Paleontologia generale

Paleoicnologia Studia le tracce fossilizzate che antichi esseri viventi hanno lasciato quale testimonianza della loro presenza. Un classico esempio sono le impronte di deambulazione dei gigantedchi dinosauri.

Come si forma una traccia fossile
Ormai, grazie alla divulgazione più o meno corretta da parte dei media, tutti conoscono le impronte fossili che i dinosauri hanno lasciato nel loro camminare. Queste sono però scoperte eccezionali. In verità i paleontologi studiano generalmente impronte assai più modeste, ma altrettanto, se non più utili. Vediamo come si può conservare un'impronta "fossilizzandosi".

Impronte sulla sabbia In questa foto di una spiaggia (presa da uno screen-saver) ritrae dei ciottoli depositati dalle onde sulla sabbia finissima: è un buon punto di partenza per comprende il processo che porta alla formazione di una traccia fossile. La corrente non è in grado di spostare i ciottoli che affondano nel sedimento morbido. La sabbia argillosa della spiaggia, trascinata dalla risacca, crea delle tracce particolari intorno ai ciottoli. Immaginiamo ora che questo scenario, in seguito ad un normale evento naturale improvviso, venga ricoperto in breve tempo da uno strato di sabbia grossolana. Il gioco è fatto.

Le tracce fossili possono essere di origini biologiche (icnofossili), cioè lasciate da esseri viventi, oppure "abiologiche", dette strutture sedimentarie generate dall'azione fisica.
Negli schizzi sottostanti ho disegnato una sezione geologica che rappresenta un evento che porta alla formazioe di una tipica struttura sedimentaria che i geologi chiamano ripple marks. Sono caratteristiche ondulazioni che si formano sulla sabbia del fondo marino in seguito all'azione fisica delle onde.I disegni illustrano, in diverse fasi successive, il processo della loro formazione.

1° fase - La sabbia fine del fondo marino forma un substrato incoerente.

2° fase - Le onde e la corrente tracciano sul fondo le ondulazioni dette ripple marks.

3° fase - Un evento deposizionale ricopre il fondo marino di fanghi che si trasformano in argille.

4° fase - Col passare del tempo geologico la diagenesi trasforma la sabbia in arenaria e i il mare si ritira.

4° fase - L'erosione asporta le tenera argilla ed ripple marks vengono esposti a cielo aperto.

Ripple marks attuali In questa foto di una spiaggia del Mar Rosso (zona del parco naturale del Wadi el Gemal, in Egitto) ritrae le tipiche ondulazioni della sabbia dette ripple marks.

Ripple marks fossili La foto ritrae una spiaggia fossile con splendide strutture sedimentarie fossili del Cretaceo. Sono grandi ripple marks che affiorano in mare presso il Capo Berta a Diano Marina (IM), una località che, data la bellezza delle strutture, sarebbe da segnalare come geosito.

Un fondo marino di 40 milioni di anni fa
Ecco un tipico esempio di tracce fossilizzate strutture sedimentarie (queste sono in "negativo") simili a quelle descritte sopra: è un fondo marino risalente all'Eocene medio (cave presso Trino Vercellese). Si possono notare le ondulazioni del fondo e tracce del passaggio di piccoli ciottoli trascinati dalla corrente: sono tracce di impatto che vengono chiamate flute cast.

Fondo marino dell'Eocene Ondulazioni del fondo (ripple marks) con tracce del passaggio di piccoli ciottoli trascinati dalla corrente: sono tracce di impatto che vengono chiamateflute cast.

Tracce fossili di organismi
Le tracce fossili che più interessano la Paleontologia sono generalmente chiamate Icnofossili, sono testimoni dell'attività di organismi e pertanto sono determinanti per la ricostruzione di ambienti del passato e fanno parte della disciplina detta Paleoicnologia. Spesso la difficoltà sta nel capire quali animali hanno prodotto queste "piste", infatti a volte si tratta di organismi estinti che non conosciamo.
L'unico modo per comprenderle meglio è di cercare di interpretare tali impronte confrontandole con quelle già conosciute e prodotte da organismi attuali. Le impronte fossili lasciate da organismi viventi sono state classificate in base al loro significato ecologico e quindi sono importanti per la Paleoecologia. Riporto sotto la suddivisione "classica", secondo il Seilacher (1953), considerato il "padre" della Paleoicnologia.

