L’evoluzione della vita sulla terra Dalle prime forme di vita ai dinosauri

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La nascita della Terra

Le ere geologiche CAMBRIANO (570-510 MILIONI DI ANNI FA) ORDOVICIANO (510-438 MILIONI DI ANNI FA) SILURIANO (438-410 MILIONI DI ANNI FA) DEVONIANO (410-355 MILIONI DI ANNI FA) CARBONIFERO (355-290 MILIONI DI ANNI FA) PERMIANO (290-250 MILIONI DI ANNI FA) TRIASSICO (250-205 MILIONI DI ANNI FA) GIURASSICO (205-135 MILIONI DI ANNI FA) CRETACEO (135-65 MILIONI DI ANNI FA) PALEOGENE (65-23 MILIONI DI ANNI FA) NEOGENE (23-1 MILONI DI ANNI FA)

L’alba della vita Le più antiche impronte della vita sulla Terra sono state lasciate in rocce vecchie di 3800 milioni di anni da microscopici organismi viventi che si possono considerare batteri. Un momento fondamentale nella storia della vita è rappresentato dalla comparsa dei cianobatteri, o alghe azzurre.

Batteri di ogni tipo Per 2000 milioni d'anni i batteri furono l'unica forma di vita presente sulla Terra. I più antichi erano in grado di resistere al calore (1) e ancora oggi si possono trovare nelle sorgenti termali sulfuree. In seguito comparvero i batteri azotofissatori (2) che ora abitano i terreni. Vi erano anche le spirochete (3) capaci di movimenti attivi; il tipo più evoluto era costituito dai cianobatteri (4), che liberavano ossigeno. I batteri del tipo più antico possono svilupparsi solo in ambienti privi di ossigeno, sostanza per loro velenosa. Diversi tipi di batteri si combinarono con un batterio nucleo (5) creando in questo modo i primi organismi animali unicellulari. Ecco perché la comparsa di microrganismi in grado di sfruttare l'ossigeno come combustibile per i processi vitali costituì un grande balzo in avanti nella storia dell’evoluzione della vita

Animali e vegetali unicellulari Circa 1500 milioni di anni fa gli organismi subirono un notevolissimo aumento di dimensione. Diversi tipi di batteri si combinarono con un batterio-nucleo, costituendo così i primi organismi animali unicellulari capaci di utilizzare l'ossigeno. In seguito, alcuni di essi inglobarono dei cianobatteri fotosintetizzanti, e in tal modo si formarono i primi vegetali unicellulari in grado di sintetizzare il cibo grazie all'energia solare e di utilizzarlo, poi, combinandolo con l'ossigeno. La singola cellula animale e vegetale, così come noi oggi lo conosciamo, è quindi il prodotto finale dell’unione di tipi diversi di microrganismi venuti a costituirne gli attuali "organuli" o microscopici organi interni.

Organismi pluricellulari La comparsa di organismi pluricellulari, costituiti da cellule specializzate allo svolgimento di funzioni diverse, fu un altro passo avanti dopo la riproduzione sessuata. La Terra, circa 750 milioni di anni fa, era popolata da grandi animali dal corpo molle, di cui si ritrovano tracce evidenti nei calchi fossili ritrovati nelle sabbie delle antiche zone di marea e sono riconoscibili a causa della doppia faccia ondulata. Questi fossili si trovano in rocce del Precambriano in Siberia, Inghilterra, nel Galles, in Namibia e in Australia e sono noti come "Fossili di Ediacara".

