Ci piace raccontare l’evoluzione come una scala. Compare un’innovazione, migliora ciò che esisteva prima, poi un’altra la perfeziona. In questa versione rassicurante della storia, la mascella sarebbe una sorta di invenzione decisiva le cui forme antiche avrebbero condotto progressivamente verso le architetture efficienti che conosciamo oggi. I placodermi raccontano qualcosa di molto meno ordinato e, proprio per questo, molto più interessante.

Questi pesci corazzati del Siluriano e del Devoniano, vissuti tra circa 439 e 358,9 milioni di anni fa, figurano tra i primi vertebrati con mascelle conosciuti nel record fossile. Eppure le loro mascelle non assomigliano a una serie di prototipi allineati dal rudimentale al perfezionato. Somigliano piuttosto a un laboratorio in cui diverse soluzioni vengono sperimentate in parallelo, alcune molto diverse tra loro, prima che tutti quei lignaggi scompaiano.

Una mascella non è un gradino, è uno spazio di soluzioni

La Formazione di Gogo, nell’Australia Occidentale, offre un’immagine particolarmente eloquente di questa diversità. Uno studio pubblicato su Scientific Reports ha confrontato otto specie di placodermi risalenti a circa 385 milioni di anni fa. Le mascelle fossili sono state digitalizzate con micro-CT o scansioni di superficie, quindi trasformate in modelli 3D per simularne il funzionamento e le forze di morso.

Il risultato essenziale non è che una forma fosse migliore delle altre. Al contrario, animali sottoposti allo stesso problema generale — afferrare e trattare il cibo — potevano arrivare a dispositivi molto diversi.

In Rolfosteus canningensis, il placoderma più piccolo esaminato, le placche dentali erano lisce e piatte. All’altro estremo, il grande Kimberleyichthys possedeva strutture in rilievo inserite su una cresta ossea. I ricercatori paragonano quest’ultima configurazione a un’arma capace di concentrare lo sforzo per perforare o frantumare una protezione, mentre la placca più piatta ricorda maggiormente uno strumento contundente da frantumazione dotato di un bordo efficace.

In entrambi i casi, quindi, non si tratta di una mascella «debole» contrapposta a una mascella «avanzata». I due estremi dimensionali possedevano sistemi robusti, ma non risolvevano lo stesso problema nello stesso modo. I placodermi piccoli avrebbero consumato soprattutto piccole prede che potevano essere schiacciate tra le placche. Quelli grandi, con fabbisogni energetici maggiori, avrebbero favorito prede da ridurre in pezzi prima dell’ingestione.

Ecco già ciò che il racconto del progresso lineare non coglie: un’innovazione non produce necessariamente una traiettoria unica. A volte apre un campo di possibilità. La storia naturale non seleziona un prototipo dopo l’altro come farebbe un ufficio di progettazione. Più forme possono funzionare contemporaneamente perché occupano nicchie differenti.

La trappola del sopravvissuto

Un altro fossile complica ulteriormente il quadro. Gli acantotoracidi sono generalmente considerati placodermi molto primitivi, ma sono spesso conosciuti attraverso resti incompleti e disarticolati. Lo studio di una mascella superiore quasi completa proveniente dal Devoniano inferiore della Mongolia ha mostrato che la morfologia legata al morso poteva rimanere fortemente conservata tra più gruppi, nonostante geometrie craniche molto diverse. I ricercatori suggeriscono inoltre che l’integrazione dello scheletro dermico possa aver fornito una solida base biomeccanica all’origine delle mascelle.

In altre parole, diversità non significa caos totale. Alcune basi sembrano stabili, mentre altre parti si diversificano fortemente. È proprio questa combinazione a rendere difficile trasformare la storia in una freccia orientata verso un risultato finale.

Sappiamo inoltre che le due grandi linee attuali dei vertebrati con mascelle, i condroitti e gli osteitti, si separarono oltre 400 milioni di anni fa. Non costituiscono quindi una fotografia fedele dei primissimi gnatostomi. Guardare soltanto i sopravvissuti odierni equivale a osservare l’uscita di un labirinto e poi immaginare che il percorso dovesse inevitabilmente condurre lì.

Qui bisogna resistere a una tentazione: dire che «una sola soluzione mandibolare ha vinto». I fossili descrivono una reale diversità di soluzioni nei placodermi, ma non permettono di identificare una competizione semplice da cui un modello sarebbe emerso vincitore. Né dicono che una morfologia precisa abbia eliminato le altre perché intrinsecamente superiore. I lignaggi dei placodermi sono scomparsi; questo non trasforma automaticamente le loro mascelle in cattive invenzioni.

