Paleontologia degli invertebrati

INTRODUZIONE ALLA PALEONTOLOGIA

La è lo studio dei

PALEONTOLOGIA fossili

= antichi organismi che sono vissuti nel PASSATO GEOLOGICO

nella prima metà del '500, indicava con il termine "fossile" tutto ciò che si otteneva scavando: in seguito questo

George Bauer,

termine venne limitato ai resti ORGANICI ritrovati tramite uno scavo (animali e piante).

ed (VI - VII sec. a.c.), con "fossile" intendevano i resti di organismi marini.

Senofane, Pitagora Erodoto

Nel corso dell'Età Romana e del Medioevo domina la di Aristotele, che riconosce una che

TEORIA INORGANICA vis plastica

plasma le forme degli organismi viventi.

Nel 1500 si acquisisce la concezione attuale del termine "fossile", per esempio da Leonardo da Vinci (1506-1510)

 Colonna (1916)

 Stenone (1667)



Nel 1700 si supera totalmente la teoria inorganica di Aristotele e si abbraccia la TEORIA ORGANICA

= classificazione dei corpi rocciosi in UNITA' basate sul contenuto in fossili (datazione relativa delle rocce).

BIOSTRATIGRAFIA = insieme degli strati di rocce sedimentate

-Ci permettono di capire se un corpo è più antico o recente rispetto ad un altro:

posso dunque stabilire una SUCCESSIONE RELATIVA che, affiancata a DATAZIONI

RADIOMETRICHE, mi permette di datare numericamente.

(1769-1839)

Scavando lungo di canali scoprì differenti livelli di roccia sedimentaria,

WILLIAM SMITH

- contenenti differenti tipi di fossili e notò anche che questi tipi di fossili

comparivano nello stesso ordine di sovrapposizione in tutta l'Inghilterra.

Questo lo portò a sviluppare il PRINCIPIO DI SUCCESSIONE DEI FOSSILI

secondo cui "particolari forme fossili possono essere usate come marcatori

d'epoca nella quale si sono sedimentati gli strati che le contengono"

La biostratigrafia si basa su 2 principi connessi all'evoluzione degli organismi:

- 1)Ogni specie compare sula terra per un periodo di tempo limitato.

2)Ogni specie si è originata da altre specie attraverso processi evolutivi.

La documentazione fossile varia nel tempo in modo irreversibile e irrepetibile.

Dunque, è possibile attribuire un corpo roccioso ad un intervallo di tempo geologico in base alla

- presenza di una/+ specie fossili, assenti prima e dopo tale intervallo.

Riconosciamo dunque vari tipi di fossili: facili da riconoscere.

a)FOSSILI GUIDA  in un intervallo di tempo geologico

vissuti

breve. nel mondo.

distribuiti

esempio: Nanofossili calcarei

Forammiferi

Ammonoidi

Trilobiti

fossili possono essere usati a livello regionale (ma

b)Alcuni

sono diversi dai fossili guida).

fossili non hanno un grande significato poiché sono

c)Alcuni

molto localizzati.

PERIODI CRONOSTRATIGRAFICI: (4600-542) ADEANO (4600-4000)

PRECAMBRIANO 

- ARCHEANO (4000-2500)

 PROTEROZOICO (2500-542)



PERIODI CRONOSTRATIGRAFICI: (4600-542) ADEANO (4600-4000)

PRECAMBRIANO 

- ARCHEANO (4000-2500)

 PROTEROZOICO (2500-542)



(542-251) CAMBRIANO (542-485)

PALEOZOICO  ORDOVICIANO (485-444)

 SILURIANO (444-419)

 DEVONIANO (419-359)

 CARBONIFERO (359-299)

 PERMIANO (299-251)



FANEROZOICO (251-66) TRIASSICO (251-201)

MESOZOICO GIURASSICO (201-145)

 CETACEO (145-66)



(66-…) PALEOGENE (66-23)

CENOZOICO NEOGENE (23-2,5)

 QUATERNARIO (2,5-…)

N.Ble date si leggono in "milioni di anni fa" 

es.: il Precambriano va da 4600 milioni

di anni fa a 542 milioni di anni fa

= branca della paleontologia che studia i fossili come esseri viventi

PALEOBIOLOGIA I fossili sono stati fondamentali per lo studio dell'evoluzione biologica.