Organismi pluricellulari Tra questi, molti sono di forma circolare, simili alle meduse che galleggiavano sospesi a mezz'acqua catturando minuscoli organismi con i loro tentacoli. I Charnia e Xenusian si fissavano al fondo e avevano la forma di piume, parenti dei coralli. Sepolti sotto la sabbia, dei vermi filtravano particelle di cibo in sospensione nell'acqua. Animali di tipo vermiforme segmentati, popolavano i fondali e si nutrivano di alghe che coprivano il fondo. Uno di questi, la Spriggina era dotata di un capo distinto dal resto del corpo. Era capace di nuotare e si pensa possa essere parente degli artropodi (cioè il gruppo a cui appartengono i ragni, i granchi, gli insetti, e le aragoste). Nessuno di questi animali era un vero e proprio carnivoro dato che si nutrivano di microrganismi. Alcuni di quelli trovati in Ediacora, non appartengono a nessun gruppo oggi esistente, ma hanno comunque rappresentato una importante tappa nella storia della vita.

I trilobiti I fossili più comuni ritrovati nel Paleolitico, sono i Trilobiti, formati da uno scheletro esterno diviso in tre parti: la testa, il torace e la coda. Il torace e la coda erano formati da segmenti, ognuno dei quali muniti di zampe per la deambulazione e un paio di branchie respiratorie. Sulla testa sono presenti occhi molto sviluppati. Quando questo animale cresceva, si liberava dello scheletro esterno diventato ormai troppo stretto e questi rivestimenti sono stati trovati come resti fossili. I trilobiti, nel Cambriano si nutrivano di materiali organici presenti sul fondo marino, e lasciavano delle impronte ben precise

Sviluppo di animali più complessi Da 500 a 425 milioni di anni fa si vide sorgere nuove specie animali di grande importanza. Si sono trovati frammenti ossei che costituiscono la prova dell'esistenza dei più antichi vertebrati; ma non conosciamo ancora molto intorno a queste creature simili a pesci. Alcuni animali raggiungevano la lunghezza di circa quattro metri. In parti del Nord America e dell'Europa, i mari coprivano aree che erano state continenti durante il periodo precedente. I vulcani eruttavano lava che si depositava in strati sulle loro pendici. Nella parte orientale del Nord America sorgevano formazioni rocciose e catene montane. Non tutte le rocce che giacciono sul fondo di questi antichi mari contengono gli stessi fossili. I differenti ambienti naturali de questo periodo permisero ad animali di varia specie di svilupparsi e di proliferare in ogni regione. I più comuni erano depositi di fango e di sostanze calcaree notevoli per la perfetta conservazione di fossili.

E sulla terra? È il mare il luogo con più vitalità durante questo periodo: fatta eccezione per le meduse e le alghe (che padroneggiano già da 500 milioni di anni) nei mari del Cambriano si sviluppano i primi vertebrati. Sulla terraferma il paesaggio è quasi morto. Esistono solo varietà di molluschi giunte fino a noi. Fino al Carbonifero non ci sono radicali cambiamenti, anche se si evolvono specie animali tuttora esistenti: gli squali (400 milioni di anni fa) e gli scorpioni (390 milioni di anni fa).

La terra si popola Nel Carbonifero e nel Permiano, la terra comincia a popolarsi grazie all'entrata in scena degli anfibi, prodotto dell'evoluzione dei pesci. Ma non solo gli anfibi sono i dominatori della terraferma: gli insetti si differenziano in varietà sempre più numerose mentre le piante si evolvono in grossi alberi che porteranno poi alla formazione delle grandi foreste.

Sviluppo dei rettili Nel Permiano cresce l'importanza dei rettili, alcuni dei quali (come gli Arcosauri) sono antenati dei Dinosauri. I vertebrati hanno ormai ottenuto il sopravvento sulle altre forme di vita. Ciò si riafferma nel Mesozoico, l'era dei Dinosauri che dominarono la terra per 170 milioni di anni.

I grandi rettili Il Triassico (o Trias) corrisponde alla prima fase dell'era Mesozoica. In questo periodo geologico, appaiono i Dinosauri, rettili dalla gigantesca mole che appassionano tutt'oggi studiosi da ogni parte del mondo.

