Paleontologia

Come funziona il corso

Un corso, due platee, due Aulaweb. La prima ora è servita a mettere in ordine la logistica di tutto l’anno.

Due corsi in uno

L’insegnamento nasce per Scienze Geologiche; una parte viene mutuata da Naturali, che quindi hanno meno appuntamenti e meno slide. Le lezioni marcate GEO nel calendario valgono per i CFU solo dei geologi (i naturali possono comunque venire: lezioni aperte). Ci si iscrive all’Aulaweb del proprio corso e ci si cancella dall’altro: Aulaweb è il canale ufficiale per annunci, slide e materiali.

Fogli firma: a cosa servono

Non è un corso a frequenza obbligatoria e le firme non servono a controllare chi è bravo. Servono a tre cose pratiche:

• Sicurezza. Ai laboratori (tra 2–3 settimane) si accede solo con il corso sicurezza completo: 4 ore online + 8 ore in presenza. Le firme gli permettono di controllare chi è in regola.
• Turni al microscopio. Nel secondo semestre l’aula microscopi tiene 25 persone; su circa 60 iscritti, se seguono tutti servono tre turni, se seguono in cinque ne basta uno.
• Pullman per il terreno (aprile–maggio). Si prenota per chi frequenta davvero, non per gli iscritti: in passato si sono buttati 800 € per un pullman vuoto. Chi non è mai venuto non partecipa alle uscite.

Due fogli separati, uno NAT e uno GEO: firmare una volta sola, sul foglio giusto, e non per gli amici.

Orario, aula, emergenze

• Giovedì 9–11 e venerdì 14–16, aula 401 (C4.01). Schema fisso: il giovedì la teoria su un gruppo (es. trilobiti), il venerdì due ore di esercitazione sugli stessi fossili. Se salta un giorno, la pratica scivola alla settimana dopo.
• L’aula 401 permette di fare lezione anche con allerta gialla o arancione. Con allerta rossa la didattica chiude e si passa su Teams, codice canale 0n5ps9z.
• Slide già su Aulaweb, ma vengono aggiornate il giorno prima di ogni lezione (ogni anno riscrive metà o tre quarti del materiale): non scaricare tutto subito.
• Programma completo: corsi.unige.it/off.f/2025/ins/83496. Laboratorio di paleontologia: paleolab.unige.it, @paleolab.unige (ricerca, tesi, tirocini: utile fra due anni).
• Per dubbi: alzare la mano, mail, ufficio, Teams. È in ufficio tutti i giorni.

Il calendario (provvisorio) fino a gennaio

Lo carica negli annunci Aulaweb tra oggi e domani. Può cambiare: se l’escursione delle matricole di Geologia 1 (metà–fine ottobre, probabilmente mercoledì o giovedì) cade di giovedì, salta una data. Il 2 ottobre non c’è lezione (motivo non ricordato), l’11 dicembre nemmeno (congresso a Vienna).

Secondo semestre

• Pausa esami da metà gennaio a fine febbraio. Da marzo microscopi: 2 ore di teoria + turni in aula microscopi. In totale 8 ore di esercitazione, ma ciascuno ne fa due, scegliendo la propria slot in una tabella esterna (9–11, 11–13, 14–16). Chi si segna e non viene finisce in lista nera.
• Per NAT le “6 ore di paleontologia” a calendario del secondo semestre sono in realtà due: il venerdì è tenuto libero per le attività di terreno.
• Dopo i microscopi NAT ha finito (inizio aprile). GEO continua fino a fine maggio con la storia della vita sulla Terra: dall’Archeano all’Antropocene, intervallo per intervallo, con le mappe paleogeografiche (3 CFU in più).
• Uscite sul terreno ad aprile–maggio, quando il tempo lo permette. Una sarà nell’entroterra dietro Savona: una barriera corallina fossile a 500 m di quota, tra bosco e cinghiali.

La collezione didattica e il tutor

Tutti i fossili che si vedono a lezione (circa 1500) stanno in armadi al piano terra del Palazzo delle Scienze, nel corridoio verso l’amministrazione vicino agli ascensori (stanze CTI 08–09). Ogni armadio ha due colonne da 18 cassetti; dentro ci sono vaschette con un cartellino e il codice del fossile, e ogni vaschetta ha la sua posizione segnata sul vassoio. Le chiavi si chiedono in ufficio (I piano, o al tutor Luca, dottorando nel laboratorio accanto, presente a tutte le esercitazioni) scrivendo prima una mail per concordare il giorno. Si può passare mezza giornata o una giornata a ripassare con i cassetti aperti: è l’opzione più utile prima dell’esame. Da febbraio vale anche per i vetrini dei microfossili, nelle aule dedicate.

