I FOSSILI Arena Alessandro D’Errico Federica Muzio Stefano Pellegatta Marco Rocati Manuel

La datazione delle rocce Per datare una roccia ci sono principalmente due modi: la datazione assoluta e la datazione relativa. La datazione assoluta consiste nel misurare la radioattività di alcuni elementi presenti nella roccia in questione. Ogni elemento radioattivo ha infatti una velocità di decadimento fissa, ovvero un proprio tempo di dimezzamento, cioè il tempo che la sostanza ci mette per ridurre i suoi atomi radioattivi alla metà. Esaminando così la radioattività delle rocce si può capire quanto tempo fa si è formata la roccia. La datazione relativa, invece, prende in considerazione i fossili guida.

I fossili guida I fossili guida sono fossili di organismi caratteristici di un’era geologica. La presenza di questi fossili in due rocce diverse indica che queste rocce hanno approssimativamente la stessa età. I fossili guida, inoltre, hanno avuto una larga diffusione locale, ovvero sono fossili abbastanza comuni, non difficili da trovare (nella foto un fossile di un’ammonite, fossile guida per l’era paleozoica).

Il processo di fossilizzazione Il termine fossile in paleontologia viene utilizzato per indicare una qualsiasi testimonianza di vita geologicamente passata, come resti di organismi viventi o impronte “pietrificate”. Il processo di fossilizzazione di un organismo può durare diversi milioni di anni, inoltre la fossilizzazione è un avvenimento estremamente improbabile e raro, infatti subito dopo la morte di un organismo subentra il processo della decomposizione, che, pur lasciando le parti più dure del corpo dell’organismo intatte, che saranno poi distrutte da agenti naturali, impedisce il processo di fossilizzazione.

Solitamente, per subire un processo completo di fossilizzazione un organismo deve essere sepolto in fretta, prima che inizi la decomposizione o che i tessuti vengano aggrediti da agenti esterni. Nella maggior parte dei casi, questo seppellimento avviene per la deposizione di sedimenti trasportati dall’acqua che ricoprono gli organismi morti, isolandoli totalmente. In seguito l’organismo comincia a compattarsi sotto il peso dei sedimenti fino a diventare una vera e propria roccia sedimentaria.

Tipi di fossilizzazione È il processo di fossilizzazione più comune. Si verifica quando i sali minerali delle acque circostanti vanno a sostituire le sostanze organiche delle parti dure dell’organismo. Si originano in questo modo dei fossili aventi la forma dell’animale o del vegetale. È un tipo di fossilizzazione raro e limitato a resti relativamente recenti. Succede vicino a cascate o a fiumi tumultuosi: gli spruzzi d’acqua finiscono sul resto e, evaporando, depositano il carbonato di calcio, che, a lungo andare, incrosta gli organismi. La mineralizzazioneL’incrostazione La carbonificazione Questo tipo di fossilizzazione interessa soprattutto i vegetali, che, una volta sotterrati, subiscono l’azione di alcuni batteri che trasformano la cellulosa in carbonio.

Possibili avvenimenti dopo la fossilizzazione Spesso, però, accade che il resto fossilizzato venga distrutto dall’acqua circostante o da altri agenti, lasciando così la sua impronta, utile comunque ai paleontologi per riuscire a capire la forma originale dell’organismo. Tracce fossili di questo tipo sono frequenti nei molluschi, dotati di un guscio esterno. Può succedere inoltre che materiali fini (come sabbia) inglobino il resto fossile e, indurendosi, venga impresso la parte esterna del resto (quasi sempre conchiglie), ovvero il modello esterno nella roccia, o che la conchiglia, rimasta vuota, venga riempita da questi materiali, che formano il modello interno della conchiglia.

Fossilizzazioni eccezionali L’abra Molti insetti del passato sono perfettamente conservati nell’ambra, ovvero resina fossile dal caratteristico colore dorato, che ha inglobato ogni sorta di insetto e, una volta fossilizzata, ha fatto intraprendere il processo anche a tutto il contenuto. I ghiacci Numerosi fossili di mammut sono stati ritrovati mummificati per disidratazione nei ghiacci della Siberia. Nello stomaco sono stati addirittura trovati i germogli che i mammut mangiavano (nella foto un mammut conservato perfettamente dal ghiaccio). Il bitume Alcuni animali si fossilizzano, come nel caso dell’ambra, bloccati da qualcosa: in questo caso è il bitume, in cui gli animali cadevano accidentalmente.