I denti stessi rendono lo scenario più confuso

Il racconto tradizionale diventa ancora meno lineare quando si separano mascelle e denti. Lavori riportati dal programma europeo JAWS Emerge hanno rimesso in discussione l’idea che siano necessariamente comparsi insieme. In questo quadro, alcune ricerche suggeriscono una dissociazione evolutiva tra i due, con primi vertebrati dotati di mascelle ma privi di denti.

Il caso di Loganellia scotica, un vertebrato primitivo privo di mascelle, è istruttivo. Strutture che assomigliavano a denti sono state studiate e interpretate come scaglie interne diverse dai denti dei vertebrati mandibolati. Forme simili possono quindi comparire indipendentemente quando rispondono a vincoli comparabili: è il principio dell’evoluzione convergente.

Questo punto è importante perché distrugge un’altra illusione retrospettiva. Quando due elementi oggi funzionano insieme, tendiamo a immaginare che siano necessariamente stati prodotti insieme dall’evoluzione. I fossili ci obbligano invece a considerare storie fatte di assemblaggi, dissociazioni e soluzioni simili emerse attraverso percorsi distinti.

Un’«evoluzione fallita» non è necessariamente una cattiva evoluzione

Parlare di «evoluzione fallita» è volutamente provocatorio. Scientificamente, un lignaggio estinto non è un prototipo rifiutato da una giuria. I placodermi di Gogo mostrano proprio animali specializzati, capaci di trattare il cibo con mascelle potenti e differenziate. John Long e i suoi colleghi vi vedono un’immagine della separazione delle nicchie e della specializzazione ecologica nelle barriere del Devoniano.

Il fallimento appare solo a posteriori, quando osserviamo l’albero dalle sue branche sopravvissute. È un bias di prospettiva: ciò che esiste ancora ci sembra facilmente più logico, più compiuto o più efficiente di ciò che è scomparso. Eppure il record fossile mostra almeno che esistevano più risposte praticabili allo stesso problema.

Ai miei occhi, è qui che i placodermi diventano più interessanti di una semplice curiosità paleontologica. Ci insegnano a non confondere sopravvivenza e ottimalità. Una soluzione può essere buona nel proprio contesto senza diventare l’antenata del mondo futuro. Un’altra può diventare dominante senza che la storia dimostri che fosse la migliore fra tutte le soluzioni immaginabili.

Che cosa dicono le mascelle fossili alla tecnologia

Il parallelo con l’innovazione umana deve restare un confronto, non un’equivalenza. Un’azienda, un protocollo o un oggetto tecnico non si riproduce come una popolazione biologica. Ma i placodermi offrono una disciplina intellettuale utile: quando una tecnologia domina, bisogna evitare di riscriverne il passato come se quel dominio fosse stato evidente fin dall’inizio.

Possiamo immaginare più soluzioni concorrenti allo stesso bisogno. Alcune saranno adatte a usi specifici, altre funzioneranno in ambienti differenti. Con il tempo, una traiettoria diventa centrale mentre altre smettono di essere utilizzate. Una volta compiuta questa selezione, il nostro sguardo ricostruisce facilmente una linea retta: la soluzione precedente appare arcaica, quella sopravvissuta appare necessaria.

I placodermi ci invitano a rovesciare questa lettura. La domanda giusta non è soltanto: «Perché questa soluzione ha vinto?». È anche: «Quali soluzioni funzionali sono scomparse dal racconto perché non hanno lasciato discendenti attuali?». Questo spostamento conta moltissimo quando si riflette sull’innovazione. Ricorda che un fallimento può contenere una risposta pertinente, che una strada abbandonata non era necessariamente assurda e che un risultato dominante può dipendere da una storia particolare più che da una superiorità assoluta.

C’è qualcosa di salutare in questi pesci corazzati vecchi di centinaia di milioni di anni. Non ci mostrano una natura che avanza metodicamente verso la mascella perfetta. Ci mostrano organismi che esplorano diversi modi di fare con le strutture disponibili, in nicchie differenti, lungo traiettorie che non conoscevano il proprio futuro. Forse è questa la migliore definizione di una vera innovazione: non una marcia verso la perfezione, ma una moltiplicazione di scommesse di cui la storia conserva solo una parte.