Paleontologia

Appunti

Di

Paleontologia

➢ Nomenclatura

➢ Sistematica

o Foraminiferi

o Diatomee

o Coccolitoforidi

o Radiolari

o Regno Monera e batteri

o Cnidaria

o Porifera

o Brachiopodi

o Mollusca

o Bivalvi

o Cephalopodi

o Gasteropodi

o Annelida

o Echinodermata

o Crinozoa

o Bryozoa

o Phylum Arthropoda

o Phylum Emicordati

➢ Tafonomia

o Seppellimento

➢ Tracce fossili DANIEL CUCUGLIATO 2

Paleontologia

La paleontologia studia gli esseri viventi vissuti nel passato. Il principale campo d’inda-

gine di questa disciplina è lo studio dei fossili.

Questo termine “fossile” venne introdotto da George Bauer (1495-1555), inizialmente

stava ad indicare gli oggetti trovati sepolti nel terreno ed estraibili, come ad esempio i

resti archeologici.

Oggi, invece, il termine fossile rappresenta la testimonianza della vita nel passato geolo-

gico. Sono come una sorta di documenti che si sono avvicendati nella storia della Terra

e che ci sono pervenuti attraverso i processi di fossilizzazione, e che ritroviamo all’interno

delle rocce.

Un po’ di storia…

Storicamente, ed anche nello stesso arco di tempo, sussistevano due teorie sostenute da

pensatori diversi sull’origine dei fossili; dunque, c’era chi sosteneva che i fossili avessero

genesi inorganica e chi, invece, sosteneva avessero una genesi organica.

Circa 2000-3000 anni fa i fossili erano considerati anch’essi dei minerali, in quanto veni-

vano ritrovati in cavità delle rocce o fossilizzati all’interno di esse.

Aristotele, Teofrasto ed altre figure di grande rilievo storico scrissero i primi grandi trat-

tati sui fossili, e per primi li studiarono, tentarono di descriverli e di trovare le possibili

applicazioni, ma non si posero il problema di capire cosa effettivamente fossero, né tan-

tomeno quale fosse la loro origine.

Vennero studiati, ad esempio, i denti di squalo che trovavano la loro applicazione in

ambito medico, se triturati, potevano essere utilizzati come rimedio contro i morsi di

serpente.

In tempi molto recenti, un evento molto particolare ed ambiguo, fu quello che vide Be-

ringer protagonista, quando già si era insediato il concetto di fossile e la sua origine, egli

scrisse un trattato in cui descrisse dei fossili come sculture appositamente sotterrate. In

seguito a tale evento vi fu un definitivo abbandono delle idee sull’origine inorganica dei

fossili. DANIEL CUCUGLIATO 3

Tipologie di fossili

Le testimonianze fossili possono essere distinte in corpi fossili (intero organismo o parti,

e impronte) e tracce.

Parti scheletriche

1. dell’organismo vissuto, o addirittura tutto, che si conserva nel tempo

geologico. La difficoltà di riconoscimento varia in base alla parte scheletrica che viene

rinvenuta. È più intuitivo e semplice riconoscere un fossile dal ritrovamento del cranio,

piuttosto che dal rinvenimento di una parte scheletrica appartenente ad una parte del

corpo difficilmente distintiva.

Impronte,

2. o calchi, delle ossa o della pelle dell’organismo; possono essere riproduzioni

interne od esterne del corpo

In entrambi i casi si parla di corpi fossili.

Tracce fossili,

3. sono anch’esse documentazioni, ma sono delle perturbazioni del sub-

strato generate dall’organismo, questa modifica può essere registrata a livello paleonto-

logico, avendo delle tracce dello spostamento dell’organismo. Da tale ritrovamento è

possibile comprendere quale sia l’organismo che l’ha generata e quale fosse l’attività che

stava svolgendo. Tuttavia, le tracce non sono facilmente ritrovabili. Quest’ultime non

sono parti dell’organismo vivente, ma pur sempre sedimento.

Occorre porre attenzione agli oggetti che si osservano e che si vogliono classificare come

fossili, talvolta lo sembrano ma non lo sono; un caso frequente di questi falsi fossili sono

ad esempio le dendriti di manganese, ovvero dei depositi minerali che si infiltrano tra

due strati dalla forma reticolare (di un alberello).

Gran parte del ritrovamento dei fossili avviene nelle rocce sedimentarie, preferibilmente

a grana fine. Sono comunque possibili alcuni ritrovamenti in rocce magmatiche, essen-

zialmente piroclastiti, e metamorfiche, principalmente scisti di basso grado di metamor-

fismo.

