni di evoluzione, dicono gli scienziati.
La divergenza tra le tane superficiali e quelle abissali ha implicazioni non solo per la ricerca scientifica ma anche per l’industria energetica, che si basa su tane fossili per identificare i depositi sedimentari con le risorse di energia.

Dimostrando la persistente divergenza della forma della tana su scale temporali evolutive, questo lavoro suggerisce che le dinamiche piccolo mondo hanno controllato il flusso genico e la variazione naturale nel comportamento ereditabile negli ultimi 500 milioni di anni. Ciò indica che la dinamica del piccolo mondo è stata una forza evolutiva importante, ma finora sconosciuta, negli oceani.

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