-

= branca della paleontologia che studia i rapporti tra organismi e ambienti

PALEOECOLOGIA Permette la ricostruzione di complesse relazioni biotiche tra differenti tipi di organismi.

- I fossili sono dei buoni strumenti per ricostruire la disposizione dei

PALEOGEOGRAFIA - continenti e dei mari nel passato (es. PANGE= quando continenti tutti

uniti)

Si basa sullo studio dei dati geochimici dei biominerali

PALEOCLIMATOLOGIA - = componente inorganica di un organismo

(es. ossa, conchiglia…)

COME SI CLASSIFICANO I FOSSILI E COME SI NOMINANO:

La definisce gruppi di organismi sulla base di caratteri comuni (condivisi nei gruppi) o esclusivi

CLASSIFICAZIONE

(non condivisi): si tratta di un processo molto complesso per via dell'elevato numero di organismi (si stimano circa

250000 specie descritte).

La è lo studio della diversità degli organismi e le relazioni biotiche: analizza e definisce i sistemi viventi e si occupa

SISTEMATICA

della "teoria della classificazione", tenendo conto dei rapporti evolutivi tra gli organismi.

La si occupa della pratica della classificazione (ordinamento in taxa).

TASSONOMIA

La stabilisce le regole per denominare i gruppi.

NOMENCLATURA

L'IDENTIFICAZIONE è l'inserimento di un certo numero di individui in categorie precostruite

• CLASSIFICAZIONE

Aristotele propose 550 categorie di animali

Nel '700 LINNEO propose una classificazione : la CLASSIFICAZIONE DI LINNEO

essa si basa sugli organi riproduttivi

- è l'inizio della nuova sistematica della zoologia moderna.

Sistema naturae

-

Questa classificazione è stata superata ma ancora oggi vengono usati alcuni suoi concetti fondamentali:

a. tipo della specie scelto tra il materiale non originario quando questo è andato distrutto.

NEOTIPO=

b. qualunque esemplare proveniente da una stessa località e livello stratigrafico

TOPOTIPI= del materiale originario.

c. prevede l'uso di simboli.

NOMENCLATURA APERTA (da un taxon che ha affinità con uno nato

-aff. affinis)indica

esemplare che non può essere

-sp.  determinare provvisorie o quando il materiale in esame è scarso o

-cof.per

poco preservato

d. classificazione artificiale usata quando studio i resti di elementi scheletrici per cui non è

PARASSATOMIA= possibile stabilire una relazione con la specie naturale (es. otoliti, conodonti, spore, pollini,

tracce fossili).

e. Viene mantenuta la SPECIE

GERARCHIA dei TAXA: GENERE

FAMIGLIA

ORDINE

CLASSE

PHYLUM

REGNO

DOMINIO

Si tratta di categorie gerarchiche, ossia che includono categorie di rango superiore o inferiore.

unità fondamentale della classificazione biologica

SPECIE= è una CATEGORIA NATURALE poiché esiste in natura (a differenza delle altre)

 Si indica con due nomi latini o latinizzati: il primo con l'iniziale maiuscola (generico)

 il secondo tutto in minuscolo (specifico).

Può essere considerato in modo operativo, cercando di descriverla e distinguerla da

 specie simili.

Può essere consiterata una CATEGORIA EVOLUTIVA, ma il dibattito è ancora acceso.



Ci possono essere delle DISCONTINUITA' del flusso genico tra gruppi appartenenti a specie

diverse: ciò piò essere dovuto a barriere riproduttive e facilita il lavoro di classificazione.

variabilità di caratteri morfologici tra individui di una stessa specie.