L’aspetto della Terra Ma com'era l'aspetto della terra 230 milioni di anni fa? Irriconoscibile. Come si vede nelle immagini, i continenti hanno forme e posizioni diverse rispetto a quelle odierne. Le terre formavano un solo grande continente: la Pangea, che a sua volta si divideva in Laurasia (a Nord) e Gondwana (a Sud). La Pangea era circondata inoltre da un oceano (Panthalassa) e da un grande golfo (la Tetide). Progressivamente la terra subì varie frantumazioni, provocando il sempre più netto movimento dell'Australia verso Sud. L'India si andava invece a posizionare verso Nord mentre dell'Italia, esisteva solo qualche terra emersa.

La formazione dei continenti

Il Giurassico Il Giurassico corrisponde alla parte centrale dell'era Mesozoica. Questo è il massimo momento di splendore per i Dinosauri che diventano i padroni della terraferma grazie soprattutto ai sauropodi, i grossi e possenti erbivori che dominarono la scena su tutte le altre specie viventi

Chi erano i dinosauri? I Dinosauri erano rettili come le lucertole , dalle quali deriva il nome : "Lucertole Preistoriche". Alcuni Dinosauri avevano la pelle squamata , provvista di placche ossee o corazze ; potevano essere : bipedi o quadrupedi , erbivori , carnivori , onnivori , ovivori e insettivori ; tutti però respiravano con i polmoni e deponevano uova da cui nascevano i piccoli. Ma molte cose su di loro non le sapremo mai ,tipo certe caratteristiche sensoriali : - percepivano gli odori ? - avevano una vista acuta ? - emettevano suoni ? - distinguevano i sapori e i rumori ? E ancora : di che colore erano ?.

Ornitischi e Saurischi Dopo la definizione generica di "Dinosauri", essi vennero classificati in base alla struttura ossea del bacino , in due grandi gruppi : Saurischi ( dinosauri con bacino di rettile ) Ornitischi ( dinosauri con bacino di uccello )

Differenze I Saurischi avevano le due ossa inferiori del bacino separate e orientate in direzione opposta; il pube lungo e sottile era puntato avanti verso il basso, in linea con le due ossa delle zampe posteriori. Gli Ornitischi avevano le due ossa inferiori del bacino ravvicinate e rivolte verso all'indietro verso il basso, parallele all'osso della zampa posteriore. La disposizione delle ossa del bacino è molto importante perché da essa dipendeva il modo di muoversi dei dinosauri, la postura ( cioè l'abituale posizione determinata dall'attività dei gruppi muscolari) e quindi il loro modo di vivere e la loro evoluzione.

I dinosauri carnivori I Dinosauri Carnivori, tutti dell' ordine dei Saurischi, appartenevano al gruppo dei Teropodi, un termine che li definisce come "piedi di belva". Avevano mascelle potenti adatte a strappare la carne di animali e, indipendentemente dalla loro taglia, possedevano zampe posteriori molto sviluppate che consentivano loro di muoversi con facilità nei terreni compatti delle steppe e delle savane dove cacciavano.

Il tyrannosaurus rex Il Tirannosauro era il più grande carnivoro che sia mai esistito sul nostro pianeta. Questa colossale rettile era lungo 14 metri ed alto 6 metri. La testa massiccia era lunga 1,5 m ed aveva denti come coltelli di 18 cm. coi quali squartava, ma non masticava, le prede.

Velociraptor Il Velociraptor era un Carnivoro di media taglia dal corpo leggero, agile e veloce. Aveva il cranio lungo e basso, era alto 2 m e lungo 1,8. Nonostante fosse di medie dimensioni, era un temibile predatore perché attaccava le prede con un micidiale artiglio che aveva sulle zampe posteriori. Molte volte cacciava in branchi, usando la tecnica che usano oggi le iene.

Allosauro L'Allosauro era un grande predatore del tardo Giurassico, mentre le sue zampe posteriori erano lunghe e potenti, quelle anteriori erano corte e deboli con solo tre dita. Era lungo 12 m ed alto 5, aveva mascelle abbastanza grandi, con le quali lacerava le prede.

