PALEONTOLOGIA

PALEONTOLOGIA

(XXVI, p. 50; App. IV, II, p. 725)

La p. è stata soggetta, soprattutto negli ultimi anni, a profonde modificazioni teoriche e pratiche dovute all'avvento di nuove tecniche d'indagine, pur mantenendo inalterate le proprie caratteristiche formali. Lo studio della sistematica infatti rimane uno dei cardini essenziali della p. insieme alla biostratigrafia. È impensabile lo studio di una popolazione fossile senza la classificazione dei taxa che ne fanno parte e senza attribuire loro un valore stratigrafico. Come in altre discipline biologiche, quali per es. la zoologia e la botanica, la sistematica paleontologica è in continua evoluzione e ne vengono interessati non solo i gruppi che hanno ancora rappresentanti nel mondo vivente, ma anche quelli che si sono estinti in vari momenti della storia geologica. In quest'ultimo caso i nuovi aggiustamenti sistematici vengono resi possibili dal progresso raggiunto nell'ultimo decennio dalla paleobiologia, branca della p. che studia in special modo la funzione di alcune strutture scheletriche in relazione alla loro morfologia.

Così è avvenuto per es. per l'ordine degli Ippuritoida, molluschi bivalvi presenti soprattutto nel Cretaceo, ultimo periodo dell'Era Mesozoica, per i quali solo di recente è stato ricostruito il complesso sistema idraulico che assicurava la circolazione di acqua ricca di ossigeno e plancton necessaria per la sopravvivenza. Lo stesso può dirsi per altri bivalvi del Giurese, i cosiddetti Lithiotis, ostreacee di cui fino a non molto tempo fa si conoscevano solo frammenti o sezioni di guscio fortemente inglobati nei sedimenti calcarei o dolomitici. Ora, attraverso la conoscenza di individui interi e lo studio della funzionalità dei loro caratteri morfologici, si è potuta operare l'istituzione di alcuni generi e di alcune specie. Queste nuove conoscenze, unite allo studio delle ultrastrutture del guscio, hanno permesso di mettere ordine nella classificazione di questi gruppi e dei Bivalvi in generale. Questi pochi esempi bastano a mostrare quanto grande sia l'interesse dei paleontologi per la sistematica della paleozoologia; lo stesso può dirsi per la paleobotanica.

L'altro aspetto importante della p. è la biostratigrafia, aspetto in qualche modo più applicativo e strumentale. La biostratigrafia, attraverso l'utilizzazione dei cosiddetti fossili guida, permette di attribuire un'età ai vari corpi rocciosi di natura sedimentaria. Nei tempi più antichi per far ciò venivano utilizzati i macrofossili appartenenti a tutte le categorie tassonomiche conosciute. Con l'avvento della micropaleontologia, che permetteva l'utilizzazione di forme fossili di piccole dimensioni, gli studi biostratigrafici ebbero notevole impulso e vennero subito applicati alle esplorazioni petrolifere, a quelle minerarie e a quelle per ricerche di acqua. Soprattutto nel primo caso l'analisi paleontologica divenne indispensabile allo sviluppo di quest'importante settore dell'economia mondiale.

Negli anni recenti le tecniche si sono ulteriormente affinate; l'uso di microscopi elettronici sempre più sofisticati e dei computer ha permesso di compilare stratigrafie di estremo dettaglio e ha consentito l'uso, a tal fine, di taxa di recente scoperta con dimensioni estremamente piccole, quali per es. i Nannofossili per l'intervallo Mesozoico-Cenozoico-Neozoico e gli Acritarchi per il Paleozoico. Inoltre i Nannofossili, insieme agli Pteropodi (Gasteropodi), hanno recentemente dimostrato di essere ottimi indicatori climatici e a tal fine vengono utilizzati per definire meglio i paleoclimi del Cenozoico e del Neozoico.

