Paleontologia - riassunto sintetico per il corso

Richard Owen, Lamark, Hutton, Lyell, Spallanzani e altri. Una personalità influente fu Luis Alvares, studioso della presenza di Iridio

nel Limite K-T, formulatore della teoria del Meteorite che ha sterminato i dinosauri nell’estinzione di massa tra Cretacico e Terziario

(66 Ma).

Da Lyell e Gould deriva l’“uniformismo metodologico” dove si afferma:

• l'uniformità delle leggi della natura nel tempo e nello spazio

• l'uniformità dei processi geologici

• Quando ha avuto origine il Pianeta Terra?

La terra, in quanto pianeta, ha avuto origine circa 4,6 miliardi di anni fa, ed è mutata drasticamente nel tempo. Infatti ha dovuto

subìre moltissime variazioni, sia dal punto di vista orogenico, sia dal punto di vista fisico, chimico e biologico. Non a caso, esistono

diverse scienze stratigrafiche legate allo studio delle condizioni susseguitesi sulla Terra, come la Paleostratigrafia, la

Cronostratigrafia, la Biostratigrafia e la Stratigrafia a Isotopi (Ricostruzione delle variazioni di temperatura oceanica in base a

depositi su fossili dei fondali oceanici).

• Che cos’è la tafonomia?

La tafonomia è la scienza che studia le modalità della formazione di un fossile. Si occupa dell'intera storia dell'organismo, dal

momento della morte fino alla fossilizzazione. E’ divisa in fasi: morte  processi biostratinomici  seppellimento  fossilizzazione. I

gusci degli org sono: molli (fatti di sostanze organiche), difficilmente fossilizzabili o mineralizzati (es. con CaCO3 o SiO2)/guscio

duro e fossilizzabile. Fasi della tafonomia:

1. MORTE – x cambiamenti condizioni ambientali (rapidi)

2. PROCESSI BIOSTRATINOMICI – processi che avvengono nell’intervallo morte-fossilizzazione. Lo studio di questi si

chiama paleontologia attualistica. Sono diversi:

a) Necrolisi – dissoluzione dei gusci duri, decomposizione materia organica, combustione legni. Sopra il substrato.

b) Bioerosione e micritizzazione – gusci sono perforati da org e riempiti di fango microcristallino o calcareo.

c) Dissoluzione pre-diagenetica – dentro substrato. Dissoluzione parti scheletriche (in ordine di dissoluz decrescente:

CaCO3, Aragonite, CaPO4, Chitina).

Dissoluzione gusci Calcarei avviene sotto la CCD (Carbonate Compensation Depth), =curva di compensazione dei Carbonati. SI

trova di solito a 3.000/5.000m di profondità a seconda del mare. Per i gusci Aragonitici, sotto la ACD (Aragonite Compensation

Depth), si trova a circa 2.000/2.500m.

3. TRASPORTO – c’è logorio e selezione delle parti scheletriche.

4. SEPPELLIMENTO – il resto deve essere seppellito sotto un carico di sedimenti abbondanti, in brevi tempi e poco dopo la

morte se no non si riesce a conservarsi. Se avviene: in detriti organici (crea torba), in fluidi (crea il petrolio, greggio), in

detriti minerali (idrocarburi).

5. FOSSILIZZAZIONE - l’insieme di trasformazioni chimiche, fisiche e biologiche che agiscono su un organismo morto, su

una sua parte o su una sua impronta, alterandone la composizione e rendendolo chimicamente stabile. Solo una specie

su 5.000 riesce a fossilizzare (fossilizzaz è un processo raro), perché ci devono essere alcune condizioni: organismo deve

avere parti dure; rapidamente seppellito dai sedimenti. L’ambiente marino è assai più produttivo rispetto a quello

continentale, quindi c’è più possibilità di conservare fossili. Quindi l’organismo è inglobato in un deposito di sedimenti e

protetto da qualunque fattore disgregante, naturale o meccanico, biologico. Ha inizio la diagenesi: trasformazione

geochimica e mineralogica dei resti.

• Quali sono le modalità di fossilizzazione?