Dilophosauro Il Dilophosauro era un inconsueto rettile con due sottili creste a forma di mezzaluna sul capo, era lungo 6 m ed alto 4. Visto che i suoi denti erano piccoli, probabilmente, non azzannave le sue vittime, ma si pensa che le uccidesse o con un getto velenoso o mordendole iniettando il veleno come i cobra.

Gli erbivori Molti"Dinosauri Erbivori"erano Ornitischi e presentavano una serie di "problemi anatomici"che i carnivori non avevano. I vegetali offrivano uno scarso potere nutritivo che doveva essere compensato con una grandissima quantità di cibo; quindi l'aspetto di questi Dinosauri, era simile ai pachidermi di oggi però in taglie e proporzioni mastodontiche.

Brontosauro Il Brontosauro o Apatosauro aveva un collo lungo e grosso che lo caratterizzava, era lungo più di 21 m e si nutriva di vegetali di ogni tipo che inghiottiva senza masticare perché i suoi denti non erano adatti.

Triceratopo Il Triceratopo, nonostante l'aspetto feroce, era un animale pacifico che viveva in branchi nutrendosi di vegetali. Era il più grosso fra i Dinosauri muniti di corni con cui intimoriva i suoi nemici. Pesava più di11 tonnellate ed era lungo 9 m.

Stegosauro Lo Stegosauro aveva sul dorso delle placche ossee che probabilmente servivano per temperare il suo corpo. Pesava circa 2 tonnellate ed era lungo 9 m, nella coda aveva due coppie di spine ossee che usava per difendersi. Si nutriva di piante che mangiava anche alzandosi sulle zampe posteriori.

Anatosauro L'Anatosauro aveva il cranio basso, senza cresta e un muso allargato proprio come il muso di un' anatra. Era molto grande e lungo fino a 13 m. Aveva le zampe anteriori palmate come le anatre, infatti si presume che vivesse in ambienti paludosi e che si cibasse di piante acquatiche.

Rettili volanti I primi rettili volanti, non erano né dinosauri né uccelli, ma rettili alati che si servivano di membrane sostenute dal quarto dito degli arti anteriori uniti a quelli posteriori; sono più o meno le caratteristiche aviatorie del pipistrello. Il gruppo a cui appartenevano questi animali era quello degli Pterosauri.

Pteranodonte Con i suoi 7 m di apertura alare lo Pteranodonte più che volare, planava. Possedeva una sacca sotto il becco come il pellicano. Si nutriva di pesce. Una cosa che lo caratterizza è la sua cresta posteriore che probabilmente gli serviva da timone.

Pterodattilo Questo animale aveva una testa piccola su di un collo corto. La sua apertura alare era di 75 cm; si nutriva di pesce che perforava con i suoi denti affilati.

Dimorphodont Aveva il cranio stretto e molto grosso (20 cm su di un corpo di 80cm). Possedeva una coda che probabilmente gli serviva come timone.

Archeopterix Questo rettile era mezzo Dinosauro e mezzo uccello. La sua caratteristica più bella è che era l'unico rettile volante con le piume! Si nutriva solo di insetti che catturava durante il volo.

Rettili marini Alcuni gruppi di rettili invece di proseguire la loro evoluzione sulla terra ferma, come fecero alcuni Dinosauri, tornarono all'acqua e per più di 100 milioni di anni dominarono i mari di tutto il mondo.

Elasmosauro Era lungo 14 m e alto 7, possedeva un collo a forma di serpente, che era lungo 6 m, e 4 pinne che muoveva come dei remi. Il suo nome significava "serpente nel corpo di una tartaruga".

Kronosauro Era il più grande fra tutti i rettili marini mai esistiti; la sua testa era massiccia e dotata di enormi mascelle con denti robusti. Voracissimo predatore dei grandi fondali, attaccava anche grosse prede.

