I fossili

I FOSSILI: ORIGINI, PROCESSI DI FOSSILIZZAZIONE, TIPOLOGIE

FORMAZIONE DEI FOSSILI

DEFINIZIONI GENERALI

Ammoniti

In panteologia il termine fossile (dal latino fodere, “scavare”), viene usato per indicare resti integri o parziali di organismi un tempo viventi. In generale, il termine, viene attribuito ad una qualsiasi testimonianza di vita geologicamente passata (antecedente all’epoca attuale): resti animali, quali ossa, denti, uova, conchiglie; resti vegetali, quali foglie, tronchi, pollini; evidenze di attività vitale (strutture di bioturbazione come tane e orme); tracce legate all’alimentazione (coproliti).
Questo termine venne introdotto da Gregorio Agricola, scienziato e mineralogista tedesco, per indicare tutto quanto fosse estratto dalla terra scavando; inizialmente era utilizzato anche per i minerali, oltre che per i resti di animali e vegetali, al cui riferimento in seguito venne limitato l’utilizzo.

PROCESSO DI FOSSILIZZAZIONE

La fossilizzazione di un resto di animale o di un vegetale è un evento raro. Infatti non appena gli animali o le piante muoiono ne inizia la decomposizione. Sebbene le parti più resistenti, come conchiglie, ossa e denti degli animali o il legno delle piante, resistano più a lungo dei tessuti molli, spesso questi elementi vengono disgregati da agenti naturali esterni (fisici e chimici), come vento e acqua corrente, e anche dall’azione di animali necrofagi (agenti biologici). Un processo completo di fossilizzazione si ottiene da un organismo sepolto rapidamente dopo la sua morte, prima che ne subentri la decomposizione o venga aggredito dagli agenti demolitori. Nella maggior parte dei casi questo seppellimento avviene ad opera della deposizione di sedimenti, come la sabbia o il fango trasportati dall’acqua, che ricoprono, depositandosi al fondo, gli organismi morti.
Il processo di trasformazione di un organismo vivente in un fossile può durare diversi milioni di anni.

RITROVAMENTO DEI FOSSILI

I fossili si trovano inglobati nelle rocce sedimentarie abbondantemente presenti nella parte superiore della crosta terrestre. Utili per la datazione delle rocce calcaree mesozoiche sono: stromatoliti, ammoniti, belemniti, bivalvi, gasteropodi, brachiopodi, echinodermi, crinoidi, denti isolati di squalo e microfossili.
La datazione relativa eseguita con i fossili guida è di enorme importanza ed è servita alla definizione e alla caratterizzazione delle ere e dei periodi geologici.
Le rocce ignee (o eruttive) sono prive di fossili, quelle vulcaniche effusive in qualche raro caso contengono fossili di organismi rimasti sepolti durante l’eruzione vulcanica che le ha generate. Tracce di fossili sono talvolta rinvenibili in rocce metamorfiche derivanti da processi metamorfici di bassa intensità su rocce sedimentarie.

DATAZIONE DEI FOSSILI

Il criterio di datazione dei fossili si basa sulla biostratigrafia, cioè ordinare le successioni di rocce sedimentarie in base al loro contenuto paleontologico. L’unità fondamentale della biostratigrafia è la biozona, intesa come intervallo stratigrafico che contiene un determinato fossile o una determinata associazione di fossili. Un insieme di biozone, in pratica, costituisce il piano, che è l’unità fondamentale della cronostratigrafia, utilizzata dai geologi per datare le rocce. L’insieme dei piani rappresenta il tempo geologico, durato quattro miliardi e mezzo di anni, e costituisce la Scala Cronostratigrafica Standard che tutti i geologi usano in tutte le parti del mondo.
La biostratigrafia afferma che, normalmente, gli strati più bassi del terreno sono più antichi di quelli superiori (principio geologico della sovrapposizione di Stenone, vedi Evoluzione#Prove paleontologiche). Utilizzando tale criterio si può confrontare un certo fossile con altri rinvenuti in strati di altre località per vedere se appartengono allo stesso tempo oppure no. Tale metodo si basa sui fossili guida, che sono caratterizzati dalla diversificazione e da rapida evoluzione. Con i metodi degli isotopi radioattivi e del carbonio 14 si può avere la datazione radiometrica, che misura l’età della roccia in anni, ma che risulta meno preciso del metodo della datazione relativa.