In rocce più grossolane è più improbabile il ritrovamento di fossili, in quanto in una

roccia grossolana gli spazi tra i costituenti sono maggiori, il che si traduce in una maggiore

infiltrazione d’acqua che ha di certo effetti nefasti, pertanto è difficile che i fossili in tali

rocce si conservino.

William Smith introdusse il concetto di fossile guida, il principio di successione fauni-

stica grazie al quale è possibile svolgere una datazione relativa attraverso il riconosci-

mento dei fossili, tale concetto è simile al principio di sovrapposizione.

DANIEL CUCUGLIATO 4

Specie biologica

Il primo concetto di specie è proprio quello biologico. Il concetto di specie biologica,

introdotto da Mayr nel 1940, ci dice che una specie è costituita da tutto un insieme di

esemplari, o individui, che sono capaci di riprodursi dando al mondo nuova prole fertile

per incrocio; dunque, gruppi di individui tra loro interfertili, che danno vita a loro volta

ad individui fertili, dunque fanno perpetuare nel tempo la specie. Questo concetto è

comunque abbastanza obbiettivo. Esistono specie che si riproducono in maniera ases-

suata, ad esempio per gemmazione, o per divisione dell’unico organismo di partenza in

una seria di numerosi altri individui.

Tuttavia, ci sono specie che sono in grado di riprodursi in maniera sessuata per incrocio,

ma non danno vita a una prole fertile, ad esempio il cavallo e l’asino danno vita al mulo;

ed in tal caso il mulo non si sa se considerarlo della stessa specie o a una specie a sé

stante. Quindi esistono dei limiti all’applicazione di questo concetto.

L’identificazione di una specie viene essenzialmente fatta dall’osservazione di caratteri,

caratteri della morfologia che accomunano questi individui e che li rendono simili, che

poi sono tra loro interfertili.

Si identificano dunque attraverso i caratteri della fisionomia, ma anche attraverso

un’identificazione per confronto cariologico ed esame del DNA. Ciò ha una sua ogget-

tività, in quanto io mi baso sul fatto che sono fertili e che effettivamente è così, o sul fatto

che confronto il DNA e poi effettivamente è uguale.

Se si prendono in considerazione i caratteri della morfologia si vanno a vedere i caratteri

simili che accomunano gli individui tra loro interfertili. Nel caso della paleontologia, non

trattando con organismi in vita, l’identificazione della specie si basa sul concetto morfo-

logico o tipologico o morfospecie, cioè guardo tutti gli individui e guardo se hanno ca-

ratteri comuni che sono molto specifici, molto caratteristici, che consentono di separare

questi individui da altri, che non hanno queste stesse caratteristiche, e che quindi non

apparterranno alla stessa specie. Ci si basa molto sulla forma e sul confronto. Questo

riconoscimento è abbastanza soggettivo, in quanto un paleontologo può dare maggior

peso ad una caratteristica piuttosto che un'altra, mentre una terza persona può tenere

conto del contrario. Anche dando peso alle stesse caratteristiche però è necessario acco-

stare la definizione di certi parametri per definire le misure dei caratteri.

Ulteriori concetti…

Si può definire una specie anche considerando altri concetti, come:

▪ Concetto filogenetico : la filogenesi si occupa di ricostruire i rapporti di parentela tra i

vari individui, cioè studiare proprio i legami di parentela, e chi deriva da chi, quanto più

strettamente o meno, tra le varie specie attuali e quelle che si sono succedute nel passato.

In questo caso la specie viene concepita come l’insieme di tutti gli individui che hanno

caratteri comuni etc. e sono compresi fra un evento di speciazione alla base e alla

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sommità da un evento di estinzione; tutti gli individui compresi tra questi due eventi

(comparsa e scomparsa) costituiscono la specie.

▪ Concetto ecologico : viene considerato come un gruppo di individui non solo attuale, ma

anche del passato, che hanno vissuto per un arco di tempo più o meno lungo, ma ten-

gono conto degli aspetti ecologici. Ecologici perché vi sono dei parametri ambientali che

condizionano l’evoluzione ed il comportamento degli individui. Quindi si potrebbero

avere individui della stessa specie che, se sottoposti a condizioni ambientali differenti da

quelle originarie, potrebbero evolversi e mutare in due specie differenti. Un esempio

sono le pressioni ambientali, l’alimentazione, o semplicemente variazioni di temperatura

che possono alterare la fecondità (per cui gli individui non si incrociano più).