In questi ultimi anni, con l'affinarsi delle tecniche biostratigrafiche, si sono intensificate le ricerche volte a indagare le fasi geologiche segnate da imponenti crisi della fauna e della flora, quali per es. il passaggio Permiano-Trias e Cretaceo-Paleocene. Durante questi intervalli interi gruppi faunistici si sono estinti e anche la flora ha subito profonde modificazioni. Alla fine del Permiano, che segna anche la fine dell'Era Paleozoica, scompaiono Trilobiti, Tetracoralli e Fusuline; alla fine del Mesozoico gli eventi ''catastrofici'' sono molto più intensi e infatti si estinguono le Globotruncane fra i Foraminiferi, le Ammoniti fra i Cefalopodi, le Nerinee fra i Gasteropodi e le Rudiste fra i Bivalvi. Ma l'evento di maggior risonanza è la quasi totale scomparsa dei Rettili, il grande gruppo che, comparso nel Paleozoico, ha dominato per l'intero Mesozoico conquistando tutti gli ambienti: da quello terrestre con i Dinosauri (Saurischi e Ornitischi), a quello marino con gli Ittiosauri e i Sauropterigi, a quello aereo con i Pterosauri.

Diverse e talora fantasiose sono le ipotesi formulate per spiegare quest'immane catastrofe. Alcune invocano cause di natura genetica (invecchiamento genetico, alterazione della configurazione del patrimonio genetico), altre invece cause di natura ecologica, per es. la selezione K o r, come determinanti per la crisi di sopravvivvenza. Infatti, quando da un regime di selezione K (in cui cioè le popolazioni sono altamente adattate a un ambiente stabile) si passa a un regime di selezione r (in cui le popolazioni si vengono a trovare in un ambiente altamente instabile), le specie a strategia K stabili, se il cambiamento ambientale è alquanto rapido, si vengono a trovare improvvisamente in regime d'instabilità, e potrebbero non essere in grado di adattarsi al nuovo ambiente, avviandosi verso l'estinzione. Un'altra suggestiva teoria invoca cause extra-terrestri per la crisi biologica della fine del Cretaceo. Essa ipotizza l'impatto, sulla superficie terrestre, di un grosso asteroide che avrebbe causato una densa nube di polvere; a questa andrebbe imputata l'estinzione di quasi tutti i viventi. La prova, secondo i fisici che sostengono tale ipotesi, sarebbe data dalla presenza di elevate concentrazioni d'iridio in sedimenti che si trovano al passaggio Mesozoico-Cenozoico, di alcune località della superficie terrestre fra cui, in Italia, l'Umbria. Altra teoria suppone che l'estinzione dei Rettili erbivori sia da addebitare alla comparsa e allo sviluppo delle Dicotiledoni. Il tannino (sostanza contenuta in queste piante) avrebbe determinato l'avvelenamento dei Rettili erbivori e, di conseguenza, anche dei Rettili carnivori che di loro si nutrivano. Questa teoria affronta il problema da un punto di vista molto parziale, poiché non spiega come si siano estinti molti altri gruppi che nulla avevano a che fare con l'ambiente continentale, come per es. gli animali marini. Altre ipotesi si sono fatte e si fanno per dare una spiegazione a questi eventi tanto importanti per la storia della vita sulla Terra. Nessuna però soddisfa completamente in quanto, con molta probabilità, molti e in gran parte sconosciuti sono i fattori che hanno contribuito all'instaurarsi delle crisi. È importante sottolineare che l'argomento suscita grande interesse negli studiosi e ha impresso nuovo impulso alla ricerca.