Cubichnia: tracce di riposo Repichnia: tracce di spostamento Pascichnia: tracce di nutrimento Fodinichnia: tracce di esplorazione Domichnia: tracce di abitazione (come le tane)

Le tracce fossili oggi conosciute sono moltissime e ricordo che attualmente la suddivisione "storica" del Seilacher ha subito (e sta subendo) delle modifiche in quanto è questa una materia in continua evoluzione. Per iniziare le terminologie e le classificazioni"classiche" sono più immediate e facili da comprendere.

Atlante delle principali tracce fossili
Dato che tracce fossili sono numerose ho deciso di riportare una serie di immagini in un piccolo atlante, che ritrae alcune tra quelle più comuni e ricorrenti. Ho deciso di non trattare delle impronte lasciate dai dinosauri in quando il Web straborda di notizie in merito (ma anche di fake). Si farà anche in questo caso solo un accenno "storico" ed un esempio.
Queste tracce appartengono alla tipologia delle tracce di spostamento o locomozione (chiamate Repichnia) che oggi vengono chiamate ichniti ed alle nuove tracce che man mano vengono scoperte, viene assegnato addirittura un valore di genere "tassonomico" detto ichnogenus.
Queste tracce, per capirci meglio, sono quelle che hanno lasciato vari animali nel loro spostamenti (impronte). In effetti nel maggiore dei casi, non si conosce anatomicamente l’animale che le ha prodotte, ma dalla forma delle impronte se ne può dedurre un probabile aspetto e le dimensioni, quindi in base a questo vengono classificate.
La categoria degli icnofossili che rappresenta tracce di locomozione esordisce storicamente con una impronta fossile di un arcosauro del Triassico inferiore scoperta nel 1833 in una cava presso Hildburghausen (Turingia, Germania) che fu chiamata Chirotherium (dal greco cheír = mano e thër = belva).
Gli Arcosauri (dal greco archon = dominante e sauros = lucertole) sono un grande gruppo di rettili che si svilupparono da antenati durante il Triassico inferiore. Alo ro appartennero anche i Dinosauri. Attualmente gli unici Arcosauri esistenti sono i Coccodrilli a cui, secondo la sistematica basata sull'analisi cladistica, si aggiungono gli uccelli.
Per quanto detto sopra oggi le impronte del Chirotherium hanno acquisito un significato tassonomico anche se, fino ad ora, non sono mai stati trovati fossili di questo animale e quindi non se ne conosce l'aspetto (era probabilmente simile ad un rettile di un paio di metri di lunghezza).

Il leggendario Chirotherium Le storiche tracce del Chirotherium scoperte nel 1833 e la sua ricostruzione trasformata poi nel suo monumento, che si trova nel Municipio di Hildburghausen, Turingia, Germania (immagini tratte da Wikipedia).

Un esempio di ichniti che viene dalla nostra regione, il Piemonte, sono le diverse impronte venute alla luce nel tra il 2008 ed il 2017 sull’altopiano della Gardetta (val Maira) in sedimenti risalenti al confine Permiano - Triassico la cui buona conservazione ha permesso di attribuirle ad una nuova ichnospecie. La pubblicazione scientifica (dott. Edoardo Martinetto UniTO) del 2020 ha assegnato all'animale che le ha prodotte il nome di Isochirotherium gardettensis. Probabilmente si tratta di un grosso rettile (non un dinosauro) della famiglia Erythrosuchidae molto simile all'attuale varano di Komodo.

Le tracce di Isochirotherium gardettensis Una delle impronte dell'Isochirotherium gardettensis con a fianco la sua ricostruzione eseguita al compuer con software apposito di una traccia in base al modello 3D tratta dall pubblicazione scientifica (dott. Edoardo Martinetto UniTO) del 2020 (per gentile concessione).

Teredini attuali Temuti da tutti i marinai, sono molluschi bivalvi dal corpo con sembianze vermiformi dotato di una piccola conchiglia che fornisce protezione solo ad una parte del corpo. Sono in grado di scavare il legno delle navi provocando gravi danni. Nella foto ho riportato per confronto un pezzo di legno attuale, raccolto sulle spiagge della Sardegna, che presenta tracce molto evidenti di gallerie di teredini.

Teredini fossili Un frammento di legno fossile completamente distrutto da gallerie di teredini compare in questo ciottolo spezzato a metà, formatosi per erosione di sedimenti oligocenici, raccolto in Piemonte nei dintorni di Aqui Terme.

Pleurodyctium Con questo nome viene indicata questa struttura ad "S" che si trova in corrispondenza della parte terminale di un bivalve fossile. Un traccia "problematica": probabilmente si tratta di un parassita. Il campione proviene dagli starti del Devoniano della Francia del nord, sulla Manica.