I fossili viventi Il termine fossile vivente fu coniato da Charles Darwin per indicare gli organismi Con caratteristiche morfologiche primitive e soggetti a un’evoluzione molto lenta. Molti di questi fossili sono stati scoperti recentemente, perché prima ritenuti estinti. Ai fossili viventi appartengono diverse tipologie di organismi: Organismi unici che rappresentano viventi già estinti da tempo, come il pesce “Latimeria chalumnae” (nella foto) pescato nel 1938 in sud africa. Questo pesce, con una lunghezza di 1,50m e un peso di 57 kg, venne successivamente riconosciuto come appartenente a una specie estinta alla fine del Paleozoico insieme ai dinosauri.

Organismi che mantengono caratteri primitivi del gruppo che si è invece altamente differenziato. Un esempio è l'Opossum, mammifero marsupiale che presenta caratteri molto simili ai suoi parenti del Cretaceo. Organismi che rimangono immutati per un lungo intervallo di tempo. L’esempio più significativo è sicuramente quello degli Squali, comparsi nel Devoniano, circa 400 milioni di anni fa, si sono evoluti molto poco nel corso del tempo geologico e ancora oggi ne esistono moltissime specie, a dimostrazione dell'efficienza del loro modello strutturale. Non mancano fossili viventi anche tra i vegetali, come il genere Ginkgo (nella foto), comparso nel Giurassico e arrivato ai giorni nostri con l'unica specie Ginkgo biloba senza modificazioni sostanziali.

L’età della terra Utilizzando i metodi di datazione delle rocce (tra cui i fossili guida), gli studiosi hanno suddiviso il tempo geologico della terra in cinque ere, suddivise ulteriormente in periodi. Esse sono: Era Archeozoica o Precambriana; Era Paleozoica o Primaria; Era Mesozoica o Secondaria Era Cenozoica o Terziaria; Era Neozoica o Quaternaria.

Ere Archeozoica e Paleozoica Era Archeozoica o Precambriana In quest’era, circa 4,6 miliardi di anni fa, ha inizio il consolidamento della crosta terrestre. Compaiono i monti più antichi del mondo, che oggi si presentano come altopiani o colline. Compaiono nelle acque le prime alghe unicellulari e i primi batteri. Era Paleozoica o Primaria In quest’era, circa 570 milioni di anni fa, i continenti, ancora uniti nella Pangea, iniziano a formare la Laurasia e la Gondwana. Verso la metà del’era compaiono i primi pesci e successivamente gli anfibi. Compare il Dimetrodon, considerato l’anello mancante tra gli anfibi e i rettili.

Ere Mesozoica, Cenozoica e Neozoica In quest’era, circa 225 milioni di anni fa, si formano gli attuali continenti. Nel mare sono presenti le ammoniti, mentre sulla terraferma compaiono i dinosauri, che verso la fine dell’era si estinguono. In quest’era, circa 65 milioni di anni fa, si ha un’intensa attività vulcanica e sismica. Si differenziano mammiferi ed uccelli e le piante diventano simili a quelle attuali. Era Mesozoica o Secondaria Era Cenozoica o Terziaria In quest’era, circa 2 milioni di anni fa, si verificano le quattro grandi glaciazioni. Compare l’uomo. Era Neozoica o Quaternaria

La storia della paleontologia La prima ipotesi sulla formazione dei fossili fu formulata da Aristotele, secondo il quale i fossili fossero creati nella roccia da una “forza formativa”. Quest’ipotesi prevalse sulle altre influenzando per secoli il pensiero scientifico. Successivamente, verso il XVI secolo, comparsero nuove ipotesi: alcuni ritenevano i fossili “scherzi della natura”, altri pensavano che fossero organismi morti durante il diluvio universale.

Nel XVII secolo nacque l’interesse per i fossili, che diventarono oggetti di studio. Si notò che questi fossili sono diversi dagli attuali organismi, e si ipotizzò che fossero organismi del passato. Nel 1800 Georges Cuvier esaminò i fossili confrontando le loro caratteristiche con quelle appartenenti a gruppi viventi simili. Da allora lo studio dei fossili divenne importante per i ricercatori che si interessavano del passato della Terra e per quelli che cercavano prove sulla teoria dell’evoluzione dei viventi.