L’esame

Orale, tre fasi in sequenza, e una domanda che torna sempre: perché?

Il metodo del perché

Davanti a un sasso non si dice “è un corallo”. Si dice: vedo 1, 2, 3, 4, 5 cose, queste sono tipiche dei coralli, quindi è un corallo. Se non si vedono tutti i caratteri va bene fermarsi a “corallo o spugna, perché vedo due cose comuni a entrambi”. Il rischio di chi memorizza le foto è vedere la “foto 350” e dire trilobite quando ha davanti un riccio di mare. Poi la seconda domanda: perché è una trilobite? Non perché vivevano nel Paleozoico o nel mare, ma per la morfologia. Descrizione → nome → come si è fossilizzato → ambiente → distribuzione stratigrafica.

I fossili sono circa 1500 ma non vanno saputi genere e specie: si vedono 200–300 ammoniti per imparare i caratteri morfologici che identificano il gruppo, e all’esame se ne dà una.

Appelli e prenotazioni

• Appelli già inseriti: gennaio–febbraio (consiglio: andare ad assistere, per vedere come funziona), giugno, luglio, settembre; agosto forse.
• Prenotazione entro 5 giorni. La data dell’appello è solo l’appello: da lì l’esame può distribuirsi su più giorni, con elenchi mandati per mail 4–5 giorni prima e slot a scelta in base agli impegni.
• Quando ci si prenota, mail per fissare il ripasso sulla collezione.

Compitini (solo NAT, facoltativi)

Proposta non ufficiale, già provata l’anno scorso: a ogni esercitazione una scheda con crocette e spazio per disegnare i fossili (età, ambiente, modo di vita, fossilizzazione). Due compitini, uno nella pausa gennaio–febbraio e uno a fine corso: 3 fossili con la stessa scheda, nome ed età a mano, 3 domande aperte. Chi li fa, all’esame porta solo i 3 minuti di microscopio. L’anno scorso li hanno fatti 7 su 40, tutti con voto da 28 in su. Un compitino superato si mantiene anche se non si fa l’altro. Si organizza se c’è un gruppo abbastanza numeroso.

Come prepararsi

• Venire alle esercitazioni, dopo aver visto la teoria (le slide almeno).
• Scegliere e leggere almeno un libro di testo.
• Studiare sulla collezione didattica: appuntamento per le chiavi, aula studio, tutto in ordine sistematico.
• Ripassare i vetrini in sezione sottile nelle aule dedicate.
• Le slide sono immagini più che testo: bastano se si frequenta, non sostituiscono il libro per chi non frequenta.

Libri di testo

Nessuno è obbligatorio, uno vale l’altro; i PDF dell’80% sono su Aulaweb (cartella a tempo). Tutti sono in biblioteca e si possono sfogliare nel suo ufficio prima di scegliere.

Che cos’è la paleontologia

Definizioni dalle slide, e la mappa degli ambiti che il docente ha costruito per far vedere cosa c’è oltre questo corso.

