Micropaleontologia - elaborato

Relazione laboratorio di micropaleontologia

Fabio Leonetti

Indice

• Introduzione ………………………………………………………………………………… 3
• Preparazione dei campioni ……………………………………………………… 3
• Foraminiferi …………………………………………………………………………………… 3……………………………………………………………….. 4
• Anatomia e nutrizione ………………………………………………………………………………… 5
• Riproduzione …………………………………………………………………………………. 7
• Tipi di parete
• Parete agglutinante o arenacea ………………………………………………………………………. 8 U U
• Parete microgranulare ………………………………………………………………………………….. 9 U U
• Parete porcellanacea …………………………………………………………………………………… 10 U U
• Parete calcitica ialina …………………………………………………………………………………… 11 U U
• Parete organica ………………………………………………………………………………………….. 13 U U
• Altri tipi di parete ………………………………………………………………………………………. 14 U U
• Ordine Spirillinida – parete con uno/più cristalli di calcite ……………….. “ U U
• Ordine Carterinida – microstruttura spicolare ………………………………….. “ U U
• Ordine Silicoloculinida – parete silicea ………………………………………….. 15 U U
• Ordine Involutinida – parete aragonitica ………………………………………….. ” U U
• Disposizione delle camere ……………………………………………………………………. “
• Disposizione uniseriale ………………………………………………………………………………… “ U U
• Disposizione biseriale ………………………………………………………………………………… 16 U U
• Disposizione triseriale ………………………………………………………………………………….. “ U U
• Disposizione spiralata ………………………………………………………………………………….. “ U U
• Disposizione mista …………………………………………………………………………………….. 17 U U
• Disposizione trocospirale ……………………………………………………………………………… ” U U
• Aperture …………………………………………………………………………………………………… 18
• Strutture connesse con le aperture ………………………………… 19
• Ornamentazioni ………………………………………………………………………………………… “
• Analisi dei residui di lavaggio …………………………………………….. 20
• Rapporto plancton/benthos: generalità …………………………………….. “
• Rapporto infauna/epifauna: generalità ……………………………………… 24
• Lavato TS3 – Torrente Stirone: analisi paleoecologica ………. 25 U U
• Generi osservati ………………………………………………………………………….. 25
• Determinazione rapporto plancton/benthos e conclusioni …………………………………………………………………………………… 32
• Determinazione rapporto infauna/epifauna e conclusioni …………………………………………………………………………………… 33
• Lavato Tunisia – analisi biostratigrafica ………………………………….. 35 U U
• Generi osservati …………………………………………………………………………….. “
• Interpretazione ……………………………………………………………………………… 37
• Bibliografia ………………………………………………………………………………….. 38

1. Introduzione

La presente relazione ha lo scopo di esporre l’attività di laboratorio svolta durante il corso di Micropaleontologia, avvalendosi di una dettagliata descrizione delle caratteristiche peculiari di alcuni dei microfossili osservati (foraminiferi microbentonici e planctonici).

Sono state eseguite principalmente due esercitazioni: la prima, nella quale sono state effettuate la descrizione dei vari microfossili e la successiva analisi paleoecologica e paleobatimetrica (mediante il rapporto plancton/benthos); la seconda, nella quale è stata eseguita un’analisi biostratigrafica del campione mediante il riconoscimento della biozona e quindi la successiva collocazione nella Geologic Time Scale.

2. Preparazione dei campioni

I microfossili possono essere studiati in diversi modi: uno di questi è il metodo dei lavati. Da una roccia tenera (in genere una marna o un’argilla poco litificata), attraverso l’utilizzo di setacci molto fini, si elimina la frazione che non serve ai fini degli studi micropaleontologici, biostratigrafici ecc… e si concentrano i microfossili che saranno successivamente separati e studiati al microscopio.

