Evoluzione Vescica Natatoria: Evoluzione Convergente con Polmoni
vescica natatoria (vescica a gas) nei pesci a pinne raggiate (Actinopterygii) e i polmoni nei pesci polmonati (Dipnoi) e tetrapodi sono strutture omologhe — entrambe derivate da un ancestrale **polmone primitivo/estropiazione riempita d'aria del foregut** nei primi pesci ossei (Osteichthyes).
Sequenza Evolutiva
- Antenato Comune (Primo Osteittio): Possedeva un'estropiazione faringea ventrale usata per respirazione aerea in acque devoniane ipossiche.
- Divergenza:
- Sarcopterygii (Pinne lobate): Mantenuto/sviluppato in veri polmoni (pesci polmonati, tetrapodi).
- Actinopterygii (Pinne raggiate): Modificato in vescica natatoria (organo idrostatico). Nella maggior parte teleostei, perso dotto pneumatico (physoclistous) → secrezione/riassorbimento gas via rete mirabile/ghiaia gas.
Convergente vs Omologo
- Omologia: Vescica natatoria e polmoni condividono origine sviluppo (endoderma foregut), vie genetiche (Hox, FGF, Wnt), marcatori molecolari — sono **lo stesso organo** riproposto.
- Evoluzione Convergente: Implicherebbe origini indipendenti da strutture diverse (es. ali uccelli vs pipistrelli). Questo NON è evoluzione convergente.
- Analogia: Funzione vescica natatoria (galleggiabilità) è analoga a organi idrostatici pesci invertebrati (es. statocisti cefalopodi) — ma non a polmoni.
Evidenze Chiave
- Record fossile: Primi actinopterigi (es. Cheirolepis) avevano strutture polmono-simili.
- Biologia sviluppo: Entrambi sorgono come diverticoli foregut ventrali.
- Genetica: Reti regolatorie condivise (Nkx2.1, Gata6, Fgf10).