Due note per gradino

• Sistematica. È quello che fanno tutti i corsi base nel mondo, ed è lo “zoccolo duro” dell’anno. Per i naturalisti non è una ripetizione di zoologia: la diversità del record fossile è molto più ampia, e molti organismi (coralli e spugne del Paleozoico su tutti) non assomigliano a niente di quello che si è visto.
• Paleoecologia. Nel bosco basta guardarsi intorno; con un sasso e una foglia sopra bisogna capire se era bosco, palude, argine di fiume o roba finita in mare. Sul terreno la domanda non sarà “c’era il mare?” ma: che mare, quanto profondo, con onde o senza, quanto ossigeno, quanta luce. Coralli ramosi rotti e coralli massicci interi raccontano l’energia dell’ambiente. Le domande che un biologo marino risolve con maschera e computer da polso, qui vanno ricostruite.
• Paleobiologia. Come si riproduceva il T. rex, come facevano la muta le trilobiti, come nuotavano. Parte dalla morfologia funzionale.
• Biostratigrafia. Il grosso dei paleontologi che lavorano fa questo. Servono organismi con evoluzione rapida (cambiano specie ogni mezzo milione di anni), spesso piccoli: da qui la micropaleontologia. Un corallo dice “mare, poco profondo” ma resta uguale per 80 milioni di anni: non data. Il T. rex dice “Cretacico terminale, 65–66 Ma”: troppo poco preciso per essere un fossile guida (e non è del Giurassico: Jurassic Park è un titolo, non una datazione).
• Tafonomia. Un T. rex a 2000 m di profondità è improbabile: per arrivarci dovrebbe subire una catena di eventi (piena, spiaggia, tsunami, lago, fiume, canyon sottomarino) che difficilmente lascia un fossile. Sarà la prima lezione di sistematica, perché serve per tutti i fossili dell’anno.
• Paleobiogeografia. La biogeografia di Wallace (la linea di Wallace tra Bali e Lombok) applicata al passato: perché il T. rex solo in Nord America, perché in Italia solo Ciro.
• Paleontologia ambientale. Stessa metodologia del Giurassico applicata agli ultimi 5–20 mila anni: per capire se l’area protetta di Portofino funziona, si può leggere nel record paleontologico quanta posidonia c’era 5 mila anni fa, non solo quanta ne cresce oggi. Molti finanziamenti.
• Paleontologia evolutiva. I link mancanti, quando è avvenuta una diversificazione, quando sono comparsi i primi batteri: si testa sul record fossile. Più teorica, meno terreno.

Leggere un fossile: il gioco con le immagini

La seconda ora è stata un’esercitazione mascherata. Sei immagini, e da ognuna tirare fuori tutto quello che si può.

Il T. rex intero

Vertebrato (ha vertebre, ossa). Carnivoro (denti conici, appuntiti, seghettati). Predatore attivo, non saprofago: visione frontale, ma la visione frontale da sola non basta; arti posteriori possenti (anche l’elefante li ha, però il T. rex sta su due gambe e le deve usare per tenere ferma la preda). Dalle ossa si stima la biomeccanica: quanti chilonewton reggevano gli arti per un animale di un paio di tonnellate, quindi a che velocità andava, quindi se superava il triceratopo.

Ma “il corpo è fatto per muoversi bene” è un’osservazione viziata dall’immagine: la ricostruzione l’abbiamo fatta noi. Fino a 40–50 anni fa il T. rex stava in piedi come Godzilla, con la coda appoggiata a terra: provate a farlo correre così. Cosa ha cambiato le ricostruzioni sono state le tracce fossili: negli anni ‘40–50 l’industria petrolifera ha finanziato l’icnologia (le tracce servono a ricostruire i reservoir) e si sono studiate migliaia di piste di grandi vertebrati. Camminate, corse, di tutto: mai un’impronta di coda, che invece lasciano varani, iguane e perfino le tartarughe sulla sabbia. Quindi la coda non toccava terra. Da lì la coda si è sollevata in tutti i musei, i chilonewton sono cambiati, il bacino pure, e finalmente il T. rex può correre. Body fossils e trace fossils sono complementari: la biomeccanica dal solo scheletro non ci sarebbe mai arrivata.

Il dente isolato

Se dal frammento riconosco l’organismo, è come avere l’organismo intero: dietro quel dente c’era tutto il T. rex, e posso rifare lo stesso ragionamento. Cambia solo la tafonomia: perché c’è il dente e non il resto? Attenzione al contesto biologico: un dente di squalo isolato è normale (gli squali ne perdono in continuazione, non serve immaginare trasporti); un dente di T. rex senza mascella racconta invece un evento, una collutazione, un morso andato male.

L’impronta della conchiglia

Non c’è la conchiglia: c’è la sua impronta. Non è una traccia fossile (l’organismo non ha fatto nulla attivamente). Sequenza necessaria: il bivalve muore su un fondale morbido e vi lascia la forma; il sedimento litifica prendendo la morfologia esterna; poi il guscio si dissolve e la roccia no. Ma sono entrambi carbonato di calcio. La differenza è mineralogica: il guscio dei bivalvi è in gran parte aragonite, forma meno stabile della calcite, che con fluidi leggermente acidi si scioglie per prima. Quanta tafonomia in un’impronta.