Plesiosauro Era lungo 2 m e con le pinne a forma di pagaia era un agile nuotatore. Possedeva un lungo collo che probabilmente usava per catturare i pesci e che inoltre gli consentiva inoltre di portare la testa sulla superficie dell'acqua in cerca di cibo.

Mosasauro Era un feroce predatore di acque costiere, le sue fauci avevano lunghe file di denti conici e robusti. Possedeva una coda lunga e piatta che usava come motore subacqueo muovendosi come un serpente. Il mosasauro era un parente stretto dei varani e quindi era uno dei più pericolosi rettili acquatici con i suoi 5 m di lunghezza.

La rete alimentare I rapporti che legano tra loro gli animali sono molto complicati. Ogni ambiente ha la sua rete alimentare che per ogni animale indica che cosa mangia e da chi è mangiato.

La piramide alimentare Anche allora come oggi, in qualsiasi ambiente naturale ogni animale ha il suo posto nella piramide alimentare. Alla base ci sono gli erbivori, che si nutrono di vegetali, più su i carnivori che si nutrono degli erbivori e in cima i carnivori che si nutrono di erbivori e carnivori. La forma è quella di una piramide perché gli erbivori sono sempre tanti e i carnivori sempre più rari a mano a mano che si sale.

Le uova

Le dimensioni

L’estinzione Dopo aver dominato la Terra per ben 170 milioni di anni, questi grandi rettili di colpo scomparirono. Circa 65 milioni di anni fa, sulla Terra ci fu un'immensa catastrofe che eliminò i Dinosauri in ogni angolo del pianeta. Non si sa con certezza cosa provocò questa estinzione di massa, le ultime teorie formulate sono le seguenti :

Teoria delle uova Uno dei punti deboli dei Dinosauri erano le uova; infatti la distruzione di queste, per opera di piccoli mammiferi o per variazioni climatiche, avrebbe interrotto la riproduzione della specie.

Teoria della supernova Questa teoria si basa sull'ipotesi che la Terra fu colpita dalle radiazioni di una grande supernova esplosa nello spazio, creando grandi mutazioni ed estinzioni di massa di vegetali e di animali.

Teoria dell’asteroide Secondo questa teoria un asteroide del diametro di 10 km colpì la Terra, provocando un esplosione equivalente a 1.000.000 bombe atomiche. Le polveri sollevate dall'impatto oscurarono il sole per anni e ciò impedì lo sviluppo delle piante provocando l'estinzione degli erbivori e quindi dei carnivori.

Gli scienziati che studiano i resti fossili dei Dinosauri si chiamano Paleontologi. Essi vanno a cercare queste ossa fossilizzate nella sabbie, nel fango e negli strati sedimentari che il tempo ha trasformato in roccia. Sanno riconoscere l'età dei sedimenti in base ai fossili che contengono. Prima di essere rimosse, le ossa vanno fotografate, misurate e numerate; poi si deve disegnare la mappa del sito di ritrovamento e la descrizione di ogni fase dell'operazione. I fossili

Liberare i fossili Dopo che si sono portate alla luce, le ossa vengono indurite con fissativi per evitare che non si danneggino durante l'estrazione dal sedimento, poi protette da involucri di schiuma poliuretanica e chiuse in apposite casse imbottite antiurto. Nella seconda fase si portano le ossa nei laboratori dove vengono liberate dal calcare e pulite con con attrezzi manuali, oppure apparecchiature elettroniche ad ultrasuoni o acidi che disciolgono la roccia senza intaccare il materiale organico.

Ricostruire il dinosauro Nella terza fase, ormai completamente ripulite le ossa vengono studiate, catalogate, confrontate, e riprodotte in modelli di gesso. Nella fase successiva, la più affascinante, è la ricostruzione del dinosauro.

Lo sviluppo della vita

FINE