VARIABILITA' INTRASPECIFICA= ha uno sviuppo ontogenetico



La discussione sul CONCETTO di specie è controversa: secondo Darwin "voler definire la specie è un

tentativo di definire l'indefinibile".

comunità/gruppo di comunità connesse i cui caratteri morfologici sono

MORFOSPECIE= sufficientemente definiti per qualificare con un nome specifico

Si basa sul concetto di SPECIE BIOLOGICA

 Caratteri morfologici condivisi da un gruppo di organismi indica la loro capacità

di incrociarsi, si ha un flusso genico (questo va a giustificare la specie

morfologica).

insieme di individui effettivamente/potenzialmente infecondi e isolati riproduttivamente

SPECIE BIOLOGICA= da altri individui simili.

è una categoria che si basa sul concetto di isolamento riproduttivo, applicabile

 in molti ma non in tutti i casi.

gruppo di individui compreso tra due eventi di speciazione o tra una speciazione e

SPECIE FILOGENETICA = un'estinzione

gli individui presentano caratteri derivati, presenti esclusivamente nel gruppo

 considerato.

La specie biologica e quella filogenetica corrispondono alle realtà naturali e quindi possono essere

considerate operativamente.

• NOMENCLATURA BINOMIA:

Ciascuna specie è caratterizzata da un nome GENERICO (iniziale maiuscola) e uno SPECIFICO (tutto minuscolo).

es. Ursus spelaeus

Il nome può avere derivazione per: CARATTERE MORFOLOGICO ( Ostrea minuta)

LOCALITA' di ritrovamento ( Mytilus californiano)

NOMI DI PERSONE (Parkisonia parkinsoni)

Il nome deve essere unico

 universale

 stabile nel tempo



Al binomio si fa seguire il nome dell'autore che ha istituito la specie e l'anno di istituzione

es. ( Sowerby, 1821)

Parkinsonia parkinson

Per le categorie di rango superiore si utilizzano i suffissi:

Sottofamiglia -INAE

Famiglia -IDAE

Superfamiglia -OIDEA/-ACEA

Sottordine -INA

Ordine -IDA/-A/-ATA

Classe e Phylum -A

E' basata su regole universali scritte in codici di nomenclatura (ICZN, ICBN, ICNB)

Si parla di quando ad 1 specie/genere vengono attribuiti 2/+ denominazioni: per la LEGGE DI PRIORITA', è

SINONIMIA

valido il nome più antico (quello pubblicato prima).

Si parla di quando 2/+ taxa di uno stesso livello gerarchico vengono indicati con lo stesso nome: anche in questo

OMONIMIA

caso si ricorre alla legge di priorità poiché può esistere un solo nome specifico per genere ed un solo nome generico per

regno. esemplare unico tipico di una specie, utile come riferimento e nel confronto

OLOTIPO= la sua descrizione è diversa da quella di specie

 viene scelto poiché presenta caratteristiche medie di ciascun carattere

 si usa lo SPECIETIPO per il genere e il GENERETIPO per la famiglia

 tutti gli esemplari utilizzati nella descrizione di una nuova specie (fanno parte del serietipo)

PARATIPI=

esemplari di un serietipo nel caso non sia stato identificato un olotipo

SINTIPI= della specie scelto successivamente all'istituzione di una nuova specie

LECTOTIPO=tipo della collezione cui appartiene il tipo designato per la specie, quando la

PARALECTOTIPI=esemplari

designazione sia stata effettuata non nel momento dell'istituzione della specie

medesima, ma in una revisione successiva

PHYLUM CNIDARIA (PRECAMBRIANO-ATTUALE)

Si tratta di METATOZOI chehanno una simmetria radiale

polimorfi

sono essere solitari o coloniali

possono

Hanno una distribuzione stratigrafica che va dal Precambriano all'attuale.

Presentano TENTACOLI con NEMATOCISTI, che svolgono le funzioni di difesa e di predazione.

Si tratta di organismi che possiedono un'organizzazione in TESSUTI ma non in organi.