Le orme del teropode

Un grande teropode (7–8 metri, tipo allosauro) che si muove in una direzione. Dalla distanza tra le impronte, con formule semplici, si stima l’altezza e se camminava o correva, con la cautela che il substrato (sabbia dura, fango) può alterare la lettura. Il substrato è pieno di ripple marks, le ondulazioni che il moto ondoso crea sulla sabbia: si vedono con maschera e pinne su qualunque fondale sabbioso ligure. Le orme tagliano i ripple, quindi vengono dopo: prima il mare, poi la marea si ritira e l’animale cammina sulla piana tidale (come in Bretagna o in Nord Francia; a Rimini in bassa marea la puzza di organismi in decomposizione dà l’idea). Perché ci va? Per mangiare: non le telline, ma chi viene a mangiare le telline, cioè la catena trofica di media taglia che si concentra sui banchi esposti. Solitario o gregario? Da una pista sola non si dice; con 5–8 piste parallele sì, e ci sono siti anche in Italia. Conservazione: il sedimento fine (sabbia fina, fango) che ricopre subito crea il velo che protegge la morfologia; se la copertura è più dura del substrato, erodendo resta il controcalco.

La vongola crivellata

Una valva sola di vongola, con vermetti bianchi incrostanti e centinaia di forellini. Il compito era ricostruire la storia dall’inizio (“Sherlock, parlate col vostro Watson”).

I caratteri che hanno sbloccato la storia

• Impronte muscolari (le “gocce”): dove si attaccano i muscoli adduttori, gli unici che chiudono le valve. Le vongole ne hanno due, cozze, ostriche e capesante una (guardare stasera negli spaghetti allo scoglio).
• Legamento: organico, dietro la cerniera, tende sempre ad aprire. Quando il muscolo si rilassa (morte, padella) il legamento vince e le valve si aprono; poi si decompone e le valve si disarticolano.
• Linea palleale: corre tra le due impronte muscolari e segna il limite del mantello. La sua rientranza, il seno palleale, è dove rientrano i sifoni (inalante ed esalante) quando l’animale si chiude. Il sifone è organico e non fossilizza, ma il seno sì: più profondo il seno, più lunghi i sifoni, più infossato l’organismo. Chi vive in acqua libera (cozze, ostriche) non ha bisogno di sifoni lunghi. Qui il seno era pronunciato: infaunale, quindi substrato molle.
• Serpulidi: anellidi che incrostano superfici carbonatiche, i vermetti bianchi delle cozze. Cliona: spugna perforante che si scava casa in gusci e substrati calcarei, fori perfettamente circolari di circa 2 mm (troppo regolari e piccoli per essere altro). Tanti tutti insieme significa che quella valva era l’unico substrato duro disponibile.

Il gasteropode predato

Storia triste: infanzia difficile e divorzio. Il foro circolare, uno solo di solito, cilindrico o leggermente conico, è opera di altri molluschi predatori (perfino cannibali) che perforano il guscio, uccidono e succhiano: lì è morto. Ma prima, sull’ornamentazione c’è una rottura a cuspidi con sotto una nuova mineralizzazione: un granchio ha rotto il guscio con le chele, l’animale si è ritirato nella columella, il granchio ha desistito e il gasteropode ha ricostruito il guscio. Un foro nella parte apicale, dove il corpo è sempre attaccato, non lascia scampo; su organismi grandi un foro nella columella può non essere letale. I fori richiedono ore di lavoro in condizioni non sicure: spesso si trovano fori incompleti, predatori che hanno rinunciato. In una collezione di gasteropodi, moderna o fossile, il 30–40% porta segni di predazione, attacco, salvezza, ricrescita: da qui partono molti lavori di paleoecologia, per 600 milioni di anni di interazioni.

La scala cronostratigrafica internazionale

Lo strumento da avere sempre sotto mano, in paleontologia e per i prossimi cinque anni. Prima si impara a leggerla, meglio è.

La International Chronostratigraphic Chart della International Commission on Stratigraphy (stratigraphy.org) è lo standard, costantemente aggiornato, di tutti i termini e le età del tempo geologico. Quella in slide è del 2021; l’ultima versione (2026) è di fatto identica alla 2025. Cosa cambia tra una versione e l’altra: soprattutto le età numeriche e i loro errori, che si affinano con tecnologie migliori e nuovi affioramenti. Per questo non serve inseguire ogni aggiornamento.