TIPOLOGIA DEI FOSSILI

Vi sono quattro tipi fondamentali di fossili:

resti originali
resti sostituiti
modelli o calchi
tracce

La grande maggioranza dei fossili si trova nei sedimenti, cioè nei depositi formati nell’acqua. Le rocce sedimentarie sono formate a strati. Questi strati, prevalentemente calcarei ed i fossili in essi contenuti, possono essere utilizzati per ricostruire la storia della Terra e degli organismi che si sono succeduti nel corso dei milioni di anni. I geologi sanno che i vari strati rocciosi si sono formati in ere e periodi diversi. Naturalmente, in una successione, lo strato più antico e sottostante si è formato per primo ed il più recente e sovrastante per ultimo, mentre gli altri si sono formati nel tempo intermedio; ma questa disposizione, che generalmente si è conservata, può essere modificata e perfino rovesciata da successivi movimenti tettonici.

CLASSIFICAZIONE

La classificazione è un processo che tenta di ordinare gli organismi sulla base delle loro caratteristiche. E’ di tipo gerarchico, cioè si pone l’obiettivo di definire delle classi che racchiuderanno al loro interno organismi tra loro più affini di quelli compresi in altre classi.
Essa utilizza 7 livelli:

Regno (il livello più generale)
Phylum
Classe
Ordine
Famiglia
Genere
Specie.

Ad esempio, il Regno Vegetale racchiude tutti gli organismi con determinate caratteristiche ben in contrapposizione con il Regno Animale (al quale apparteniamo anche noi). All’interno del Regno animale, poi vi sono diversi Phylum (i Molluschi ad esempio sono facilmente distinguibili dai Vertebrati), all’interno del Phylum le Classi, ecc.

Uno dei casi più affascinanti trova le sue radici nel Nord Africa, culla delle antiche civiltà del Sahara e progenitrice di future genti del Mediterraneo. Il Sahara nigerino delimitato a nord dal massiccio montuoso dell’Air e centinaia di km più a nord dal massiccio dell’Adrar e ancora dal Tassili-n-Ajjer, è considerata una delle zone più aride del pianeta. A ricordo di una ricca vegetazione popolata da animali e genti dell’Africa dei primordi, rimangono ora tracce di fiumi fossili, perenni e tumiltuosi un tempo ora paleo-alvei inariditi e assolati. Fra ammassi rocciosi e ampie piane di sabbia numerosi reperti di fossili caratterizzano questa vasta zona.

Durante il Devoniano, era Paleozoica, ci sono circa 380 milioni di anni fa, a causa di diversi fattori naturali, piante, pesci ed altri antichi marinai fossili animali erano presenti dopo la ritirata del mare.. A sud-est del Sahara ora è una ricca fonte di vari fossili.
Ricerca paleontologica dimostra che la questa zona era un fondale dove vivono vari tipi di animali marini poi scomparsi. A seguito di regressioni marine nel corso del tempo geologico, si sono ben conservate le loro tracce, fossilizzate.
Geologicamente parlando, in questa vasta zona sahariana, ci sono molte miniere e cave, dove i fossili sono incorporati in enormi rocce, ogni miniera ha le proprie caratteristiche in termini di età, di materie prime e il colore dei fossili, perché contengono esemplari di un’incredibile varietà

TIPOLOGIE DEI FOSSILI DEL SAHARA

AMMONOIDEA (AMMONITI)

REGNO: Animale
ATTUALI DISCENDENTI: Nessuno

ETA’ GEOLOGICA: Devoniano – Cretaceo
Gruppo importantissimo dal punto di vista fossile sia per il numero di reperti ritrovati sia per le correlazioni stratigrafiche e quindi le datazioni. Totalmente estinto alla fine del Cretaceo, si pensa derivi da antenati appartenenti ai Nautiloidea.

