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Paleontologia - riassunto sintetico per il corso

Documento di 7 pagine che tratta buona parte degli argomenti visti nel corso di "Paleontologia", al terzo anno di scienze Geologiche.
Capitoli:
Storia dell'universo e del mondo (attraverso la scala dei tempi geologici)
Le grandi estinzioni di massa della storia
Definizione di Paleontologia
Cenni di storia della Paleontologia
Tafonomia
Modalità di fossilizzazione
Giacimenti... Vedi di più

Esame di Paleontologia docente Prof. R. Coccioni

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Le estinzioni sono dovute a: competizione per spazio e cibo e a predazione, varizioni ambientali. Se una specie è rappresentata da

piccole popolazioni, sarà maggiore la sua probabilità di estinguersi. Per estinzione di massa si intende la scomparsa improvvisa,

non prevedibile, per variazione di parametri fisici, su tutta la Terra, di un elevato numero di taxa ben adattati all’ambiente. Potranno

sopravvivere solo i taxa che sapranno tollerare le nuove condizioni ambientali (organismi euri-) e quelli con ampia distribuzione

geografica. Le scomparse date da estinzione di massa dipendono anche dall’effetto a catena che l’estinz provoca.

• Che cos’è la Paleontologia?

La Paleontologia è l’insieme degli studi che comprendono l’analisi e la classificazione delle antiche specie viventi. Essa collabora

spesso con la stratigrafia, per l’analisi dei vari sedimenti. Fossile fino al 18° sec significava tutto ciò che si otteneva scavando (da

fossils), poi con Georg Bauer abbiamo la definizione moderna di fossile = un organ. vissuto anni fa e conservato dopo la morte in

rocce (di solito sedim) tramite fossilizzazione. Fossile sono anche le impronte e gli escrementi lasciati dall’org. I fossili sono

importanti per ricostruire l’ambiente nel quale l’org. è vissuto, il clima nel quale è vissuto, la composizione chim e l’età della roccia

in cui si trova e i mutamenti dell’ambiente e della vita.

• Chi sono i “Padri” della Paleontologia? (Storia)

Anticamente i fossili e la paleontologia in generale erano qualcosa di sconosciuto, legato per lo più a credenze fantastiche e prive

di ogni fondamento scientifico. Già gli Antichi Romani si impegnarono a dare un’origine ai fossili ma arrivarono solo a conclusioni

fantastiche e legate agli astri, alla religione. Andò così fino ai tempi di Leonardo Da Vinci e Fracastoro, che diedero delle

spiegazioni scientifiche per l’origine dei fossili. Queste durarono solo fino alla morte di Leonardo e si dovette aspettare fino al 1565

con Conrad Gesner e successivamente con Hooke e Ulisse Aldrovandi (1603). Ai quali si susseguirono poi: Charles Darwin,

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’ la

riproduzione sessuata che assicura la variabilità genetica.

In organismi a riproduzione asessuata, la variabilità è assicurata da mutazioni grazie alla rapida successione delle generazioni. Ad

esempio, un solo batterio può dare origine, in 24 ore, a miliardi di discendenti; anche se si manifesta una mutazione su centinaia di

migliaia di individui il loro numero è elevato ed i batteri possono accumulare le mutazioni utili di generazione in generazione.

La variabilità individuale (o fenotipo) è controllata da:

• il genotipo

• le condizioni ambientali (che hanno maggiore influenza nelle popolazioni degli invertebrati)

Due o + org che vivono insieme= simbiosi, può essere: mutualismo (entrambe traggono vantaggi, es. nelle Stromatoliti),

commensalismo (1 avvantaggiata, l’altra neutra, es. la Remora che vive attaccata allo Squalo), parassitismo (1 trae vantaggio a

discapito dell’altra, es. Zecche, Pulci, vari tipi di Funghi). Si ha amensalismo quando si esclude una specie (per predazione o

competizione) da una comunità.

Associazioni di diverse popolazioni creano le comunità/biocenosi che vivono in un preciso biotipo e che interagiscono anche con

fattori abiotici (terra, acqua, luce..) formando un ecosistema.

PASSAGGIO ASSOCIAZIONE VIVENTE – ORICTOCENOSI

Le orictocenosi derivano dalle tafocenosi impoverite in seguito alla diagenesi.

Associazione di org (=biocenosi)  morte e processi biostratinomici  tanatocenosi  trasporto  seppellimento  tafocenosi 

diagenesi  orictocenosi (associazione fossile): a) paleocomunità residuali (fossili rimangono nel proprio biotipo), b) associazioni

mescolate (fossili di diverse associazioni), c) associazioni trasportate (da fenomeni di risedimentazione – frane subacquee, colate).

Caratteristiche strutturali delle comunità

Ricchezza= numero di specie presenti. Diversità= proporzione relativa delle singole specie. Dominanza= la maggiore presenza di

una o più specie in una comunità. Equitabilità= uniformità riguardo alle proporzioni delle specie presenti.

Diversità tassonomica

• determinata da risorse alimentari

• aumenta dai poli verso l’equatore (poiché a alte latitudini la produttività primaria è limitata a brevi periodi estivi)

• aumenta, in senso longitudinale andando verso dx

• minima in ambienti instabili

• maggiore in aree eterogenee

• aumenta nel tempo

PALEOECOLOGIA

Studia l’ecologia del passato. Il paleoecologo tiene sempre conto della

bioturbazione (processi che modificano il sedim, da parte

di org bentonici) che può essere: deformativa o

figurativa (strutture precise) e della velocità di

sedimentazione. Il potenziale di ossido-riduzione (Eh)

misura lo stato di riduzione o di ossidazione degli ioni

presenti e quindi la capacità ossidante dell’ambiente.

Un Eh > 0 indica ambiente ossidante, un Eh < 0 indica

ambiente riducente. E’ importante stabilire la posizione

dell’interfaccia ossidazione/riduzione (Eh = 0) rispetto

all’interfaccia acqua/sedimento.

Paleoecologia può essere: continentale o marina (la più

studiata, nasce 1957). Da superficie verso fondo mare

 cambiamenti ambientali (es. T, salinità) e gli org si

sistemano in fasce/zone subparallele a superficie 

zonazione. SUDDIVISIONE MORFOLOGICA

Da superficie del mare al fondo abbiamo:

- PIATTAFORMA CONTINENTALE (fino a -200m)

- SCARPATA CONTINENTALE (200-3000m di prof)


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DESCRIZIONE APPUNTO

Documento di 7 pagine che tratta buona parte degli argomenti visti nel corso di "Paleontologia", al terzo anno di scienze Geologiche.
Capitoli:
Storia dell'universo e del mondo (attraverso la scala dei tempi geologici)
Le grandi estinzioni di massa della storia
Definizione di Paleontologia
Cenni di storia della Paleontologia
Tafonomia
Modalità di fossilizzazione
Giacimenti fossiliferi/fossil lagerstatten
Fossili guida
Fossili viventi
Ecologia
Paleoecologia
Zonazione e domini
Tassonomia
Paleoicnologia
Icnofacies


DETTAGLI
Esame: Paleontologia
Corso di laurea: Corso di laurea in scienze geologiche e gestione del territorio
SSD:
Università: Carlo Bo - Uniurb
A.A.: 2017-2018

I contenuti di questa pagina costituiscono rielaborazioni personali del Publisher mbruscolini1 di informazioni apprese con la frequenza delle lezioni di Paleontologia e studio autonomo di eventuali libri di riferimento in preparazione dell'esame finale o della tesi. Non devono intendersi come materiale ufficiale dell'università Carlo Bo - Uniurb o del prof Coccioni Rodolfo.

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