▪ Concetto di specie OTU : intesa come Unità Tassonomica Operativa, un concetto che

in qualche modo prescinde dagli organismi, ma prende in considerazione soltanto og-

getti che possono essere definiti per le caratteristiche senza considerare se erano fecondi

od interfecondi, o se comunque potevano riprodursi, ma considerando solo la forma

degli oggetti attraverso elaborazioni essenzialmente numeriche.

Variabilità intraspecifica

Possono esserci delle differenze tra individui della stessa specie. Ad esempio, delle va-

riazioni nel sesso, cioè del genere, come maschio o femmina, questa variazione prende

genotipica

il nome variazione . variabilità onto-

Un altro parametro che può differire è l’età, questo prende il nome di

genetica .

Specie dello stesso tipo, come nel caso dei gasteropodi e dei foraminiferi, possono dif-

ferire mostrando distinte colorazioni o uno sviluppo diverso dell’avvolgimento. Queste

divergenze sono dovute alla variazione dell’ambiente in cui gli organismi vivono, tale

ecofenotipica

variabilità prende il nome di .

Esempi di variabilità intraspecifica

Dimorfismo sessuale

Il gasteropode, un invertebrato, presenta esemplari femminili e maschili.

La conchiglia dell’esemplare femminile è più globosa, dunque più grossa, rispetto a

quella del maschio.

Nelle ammoniti maschio e femmina vi è invece oltre una diversità di dimensione (al

solito la femmina è più grande) vi è anche una differenza nell’apertura.

Un dimorfismo sessuale interessante si ha con un cefalopode, parente dei polpi e le

seppie, si tratta dell’argonauta: la femmina ha una nicchia (conchiglia) più grande quando

è fecondata per proteggere la prole. La caratteristica di questo dimorfismo è appunto

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che le femmine hanno una conchiglia, dunque è più semplice ritrovarle come fossili,

mentre i maschi sono fatti semplicemente da sostanza organica.

Lo sviluppo ontogenetico e il dimorfismo sessuale, maschio e femmina, è possibile no-

tarlo anche nel caso della specie umana, in quanto i due generi sviluppano con velocità

differenti, le femmine sviluppano prima dei maschi. Nelle diverse fasi di crescita vi sono

parti del corpo che sviluppano con tempi e velocità diverse, questo si chiama accresci-

mento allometrico.

Limite di una specie

“Da un istogramma che rappresenti una determinata caratteristica di una specie siamo

in grado di vedere il suo andamento, o meglio la sua evoluzione. Una specie può mutare

in un'altra, questo cambiamento può essere visualizzato nell’istogramma notando una

sovrapposizione. A quel punto occorre stabilire il limite della specie; non è semplice

stabilire un limite in maniera obbiettiva.

CRONOSPECIE: cambiamento continuo (anagenesi) di una specie nel tempo.”

Sistematica e nomenclatura

La sistematica studia le caratteristiche degli organismi e le relazioni di parentela che esi-

stono tra loro, e produce delle classificazioni.

Una classificazione costituisce un ordinamento degli organismi in gruppi in base alle loro

caratteristiche e alle relazioni che intercorrono fra di essi. Una buona classificazione deve

basarsi sulle affinità tra organismi che investono la loro architettura, anatomia e adatta-

menti fondamentali.

Ci saranno dunque categorie di rango superiore e, man mano che i criteri di classifica-

zione diventano più restrittivi, di rango più basso. L’insieme di criteri e regole individuati

per classificare gli organismi vengono redatti dalla Tassonomia.

A seconda dei criteri che si tengono in considerazione possiamo svolgere diversi tipi di

classificazioni, è necessario perciò scegliere dei criteri adatti che riescano a farci svilup-

pare una classificazione sensata; esiste una gerarchia di caratteri che permettono di di-

stinguere gli organismi e di raggrupparli o separarli, con caratteri più importanti (caratteri

plesiomorfi) che investono intere strutture, comuni ad un elevato numero di specie ed

altri secondari (caratteri sinapomorfi, apomorfi e autapomorfi), che riguardano solo par-

ticolari apparati e che accumunano un numero ristretto di specie.

Tutt’oggi non c’è un modo univoco di classificare le specie; a maggior ragione storica-

mente non ne avevano uno soltanto. Già Aristotele parlava di Genere e Specie.

Ma il primo vero e proprio tentativo di classificare tutti gli organismi venne introdotto da

Linneo nel 1758, introducendo anche una nomenclatura che viene usata tutt’oggi.