DESCRIZIONE
Un gruppo molto importante di molluschi cefalopodi, da cui si distinguono soprattutto per forma della conchiglia. La simmetria è bilaterale. La conchiglia si suddivide in una regione anteriore indivisa dove risiedeva l’animale e in una regione posteriore suddivisa in camere settate. La linea di sutura fra le camere è molto indicativa e facilita il riconoscimento specifico. Inoltre il suo contorno, nelle prime forme piuttosto semplice e lineare, si è via modificato fino alle ammoniti più recenti ove si ritrova spesso molto frastagliato e quasi barocco. A seconda dell’avvolgimento si rinvengono diverse forme della conchiglia. Anche le coste esterne e la presenza di spine e tubercoli caratterizzano i vari generi.

DIMENSIONI
Le dimensioni sono sempre medio o piccole da qualche cm fino a qualche decina di cm.
Ne esistono però anche esemplari giganteschi.
ECOLOGIA
Esclusivamente marine, essendo specie totalmente estinte, è possibile solamente ipotizzare lo stile di vita. Si ritiene che le forme con conchiglie lisce esternamente erano nuotatrici, spesso predatrici. Le specie con conchiglie più costate e ornamentate erano prevalentemente bentoniche.

LOCALITA’ DI RITROVAMENTO
In sedimenti marini e rocce. Sono stati rinvenuti fossili in località sparse in varie parti del globo. Numerose anche in Italia.

NAUTILOIDEA (NAUTILOIDI)

REGNO: Animale
ETA’ GEOLOGICA: Cambriano – Recenti
Comparsi nel Cambriano, hanno prodotto numerose forme che però si sono quasi tutte estinte alla fine del Paleozoico.

ATTUALI DISCENDENTI: Cefalopodi attuali
DESCRIZIONE
Un gruppo molto importante di molluschi cefalopodi (animali in cui il piede è trasformato in tentacoli o braccia). La simmetria è bilaterale. La conchiglia è unica, sempre a forma di tubo conico o avvolta. Si suddivide in una regione anteriore indivisa dove risiede l’animale e in una regione posteriore suddivisa in camere settate. L’animale è ancorato alla conchiglia tramite un cordone che raggiunge tutte le camere. La conchiglia è ripiena di gas che ne facilita il galleggiamento. A seconda dell’avvolgimento si riconoscono diverse forme della conchiglia. I setti interni fra una camera e un’altra producono dei disegni riconoscibili all’esterno della conchiglia. Nei nautiloidi le suture dei setti sono sempre molto semplici. Rimangono attualmente viventi solo 6 specie del genere Nautilus.

TRILOBITES

REGNO: Animale
ETA’ GEOLOGICA: Cambriano – Permiano
Comparsi con una buona varietà di specie fin dal Cambriano inferiore subiscono una forte riduzione alla fine del Cambriano. Le poche forme sopravvissute generano nell’Ordoviciano nuove tipologie che si differenziano notevolmente e occupano nuove nicchie ecologiche. Con la fine del Devoniano di assiste ad una nuovo momento di crisi fino alla totale estinzione nel Permiano.

ATTUALI DISCENDENTI: nessuno
DESCRIZIONI
Sono Artropodi, cioè animali a simmetria bilaterale, ricoperti da cuticola chitinosa e composti da numerosi segmenti. Il corpo è suddiviso longitudinalmente da 2 solchi a formare tre lobi, uno centrale e due laterali. Trasversalmente si notano tre porzioni principali, la anteriore è denominata cephalon, la mediana torax e la posteriore pygidium contraddistinta da segmenti saldati. Gli occhi piuttosto evidenti e spesso pronunciati risultano formati da numerose lenti separate. L’avvolgimento del corpo era possibile in tutte le forme escluse le più primitive.

DIMENSIONI
Animali di piccole e medie dimensioni (2-10 cm).