La scala sarebbe una lunga colonna stretta e verticale; per leggerla la si taglia in quattro colonne affiancate. La “torta” colorata con lo pterodattilo della prima lezione è la versione giocosa, piena di errori: le proporzioni sono sbagliate (4 miliardi di anni in 15 cm e 500 milioni in un metro e mezzo), mancano le suddivisioni secondarie, e il Carbonifero è diviso in Mississippiano e Pennsylvaniano, che è la convenzione nordamericana. Nella scala internazionale sono due sottoperiodi del Carbonifero. (E Mississippi ha due p, anche in italiano.)

Le grandi suddivisioni

• Precambriano: dall’inizio della storia geologica (circa 4,5 miliardi di anni) fino alla base del Cambriano, circa 540 Ma. Qui la vita non si “vede”: ci sono batteri, e non si conservano nemmeno loro, ma solo i prodotti della loro attività, come le stromatoliti (strutture carbonatiche costruite da comunità batteriche, si vedranno a febbraio–marzo). [ndr] È la semplificazione adottata dal corso: prima del Cambriano esistono già eucarioti e organismi pluricellulari, come mostra anche la spirale del tempo in slide, e c’è la fauna di Ediacara (circa 575–539 Ma), organismi pluricellulari a corpo molle. Con il Cambriano compaiono però in massa gusci e scheletri, cioè la vita diventa ben visibile nel record.
• Fanerozoico (dal greco phanerós, visibile, + zôon, animale): “il tempo in cui si vedono gli animali”. Dal Cambriano a oggi, diviso in tre ere.
• Paleozoico: animali antichi, molto diversi da quelli attuali, molti estinti. Mesozoico: animali “a metà”. Cenozoico (da kainós, nuovo): i fossili sono molto simili agli animali di oggi. La suddivisione principale della scala è quindi fortemente paleontologica.

La risoluzione: dall’era al piano

Accanto a ogni periodo ci sono intervalli via via più sottili: i piani sono la massima risoluzione della scala. È come dire dov’è il DISTAV: in Europa, in Italia, in Liguria, a Genova, a San Martino. Si usa il livello di dettaglio che serve, e che i fossili permettono. Dal Mesozoico in poi la risoluzione è alta (tanta vita, rocce vicine a noi); nel Paleozoico è più bassa, anche perché in Europa le rocce paleozoiche sono più rare.

I nomi dei piani vengono spesso da località dove quell’intervallo affiora in modo esemplare. Oxfordiano da Oxford; nel Miocene Aquitaniano (Aquitania, Bordeaux), Burdigaliano, Langhiano (Langhe), Serravalliano (Serravalle Scrivia), Tortoniano (Tortona), Messiniano (Messina). Così un geologo di qualsiasi paese dice “Tortoniano” per il Miocene superiore non terminale.

TimeScale Creator (timescalecreator.org, gratuito): costruisce scale stratigrafiche su misura, da un piano a un altro, e propone solo i gruppi presenti in quell’intervallo (dal Toarciano al Turoniano ci sono i dinosauri, le trilobiti no: estinte alla fine del Permiano). Contiene anche le ricostruzioni paleogeografiche intervallo per intervallo. Molte scale del corso sono fatte con questo.

Fossili, rocce e tempo

I fossili stanno (solo) nelle rocce sedimentarie. Servono rudimenti di stratigrafia, geologia e sedimentologia.

In una successione sedimentaria vedo lo scorrere del tempo e posso stimarne la durata complessiva. Non so però quanto tempo passa tra una deposizione e l’altra: l’unica risoluzione a cui posso aspirare è quella dei fossili contenuti. Se un fossile ha una distribuzione stratigrafica molto corta, dico che lo strato si è depositato in quell’intervallo; ma se in fretta o lentamente non lo so, e se nello strato sopra trovo un fossile della stessa età so solo che uno viene dopo l’altro, non la velocità di sedimentazione.

• La paleontologia non è l’unico metodo di datazione, ma è il più speditivo ed economico, ed è quello usato di continuo. Per l’età puntuale di una roccia servono i radioisotopi. Il carbonio-14 in geologia non si usa: funziona fino a 50–60 mila anni, l’errore sarebbe troppo grande; si usano altri radioisotopi.
• Quasi sempre però serve l’età di un’intera successione, non di un punto: sono due approcci diversi (vedi sezione 05).
• Correlazione stratigrafica: se in una successione riconosco bene tutti i fossili e in una vicina solo alcuni, posso trasferire le età. Se lo strato col T. rex sta tra quello con lo stegosauro e quello coi molluschi, e accanto trovo solo stegosauro e molluschi, in mezzo doveva esserci l’intervallo del T. rex anche se non lo vedo. È una chiave della prospezione del sottosuolo.