Nuovo impulso hanno avuto di recente anche gli studi di p. evolutiva. Negli ultimi quindici anni infatti, in contrapposizione alla teoria sintetica che prevede un'evoluzione graduale delle specie, è stata proposta la teoria dei cosiddetti ''equilibri intermittenti'' (v. evoluzione, in questa Appendice) che presuppone invece lunghi periodi di stasi seguiti da evoluzione molto rapida (alcune migliaia di anni) nelle popolazioni che occupavano zone periferiche negli areali di distribuzione delle specie stesse. Questa teoria è stata accettata da una parte soltanto dei paleontologi, mentre gli altri continuano a sostenere il gradualismo filetico. Tuttavia, anche in questo caso, l'emergere della nuova teoria ha suscitato grande interesse e fervore di pubblicazioni fra i sostenitori delle tesi contrapposte.

Un'altra delle moderne branche della p. che in tempi recenti ha avuto notevole impulso è la paleoecologia. La conoscenza sempre più approfondita degli ambienti attuali visti nella molteplicità dei loro aspetti biotici e abiotici (tafonomia) ha spinto gli scienziati a interessarsi sempre più dello studio degli ambienti del passato. Nasce così e si sviluppa questa scienza costituita da un intreccio sempre più fitto di relazioni fra p. e sedimentologia: relazioni cioè fra gli organismi e il substrato su cui vivevano. Entrambe queste discipline, in comunione fra loro, partendo da una visione attualistica degli habitat e degli ambienti deposizionali, studiano il passato proponendo modelli paleoecologici sempre più sofisticati e più vicini alla realtà. Esempi rilevanti sono costituiti dallo studio delle piattaforme carbonatiche mesozoiche, di cui, nell'ultimo decennio, sono stati approfonditi gli aspetti paleoecologici permettendo d'individuare zone interne, di margine, di scarpata e di bacino. Ciò è stato fatto con l'ausilio di fossili con caratteristiche ecologiche ben precise appartenenti ai Coralli, alle Rudiste (Bivalvi), alle Nerinee (Gasteropodi), agli Echinodermi, ai Cefalopodi. L'individuazione e lo studio delle piattaforme carbonatiche nei loro aspetti paleoecologici e paleogeografici hanno assunto inoltre un rilevante interesse economico per l'industria petrolifera, perché è proprio nei corpi rocciosi carbonatici che si trovano i serbatoi di vasti giacimenti di idrocarburi.

L'affermarsi, poi, in geologia della teoria dei movimenti delle placche, trova anche nella p. e nei suoi aspetti paleoecologici e paleogeografici dati preziosi e conferme autorevoli per la comprensione di eventi geodinamici che in passato hanno coinvolto vaste aree della superficie terrestre: rientrano fra questi eventi l'apertura dell'Atlantico e la separazione dell'Africa dal Sudamerica, il distacco dell'Africa e dell'India dall'Antartide e la migrazione dell'India verso nord-est fino alla saldatura con il continente asiatico, o l'appartenenza del blocco sardo-corso al continente europeo.

Una nuova branca della p. riguarda poi lo studio e l'interpretazione in chiave paleoecologica e paleoetologica delle cosiddette ''tracce fossili'', testimoni dell'attività, in vita, degli organismi del passato. Il progredire degli studi ha permesso alla paleoicnologia (così viene definita la nuova scienza) di chiarire aspetti, prima oscuri, del modo di vita di molti organismi del passato e dei loro comportamenti. È stato infatti possibile individuare, per gli invertebrati marini, tracce di riposo, di pascolo, di reptazione (caratteristiche sono le impronte cambriano-devoniane di movimento di Trilobiti), strutture per la nutrizione o per l'abitazione (scavi di vario tipo e gallerie prodotte da anellidi, vermi, artropodi e molluschi nei sedimenti fangosi e sabbiosi di ambiente mesolitorale). Di altrettanto interesse sono gli studi sulle impronte fossili lasciate dai vertebrati. Oltre alle ben note impronte dei Dinosauri del Mesozoico nordamericano, ritrovamenti recenti di impronte di deambulazione di Anfibi e Rettili, in sedimenti terrigeni del Permiano nelle Dolomiti, hanno consentito l'istituzione di nuovi taxa del tutto sconosciuti come resti scheletrici.

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