Hanno una PARETE del corpo che è DIPLOBLASTICA(= parete costituita da 2 strati di cellule)

1) ECTODERMA(esterno) che secerne l'esoscheletro

2) ENDODERMA(interno) ha la funzione del digerente

MESOGLEA= strato cellulare gelatinoso che separa 1 e 2

Le informazioni sulle parti molli si ricavano dalla scleractina e sono costituite dall'ENTERON(= cavità gastrovascolare

interna) il quale presenta come unica apertura una bocca spesso circondata da tentacoli.

Presentano unSistema Nervoso

Muscolare

Sistema Riproduttore

Sistema

Endoderma si ripiega andando ad originare i MESENTERI, i quali sono sorretti dai SETTI

=lamine scheletriche che suddividono la parte interna e

che si conservano (li troviamo a livello fossile).

Nella colonia chiamiamo ogni singolo individuo

CORALLITE= l'intera colonia

CORALLUM=

Sono organismi che presentano POLIMORFISMO (= presenza di due forme corporee diverse durante stadi di vita diversi).

asessuale

a. POLIPO riproduzione

cilindrico

corpo circondata da tentacoli

bocca attaccati al substrato per questo sono dette

vivono

FORME BENTONICHE.

l'ombrella

b. MEDUSA possiedono

bocca è rivolta verso il basso ed è circondata da

la

tentacoli dal nuoto libero, vengono dette

caratterizzata

PLANCTONICHE (trasporto passivo per azione dell'acqua)

o INECTONICHE (possibilità di nuoto attivo).

Gli cnidari sono suddivisi in 3 classi: a. HYDROZOA Precambriano-attuale

polipo + stadio medusa

stadio essere sia di acque dolci che salate ma sono

Possono

prevalentemente marini.

b. SCYPHOZOA

Precambriano-attuale

lo stadio medusa

Prevale

marini

Sono

abbiamo fossili poiché non possiedono parti mineralizzate

Non

c. ANTHOZOA Precambriano-attuale

solo lo stadio polipo

Hanno

marini

Sono in due sottoclassi

Suddivisi

1)Sottoclasse OCTOCORALLIA

2)Sottoclasse ZOANTHARIAOrdine Rugosa

Scleractinia

Ordine Tabulata

Ordine

Studieremo la classe degli ANTHOZOA, poiché è caratterizzata da moltissimi fossili

1. ORDINE RUGOSA (Ordoviciano-Permiano)

Si contano circa 800 generi.

Possono essere forme solitarie o coloniali.

Presentano uno scheletro di calcite.

Hanno simmetria bilaterale dovuta ai setti disposti in quadranti: inoltre i setti sono prevalenti rispetto agli elementi trasversali.

La forma base del corallite/corallum è un CONO ROVESCIATO

parete, presenta anelli di crescita trasversali che indicano la

EPITECA= variazione di crescita dell'individuo

base del cono, una zona depressa che presenta i setti.

CALICE= alcune volte presenta una ZONA PIATTA (=piattaforma) e una

ZONA CENTRALE DEPRESSA (=depressione calicinale)

calice è molto importante poiché rappresenta l'impronta base del polipo: sopra questo calice,

Il

quando l'organismo era ancora in vita, poggiavano i tessuti del polipo.

Man mano che il polipo cresceva, produceva calcite verso l'alto: la direzione di

crescita era dal bassa all'alto, infatti i tessuti stanno prevalentemente in alto

La crescita del polipo è indicata dalle linee trasversali

di chiusura del calice

OPERCOLO=piastra Nello stadio più giovanile dell'organismo, quando il cono non era ancora formato,

MODALITA' DI INSERZIONE DEI SETTI la parte mineralizzata era costituita da un piccolo disco con due setti (vedi

immagine)

Fossa

Setti Controalari Man mano che l'organismo cresce si ha la formazione di SETTI ALARI e CONTROALARI.

Alare

Fossa Cardinale Con la crescita i setti continuano a formarsi in formazioni specifiche, disponendosi

concentricamente in quadranti: si vanno a creare così due zone dette F