Campione di coproliti Con questo termine sono indicati gli escrementi fossili. Anche questo genere di traccia non ci permette purtroppo di identificare con precisione quale specie animale l'ha prodotta, ma senz'altro risulta utile per lo studio della sua dieta. L'esame al microscopio permette infatti di risalire al cibo di cui si nutriva l'animale. A partire da sx: due coproliti di un sauro del Miocene del Madagascar; a dx coprolite dell'Oligocene (un probabilre felino) proveniente da Toledo (Whashington, USA).

Molluschi litodomi Questi squisiti molluschi (sono a pericolo di estinzione pertanto sono protetti) sono comunemente chiamati "datteri di mare" per la forma ed il colore che ricorda questo frutto. Creano il proprio rifugio scavandolo nella roccia (da come si evince dal termine derivante dal greco - latino). La conchiglia secerne un potente acido che è in grado, con il tempo, di corrodere le rocce calcaree tanto da formare profonde gallerie in cui il mollusco ha rifugio. A sinistra: ciottolo calcareo, prodotto dallo smantellamento di rocce della costa della Croazia, presenta tracce di antiche gallerie scavate da antichi litodomi (Oligocene). A destra: un litodomo attuale nelle roccia che lo ospita (spiagge della Croazia).

Tracce di Helminthoidea labyrinthica In paleontologia sono chiamate elmintoidi (attribuzione di tipo Incertae sedis) costituiscono delle icnofacies date da piste fossili lasciate sul fondo marino da forme di vita epibentoniche (che vivono sul fondo) presumibilmente limivore (che ingeriscono il fango del fondo per nutrirsi delle sostanze organiche in esso contenute). Si tratta di una traccia della categoria pascichnia proveniente da strati dell'Eocene della liguria, una pista lasciata probabilmente da un anellide (verme) che si nutre esplorando il fondo marino e lasciando tracce di aspetto labirintico, da cui il nome.

Tracce di Fucoides Tracce di scavo da parte di piccoli organismi marini in cerca di cibo o tane. Anticamente, per la loro forma, venivano interpretate quali radici di alghe (fucus, da cui il nome), da cui il nome. Il campione proviene dai sedimenti del Giurassico della Germania. Il termine è considerato, da alcuni autori, sinonimo di Chondrites.

Tracce di Chondrites Queste sottili tracce ramificate (simili ai Fucoides, ma di dimensioni inferiori ) sono provenienti da strati dell'Eocene della Liguria, presentano un aspetto anastomizzato. Sono piccole tane con piccole gallerie di scavo hanno canali che si sviluppano in senso verticale ed orizzontale: anche qui si tratta di organismi in cerca di cibo nel fondo marino o tane. Attualmente sotto questo termine alcuni autori tendono a raggruppare anche i Fucoides che differiscono solo per le dimensioni. Conosciuti fin dal Paleozoico, nel loro interno non è mai stato osservato alcun organismo, pertanto sono tracce "problematiche".

Tracce di Zoophycos Molte tracce sono ancora ben sconosciute ai paleontologi in quanto appartengono ad esseri che sono estinti e quindi mai "visti". Questa è una di quelle. Lo Zoophycos rappresenta probabilmente tracce di nutrimento Pascichnia (esplorazione del fondo per ricerca di cibo) e si ritiene sia prodotto da vermi policheti spostando il sedimento del fondo . Eocene medio (Cave presso Trino Vercellese).

Tracce di Paleodictyon Anche queste impronte che appartengonorganismi marini fin a partire dal Paleozoico (forse del tipo Pascichnia oDomichnia) hanno forma di nido d'ape, dette Paleodictyon, sono state lasciate da un essere vivente ancora conosciuto. Superficie di strato proveniente dalla Formazione di Lequio (Miocene delle Langhe).

Tracce di Spirofane Impronte problematiche ancora totalmente sconosciute ai paleontologi sono costituite dalle strutture circolari che presenta questa superficie di strato. L'esemplare proviene dai terreni del Triassico (Werfen) dall'Alto Adige (Passo Foido) ed ha circa 220 milioni dai anni.

Spugne clionidi Ciottolo calcareo forato da gallerie di spugne clionidi - Pleistocene (costa di Vodice, Croazia). Queste spugne Monassonidi hanno la caratteristica di forare, forse per mezzo della secrezione di un acido, le rocce calcaree a cui aderiscono e anche i gusci di ostriche.

Gallerie di crostacei Questa strana struttura appartiene alla categoria Domichnia. Si tratta di una galleria, una tana, di crostacei che, più consitente, si è conservata in "negativo" nella classica "sabbia gialla astiana" incoerente del Pliocene (zona presso Montafia, Asti).