Un altro metodo di preparazione dei campioni consiste nel deporre le parti piccole di roccia su vetrini particolari (come per lo studio dei nannofossili, ad esempio): questi “vetrini” si chiamano “smear slide”. Per le rocce molto compatte che non possono essere disgregate, si fanno delle sezioni sottili; un’alternativa a quest’ultime soluzioni sono i “dry peels”, che ricalcano la superficie rocciosa e che successivamente vengono studiati al microscopio.

Date le minuscole dimensioni dei microfossili, il microscopio è indispensabile: viene utilizzato il microscopio a scansione elettronica (Scanning Electronic Microscope, SEM) che permette ingrandimenti molto elevati, oppure il Transmission Electronic Microscope (TEM). Inoltre, viene utilizzato il microscopio ottico a luce trasmessa, che attraversa il campione e che è impiegato per l’analisi degli smear slide, dry peels ecc…

Seguono poi l’elaborazione, il trattamento e la presentazione dei dati, che nel caso dei microfossili sono presenti in elevate quantità rispetto ai macrofossili: anche in piccole quantità di roccia sono presenti popolazioni di migliaia e oltre microfossili.

3. Foraminiferi

I foraminiferi sono organismi unicellulari, dalla cellula eucariota (la più evoluta). Sono essenzialmente marini, ma è possibile trovarli anche in ambienti di transizione e, in misura minore, in acque dolci.

I foraminiferi microbentonici compaiono a partire dal Cambriano e invadono soprattutto l’ambiente marino: si trovano dalla linea di costa fino a profondità abissali, in aree tropicali come in quelle temperato-fredde.

I foraminiferi si sono adattati ad una grande varietà di modi di vita; hanno contribuito e contribuiscono tutt’ora alla sedimentazione biogenica e nel record fossile hanno avuto un contributo sedimentogenetico e litogenetico molto importante. Sono suddivisi in tre grandi gruppi non risultanti nella classificazione tassonomica, essendo gruppi informali: microbentonici, cioè quelli che vivono sul fondo; planctonici, che vivono nella parte alta della colonna d’acqua; macroforaminiferi, i quali sono bentonici ma per la loro complessità e le loro peculiarità sono trattati separatamente.

Hanno un’importanza biostratigrafica (soprattutto per la ricerca petrolifera), quindi permettono la datazione dei sedimenti nei quali sono contenuti. Questa caratteristica riguarda soprattutto i foraminiferi planctonici e macroforaminiferi, meno i foraminiferi bentonici perché sono vincolati all’ambiente in cui vivono: una delle condizioni imprescindibili affinché un marker, un fossile guida sia utile dal punto di vista biostratigrafico è che debba essere quanto più possibile svincolato dall’ambiente circostante. I macroforaminiferi sono un’eccezione perché pur nel loro ambiente di vita (acque poco profonde) hanno avuto un’ampia diffusione laterale, che quindi permette ampie correlazioni biostratigrafiche.

I foraminiferi hanno una sensibilità all’ambiente in termini di caratteristiche delle acque (ossigenazione, temperatura, pH, Eh ecc…), quindi grazie alle variazioni morfologiche che mostrano permettono delle ricostruzioni paleoambientali, paleoclimatiche e paleobatimetriche.

3.1. Anatomia e nutrizione

Come già detto, i foraminiferi sono forme unicellulari che hanno una cellula eucariota, che consiste in un nucleo ben isolato dai vari organi all’interno della cellula, e un citoplasma suddiviso in due parti: uno detto ectoplasma (esterno al guscio) ed uno detto endoplasma (interno al guscio) (Fig.3.1).

Fig.3.1 – Cellula eucariota (foto scattata al SEM).

L’ectoplasma è più trasparente e meno denso dell’endoplasma: si presenta con delle estroflessioni che possono cambiare forma e direzione e che hanno un movimento bidirezionale dall’esterno verso l’interno del guscio. Queste estroflessioni sono chiamate pseudopodi (od orizopodi): sono così chiamati perché fra le varie funzioni servono dei piccoli movimenti per le forme bentoniche. Un’altra importante funzione degli pseudopodi è quella di intrappolare le particelle che servono per il nutrimento: dal momento che queste forme non sono in grado di svolgere la funzione clorofilliana devono nutrirsi necessariamente di qualcosa per il loro metabolismo.