1. Incrostazione: I resti sono immersi in acque travertinose (con CaCO3), si formano calchi che riproducono forma

dell’organismo.

2. Riempimento: Parti organiche rimpiazzate da sedimenti più o meno fini.

3. Mineralizzazione: (Più comune) L’acqua scioglie parti più dure dell’organismo che sono sostituite da minerali (Carbonato

di Calcio, Silice, Pirite…). Si forma:

O Pseudo-Guscio: La struttura originale scompare, i vuoti sono riempiti da minerali depositati in acque ricche di sali.

O Guscio Pseudomorfico: Si verifica una sostituzione chimica lentissima, molecola per molecola. Rimane strutt originale.

Es. Legni silicizzati.

4. Carbonificazione: (Eliminazione di O, H, N) Per i vegetali, (in amb riducente) che si arricchiscono di Carbonio. Processo:

Legno-Lignite-Litantrace-Antracite-Grafite (C puro).

5. Distillazione: Gli elementi che costituiscono le parti organiche si disperdono, lasciando un sottile strato di Carbonio.

6. Inglobamento in Ambra fossile: L’Ambra è la resina fossilizzata degli antichi alberi. Può racchiudere insetti, foglie, e parti

vegetali, ma viene preservato solo l’aspetto più esterno dell’organismo, mentre l’interno rimane vuoto.

7. Cerificazione: Inglobamento in cera fossile = Ozocerite (idrocarburo solido). Estremamente raro.

8. Conservazione in Asfalti e Bitumi Fossili: Resti conservati in asfalti e Ozocerite. E’ comune trovare creature del

Quaternario, quali Mammut, Tigri dai Denti a Sciabola (es. Uomo di Tollund IV sec. Avanti Cristo).

9. Salificazione: Resti conservati sotto patine di Sale. Avviene nei Chotts- Depressioni con alte temperature. Es. nel deserto

del Sahara.

10. Congelamento: Interessa fossili degli intervalli glaciali del Quaternario da 2,5 milioni di anni fa. Es. nel permafrost della

tundra siberiana.

Fossilizzazione ha una sua geometria: come gli org sono messi quando fossilizzano. Posizione autoctona/primaria (fossilizz in situ.

Tipica per il benthos o per tronchi ancorati su terreno), posizione alloctona: pos subprimaria (dopo morte trasportato e poi

fossilizza. Tipica del Necton), secondaria (fossilizza e poi trasp sedimento), in serie condensate (in uno strato ci sono più fossili con

età diverse).

• In che tipo di rocce troviamo i Fossili?

Principalmente in rocce sedimentarie (raramente in r vulcaniche, es: Tridentinosaurus anticus).

• Dove si rinvengono?

Nei Fossili Lagerstätten= “Magazzini di Fossili”. Giacimenti fossiliferi classificati in:

• Depositi di Concentrazione: Accumulo fossili x fattori fisici (Moto Ondoso). Es. Bones Beds, Coquinas (accumulo di

Bivalvi).

• Depositi di Conservazione. Eccezionali stato di conservazione, si dividono in:

1. Depositi di Stagnazione: Dentro laghi, bacini marini, in assenza di correnti, ambienti privi di agenti fisici. Es. Giacimento di

Bolca, di Besano, di Solnhofen.

2. Depositi di Soffocamento: Org seppelliti sotto molte quantità di sedimenti, organismi morti soffocati. Es. sotto Torbiditi e

Tempestiti. Es. Burgess Shale.

3. Trappole di Conservazione: (raro) Paludi Bituminose, Ambra Vegetale, no Ossigeno, no Organismi Necrofagi. Es.

Torbiere, Gocce d’Ambra. Es. Giacimento di Rancho la Brea Tar Pits.

