Evoluzione attraverso l'analisi dei fossili

Questo capitolo tratta della macroevoluzione, cioè l'insieme degli eventi che hanno caratterizzato la storia biologica della Terra: essi comprendono l'aumento della diversità biologica attraverso la speciazione, ma anche l'origine stessa delle innovazioni evolutive, come la comparsa delle penne.
La documentazione fossile, ossia la sequenza con cui i fossili appaiono negli strati rocciosi, è un vero e proprio archivio dell'evoluzione dei viventi.
Studiando i fossili degli strati rocciosi di una determinata area, possiamo farci un'idea dei cambiamenti evolutivi a lungo termine; su scala più ampia, lo studio della stratificazione dei fossili in un certo numero di regioni ci permette di seguire il percorso dell'evoluzione.
Fino dalla metà dell'Ottocento i paleontologi di tutto il mondo hanno studiato il modo sistematico il corso dei principali eventi della storia della vita utilizzando sequenze di fossili scoperti presso diversi siti.

Cominciamo a esaminare la scala geocronologica partendo dal fondo, ossia dall'era più antica.
Le rocce di gran parte dell'era precambriana hanno subito sostanziali cambiamenti nel corso del tempo e molti fossili in esse contenuti un tempo non sono più osservabili.
Tuttavia, i paleontologi hanno trovato alcuni strati precambriani ricchi di fossili e sono riusciti a ricostruire la sequenza dei principali eventi della storia della vita.
I primi fossili scoperti, risalenti a 3,5 miliardi di anni fa, sono microrganismi procariotici; gli strati appartenenti al tardo Precambriano (circa 600 milioni di anni fa) mostrano invece fossili molto diversificati, che includono meduse, coralli, vermi simili a certe specie attuali, ma anche altri animali che hanno scarsa o nessuna somiglianza con le specie oggi viventi.
Le rocce dell'era paleozoica, iniziata circa 543 milioni di anni fa, contengono fossili di linee evolutive che hanno dato origine agli organismi moderni e anche di linee evolutive che si sono estinte.
All'inizio del Paleozoico quasi tutte le forme di vita erano acquatiche ma, circa 400 milioni di anni fa, le piante e gli animali avevano già colonizzato la terraferma.
La successiva era mesozoica, conosciuta anche come era dei rettili, potrebbe essere a ragione definita l'era dei dinosauri e delle piante provviste di coni (le gimnosperme), perché entrambi questi gruppi di organismi dominarono letteralmente il paesaggio.
Durante quest'era fecero la loro comparsa i mammiferi, gli uccelli, gli insetti e le piante con fiori (le angiosperme).
Alla fine del Mesozoico tutte le specie di dinosauri si estinsero; tuttavia, una linea di questo gruppo diede probabilmente origine agli uccelli.
La grande estinzione cretacica interessò anche molti altri gruppi di organismi, marini e terrestri.
L'inizo dell'era cenozoica, collocato a 65 milioni di anni fa, è caratterizzato da un'esplosiva evoluzione e diversificazione dei mammiferi (favoriti dalla scomparsa dei dinosauri), degli uccelli e delle angiosperme.
Poiché le nostre conoscenze sull'era cenozoica sono di gran lunga maggiori rispetto a quelle delle altre ere, nella scala geocronologica i due periodi cenozoici sono a loro volta suddivisi in intervalli più brevi detti epoche.
La nostra specie, Homo sapiens, è apparsa sulla scena circa 100000-200000 anni fa durante l'epoca del Pleistocene ("età delle glaciazioni"); per questo motivo, la durata della nostra permanenza su questo pianeta è (per ora) infinitesimale.

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