ECOLOGIA
Erano animali esclusivamente marini. La notevole importanza di questi animali nel Paleozoico è dimostrata dai numerosi adattamenti che ne hanno permesso la colonizzazione di ambienti molto diversificati. Prevalentemente erano animali bentonici che scavavano nei sedimenti e vivevano sui fondali. Si nutrivano di microorganismi rinvenuti nel fango.

LOCALITA’ DI RITROVAMENTO
Sedimenti marini, scogliere. Sono stati rinvenuti fossili in località sparse in tutto il mondo.

CRINOIDEA (CRINOIDI)

REGNO: Animale
ETA’ GEOLOGICA: Ordoviciano – Recenti
Gruppo di echinodermi che hanno raggiunto il massimo sviluppo nel Paleozoico con una massica estinzione alla fine di questo. Circa 5000 sono le specie fossili ma presentano tuttavia anche 600 specie attuali.

ATTUALI DISCENDENTI: crinoidi attuali.
DESCRIZIONE
Chiamati anche gigli di mare, presentano corpo suddivisibile in pelma e corona. La corona comprende la teca e le braccia che sono prolungamenti (estroflessioni) delle parti molli dell’organismo ancorati alle piastre. Le braccia in numero iniziale di cinque, si biforcano nella forme più recenti con anche 200 divisioni. Il pelma comprende la struttura (colonna o peduncolo) che ancora l’animale al substrato, costituito da segmenti di svariate forme. Lungo la colonna si presentano delle appendici chiamate cirri, rivestite anche esse da piastre. Nelle forme più evolute si nota un progressivo aumento dei cirri. Fondamentalmente sono a simmetria pentamera raggiata.

DIMENSIONI
Animali di dimensioni medie e grandi, se ne conoscono specie con colonne lunghe anche 20 metri.

ECOLOGIA
Come tutti gli echinodermi erano esclusivamente marini. Vivono attaccati al substrato negli ambienti più svariati, fondi fangosi di mare calmo, scogliere di alta energia. Alcuni hanno la possibilità di spostarsi per brevi tragitti, avendo un peduncolo mobile, mentre altri ancora non lo possiedono più.

LOCALITA’ DI RITROVAMENTO
Marne, argille, calcari marnosi e in generale rocce sedimentarie legate agli ambienti marini. Di facile fossilizzazione, non si ritrovano facilmente esemplari completi.

PRODUZIONE MATERIALI. IL MARMO FOSSILE

Nella vasta area Sahariana si trovano giacimenti di rocce con numerosi fossili di origine marina, fra i quali abbondano gli ortocerati (molluschi nautiloidi estinti, diffusi nell’Ordoviciano medio) e le ammoniti (molluschi cefalopodi diffusi nel Devoniano ed estinti nello stesso periodo della scomparsa dei dinosauri.

Il marmo fossilizzato, finemente intagliato a mano di dimensioni del tipi differenti (rotondo, quadrato, rettangolare, ottagonale…) rivela fossili marini estinti, come l’Ortocone e Ammonite incorporato nel marmo. L’Ortocone erano una delle prime famiglie di mollusco cefalopode. Essi vivevano in un a forma di cono allungato di shell. Questi si sono evoluti in una forma di semi-heliocoidale che sarebbe poi diventato l’ammonite arrotolato.
Il marmo è tagliato e lucidato per rivelare una panoramica eccezionale di vita antica sulla terra che ora è possibile ottenere trasformando le lastre in oggetti d’arredo sia per interni che per esterni, sculture e complementi di ogni tipo. I marmi sono di tonalità scura tendente al marrone e includono i fossili cristallizzati che contrastano per il loro colore chiaro con il sottofondo scuro appunto; venature dal giallo rosato al marrone sfumato impreziosiscono l’effetto cromatico del marmo e sono dovute ad apporti locali di ossidi. Si tratta di calcari organogeni a goniatiti e ortoceras residuo di un’oceano paleozoico. Il materiale in ogni parte ha un aspetto assolutamente unico dovuto alla varietà degli organismi fossilizzati.
Adatto a effetti ornamentali, rivestimenti interni e tavoli o veri e propri “tappeti” di marmo che mettono in risalto i fossili, dando un effetto naturale alla pietra.