Elenco Fossil Lagerstätten:

Giacimento di Burgess (Canada) – fossili del Cambriano. Trolobiti, Crostacei, Pikaia

Giacimento di Chengjiang (Cina) – fossili del Cambriano. Molti Trilobiti

Giacimento di Hunsrück (Germania) – fossili del Devoniano

Giacimento di Altamura (Bari) – fossili del Mesozoico. Impronte di dinosauri

Giacimento di Besano (Lombardia) – fossili del Triassico. Pesci e rettili marini, piante e rettili terrestri, Cefalopodi, Ammoniti

Giacimento di Monte San Giorgio (Canton Ticino) – fossili del Triassico. Ammoniti, Dinosauri

Arizona petrified forest (USA), Triassico. Foresta silicizzata

Giacimento di Solnhofen (Germania) – grande conservazione in Calcari. Fossili del Giurassico. Archeopterix (uccelli)

Giac. di Liaoning (Cina) – fossili del Giurassico. Primi Dinosauri Piumati, grande conservazione (anche il cibo negli stomaci)

Giacimento di Bolca (Verona), moria di pesci per gas vulcanici – fossili del Cenozoico. E’ diviso in 4 siti: Spilecco (Paleocene),

Monte Postale (Eocene), Monte Purga (Eocene inf), la Pesciara (Eocene inf)

Giac. di Messel (Germania) – fossili di Cenozoico. Pelle, penne, pelliccia

Giacim. di Monte Castellano – fossili del Miocene

Giacimento di Rancho La Brea Tar Pits (Los Angeles) – fossili del Quaternario

Riass=

Cambriano: Burgess shale, Chengjiang

Devoniano: Husruck

Mesozoico: Altamura. Triassico: Besano, Monte San Giorgio, Arizona petrified forest. Giurassico: Solnhofen, Liaoning.

Cenozoico: Bolca (Monte Purga, Pesciara, Monte Postale, Spilecco), Messel. Miocene: Monte Castellano; Quaternario: Rancho la

Brea Tar Pits.

• Fossili Guida

= Fossili specifici di periodi precisi. Devono avere: alta distribuzione geografica e forte adattamento in brevi tempi. Sono utilissimi

per capire la storia dell’evoluzione della terra e per capire l’età relativa dei sedimenti (stratigrafia). Es. x Cambriano: Trilobiti. X

Siluriano: Graptoliti. X Carbonifero/Permiano: Fusilinidi.

• Cosa sono i Fossili Viventi?

Termine introdotto da Charles Darwin. Sono org che vivevano anticamente e che sono sopravvissuti al passare del tempo. Hanno

avuto poca evoluzione. Sono per es:

- Ginkgo biloba Albero a foglie a ventaglio

- Metasequoia

- Pino wollemi

- Latimeria Genere di pesci a cui appartiene il celacanto

- Lingula Brachiopode

- Nautilus

- Didelphis virginiana/opossum

ECOLOGIA

(L’organismo vive in un caratteristico habitat= ambiente. Se studio il suo habitat del passato ricostruisco il paleoambiente).

L’ecologia studia relazioni tra l’org e il suo habitat (=autoecologia) o tra organismi dentro l’habitat (=sinecologia). Ogni org dentro il

su habitat svolge il suo compito (=ricopre 1 nicchia ecologica).

Org della stessa specie che vivono nello stesso habitat formano una popolazione (=comunità genetica condizionata da condizioni

ambientali). Se la densità della popolaz è alta si riducono le risorse, c’è competizione tra org e si riduce la popolazione. La

riduzione può avvenire anche per: avvelenamento, cambiamenti ambientali, di salinità, di acqua, di temp, di correnti, ecc.. In

ambienti stabili avremo: POPOLAZIONI K-SELETTIVE (poco riproduttive, molto specializzate), es. Nautili. In amb instabili avremo:

POPOLAZIONI R-SELETTIVE (molto riprodutt, poco specializzate = opportuniste), es. Coloidea. Tra le specie opportuniste ci

sono: le perenni e le pioniere. La maggior parte delle specie ha strategie intermedie e le associazioni degli ambienti instabili non

sono rappresentate tutte da specie opportuniste.

Variabilità morfologica in una popolazione - La comparsa di nuovi caratteri deriva da mutazioni che apportano variazioni al

programma genetico degli individui. Negli organismi in cui il succedersi delle generazioni è molto lento, mammiferi, il ritmo delle

mutazioni non può portare ad apprezzabili differenze genetiche tra progenitori e discendenti e l’evoluzione è molto lenta. E&rs