Nel tempo, i foraminiferi hanno adottato diversi meccanismi e risorse trofiche: quindi vi sono forme essenzialmente erbivore; altre carnivore; alcune sospensivore (le quali catturano i nutrimenti sospesi nell’acqua); altre depositivore (le quali ricercano i nutrimenti all’interno dei sedimenti, per le forme bentoniche); in misura minore parassiti. Alcuni di essi vivono in simbiosi con alghe di vario tipo: ciò comporta che le forme aventi i simbionti (alghe) vivono solo nella zona fotica e comunque possono arrivare a profondità di 120-130m; a seconda delle fasce batimetriche, vi sono diversi simbionti che possono convivere con i foraminiferi.

Essi si nutrono di varie particelle molto piccole (alghe, batteri, funghi, larve e piccoli animali): ci sono alcuni foraminiferi che riescono a catturare coi loro pseudopodi dei piccoli crostacei e a nutrirsi. A loro volta sono alla base della catena alimentare e quindi sono preda di svariati organismi (tra i quali crostacei e bivalvi).

Organi comuni alle cellule eucariote sono: mitocondri, ribosomi, apparato di Golgi e nucleo. L’endoplasma (che si trova all’interno del guscio) contiene il nucleo, il quale è delimitato da una membrana e da altri organi che servono per le funzioni vitali: i mitocondri, i quali sono utili alla respirazione o alla trasformazione di energia e i ribosomi, i quali sono utili alla sintesi proteica e che contengono l’RNA.

È possibile trovare anche dei vacuoli che possono avere una funzione digestiva. Il variare delle dimensioni delle forme planctoniche può far variare la densità della cellula e cambiare la profondità in cui vivono le forme. Vi sono alcuni microrgani tipici dei foraminiferi: per esempio i prodotti di scarto (che appaiono in maniera particolare), chiamati xantosomi.

Un’altra particolarità dei foraminiferi sono i microtubuli che sembrano essere connessi con la presenza degli pseudopodi, perché riescono a contrarli, ad estrofletterli e a trasportarli dall’esterno all’interno del guscio (facendo loro compiere un movimento bidirezionale). La loro azione è paragonabile a quella dei muscoli. Il movimento bidirezionale ha il fine di catturare le particelle utili per il nutrimento.

L’apparato di Golgi è presente anche in altre forme unicellulari ed è legato a diverse funzioni, tra cui l’attività di sintesi della cellula (contiene infatti enzimi digestivi). È particolarmente importante nei foraminiferi perché contribuisce alla formazione del guscio: per esempio può produrre del cemento con il quale vengono tenute insieme diverse particelle prese dall’ambiente; oppure, nel caso di foraminiferi che costruiscono cristalli di calcite, quest’ultimi vengono prodotti all’interno dell’apparato e successivamente espulsi all’esterno.

Infine ci può essere un reticolo endoplasmatico, cioè una membrana intracellulare che tiene separate le individualità di questi piccoli organi che si trovano all’interno della cellula.

I gusci dei foraminiferi possono essere costituiti da una singola camera (gusci uniloculari) anche se spesso sono formati da numerose camere disposte in vario modo (gusci pluriloculari). In entrambi i tipi di gusci c’è un’apertura che consente la comunicazione dell’ectoplasma con l’endoplasma: quando nei gusci pluriloculari vengono costruite le camere successive alla prima (chiamata proloculus o protoconca), l’apertura non viene completamente chiusa ma si trasforma in un passaggio che collega tutte le camere successive. Queste aperture residue sono chiamate foramina. La cellula occupa tutto il guscio perché è in comunicazione, non si ritira solo nell’ultima camera.

3.2. Riproduzione

La riproduzione dei foraminiferi è molto i