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Prima di Linneo, o Linneous, vi era un enorme confusione dovuta all’assenza di nomen-

clatura uniforme e difficoltà ad individuare i caratteri morfologici essenziali e il grado di

affinità tra gli organismi.

Gerarchia delle categorie tassonomiche

Nel sistema linneano ogni specie viene posizionata in una scala gerarchica di gruppi tas-

sonomici o taxa (taxon al singolare).

CLASSIFICAZIONE CLASSIFICAZIONE

DI LINNEO ATTUALE

REGNO REGNO

PHYLUM (divisione)

CLASSE CLASSE

ORDINE ORDINE

FAMIGLIA

GENERE GENERE

SPECIE SPECIE DANIEL CUCUGLIATO 8

NOMENCLATURA

Le regole per la nomenclatura binomia sono state introdotte da Linneo, tuttavia nel

tempo sono state apportate delle modifiche per stabilizzare e rendere internazionale,

con delle regole, un codice di nomenclatura.

Per nomenclatura intendiamo l’insieme di regole con cui assegnare il nome alle specie

e ai taxa di rango superiore. La prima pubblicazione di un codice internazionale di No-

menclatura Zoologica risale al 1905, la versione più recente del codice, invece, venne

redatta nel 1999, con validità dal 2000, ma subisce comunque aggiornamenti frequenti.

Tutti i nomi sono espressi e declinati secondo le regole della lingua latina.

Le terminazioni da adottare per le categorie tassonomiche di rango superiore al genere,

in aggiunta alla radice del nome, sono le seguenti:

- a per la classe

- ida, - ata per l’ordine;

- oidea per la superfamiglia;

- idae per la famiglia (-aceae in botanica);

- inae per la sottofamiglia;

Es.: Classe Bivalvia, Ordine Veneroida, Famiglia Telliniidae, Genere Tellina, specie Tel-

lina serrata

Il nome specifico viene solitamente definito nei seguenti modi:

1. Per prima si pone un aggettivo, o un nome in apposizione che illustra una carat-

teristica saliente della specie; una caratteristica distintiva come ad esempio verru-

cosa.

2. Il genitivo del nome della persona a cui la specie è stata dedicata. Il nome va

comunque latinizzato e, se di origine anglosassone o altro, va anche letto in lingua

latina.

3. Il nome aggettivato di una località o di un intervallo temporale in cui per la prima

volta è stata riscontrata la specie. Si parla dunque del primo luogo di ritrova-

mento, ad esempio calabro, o di un intervallo stratigrafico.

I nomi vengono definiti in questo modo e vanno scritti necessariamente in corsivo; di

seguito si pone il nome dell’autore e l’anno di pubblicazione. Talvolta quest’ultimi ven-

gono scritti tra parentesi, ciò sta a significare che l’autore inizialmente aveva inserito

quella specie in un determinato genere, però nel tempo autori successivi modificano,

per vari criteri, l’appartenenza di genere. DANIEL CUCUGLIATO 9

Anche i nomi dei generi si coniano in funzioni di caratteristiche salienti, le radici sono

essenzialmente: nomi latini, o nomi greci latinizzati, e si possono comporre; comporre

nel senso che il nome completo deriva dall’unione di prefissi o suffissi dei nomi completi

di due caratteristiche distintive di quel genere.

Tutte le categorie, fino al livello di famiglie, sono definite tramite un criterio tipologico:

la specie è definita tramite un esemplare-tipo, il genere tramite una specie-tipo e una

famiglia tramite un genere-tipo.

Olotipo : esemplare tipo che rappresenta la specie.

Paratipi

: tutti gli esemplari su cui l’autore basa la descrizione della specie.

serie tipo

Olotipi e paratipi costituiscono la .

Vi sono comunque dei problemi presenti nella nomenclatura:

• Omonimia: un solo nome specifico o generico che viene utilizzato per indicare due

taxa che sono effettivamente differenti

• Sinonimia: più nomi specifici o generici che vengono utilizzati per indicare un solo

taxa.

Si applica il principio di priorità, ovvero viene considerato il nome più antico, che viene

quindi utilizzato prima.

Differenze in botanica…

Nel caso dei vegetali ci sono delle piccole differenze, ad esempio se viene cambiato il

genere, a differenza della zoologia, si continua a mantenere il nome del primo autore e

si aggiunge il nome dell’autore che ha cambiato genere tra parentesi.

Eccezioni…

Specie appartenenti allo stesso genere possono differire per alcune caratteristiche molto

evidenti, si distingue pertanto una categoria intermedia, ovvero un sottogenere, il nome

di quest’ultimo si mette tra parentesi tra il nome del gener