I principi stratigrafici usati in paleontologia

Orizzontalità originaria

Le rocce sedimentarie nascono da materiale trasportato e depositato (o biomineralizzato) su fondali che, a grandissima scala, sono piatti e orizzontali, per quanto a piccola scala abbiano ripple, piattaforma, scarpata e piana abissale. Gli strati quindi nascono planari e orizzontali. Se li trovo inclinati o piegati, qualche forza li ha deformati dopo (Monte Fasce, Monte Moro; la passeggiata di Nervi, dove si camminano gli strati “di taglio”: escursione GEO con la prof.ssa Federico in primavera). Gli strati possono inoltre proseguire per distanze enormi.

Sovrapposizione stratigrafica (Stenone)

In una successione sedimentaria indisturbata gli strati inferiori sono più antichi di quelli superiori. Esempio della slide: il Ramaceto, vicino a Genova, con le testate di strato ben visibili. In cima probabilmente c’era altro, eroso; e in mezzo possono mancare strati erosi e non più registrati.

La lasagna: il primo strato è quello sotto, l’ultimo quello sopra. So quando ho iniziato e finito, ma non quanto tempo è servito per ogni strato, né se a metà mi sono fermato mezz’ora per una telefonata. So il più vecchio e il più giovane, non la durata di ciascuno. A meno che ogni strato non contenga un’indicazione d’età: i fossili.

Legge di Walther

Ogni strato rappresenta un ambiente deposizionale, e gli ambienti cambiano nel tempo senza salti mostruosi: si passa sempre per quelli lateralmente disponibili. Esempio raccontato: fondale con ammoniti (mare aperto) → fondali con frammenti vegetali rotti (una piena fluviale o una frana sottomarina che porta materiale da paludi e delta) → sabbie e ghiaie. Ci si sta spostando verso costa: il livello del mare si abbassa. Mai uno strato di mare profondo direttamente sopra una spiaggia, mai “mare aperto, poi vulcano, poi fiume, poi abisso”.

Al contrario, alzando il livello del mare sopra una spiaggia arrivano coralli (10 m), poi coralli profondi, alghe rosse, molluschi, e infine materiale pelagico. I fossili sono ottimi indicatori: organismi nectonici (che nuotano liberamente nella colonna d’acqua, come un ittiosauro) indicano mare aperto; una barriera corallina in posto indica acqua illuminata, perché i coralli vivono in simbiosi con alghe fotosintetiche, le zooxantelle.

• Fining upwards (successione normale o di raffinamento): dal basso all’alto il sedimento diventa più fine. Il mare si alza, la spiaggia con le ghiaie arretra verso terra, sul punto arrivano sedimenti sempre più fini. Molto comune.
• Coarsening upwards: dal basso all’alto diventa più grossolano. Il mare si abbassa. Ma non è sempre colpa del mare: se la foce del Bisagno avanza (progradazione), porta i ciottoli dove prima c’era sabbia fine, e si ottiene la stessa identica successione con il mare fermo.

Attualismo (uniformitarianismo)

La storia. Fino al Settecento e primo Ottocento l’età della Terra è quella delle sacre scritture, con stime intorno ai 4000 anni a.C. Accanto nasce il catastrofismo: i molluschi in cima ai monti si spiegano con catastrofi come il diluvio universale. Con le divisioni religiose tra fine Settecento e Ottocento (anglicani, protestanti) molti ricercatori cominciano a guardare le prove geologiche e paleontologiche e si rendono conto che serve molto più tempo. Se oggi per fare un suolo serve tanto tempo, ne sarà servito tanto anche allora. E se le scritture hanno sbagliato i conti sull’età della Terra, forse hanno sbagliato anche altro.

James Hutton, proprietario terriero scozzese con terreni affacciati sul mare, lo scardina “dalla porta laterale”. Osserva a Siccar Point una sequenza di strati verticali tagliati e coperti da strati quasi orizzontali: una discordanza angolare ([ndr] in aula si sente “nord della Scozia”: Siccar Point è nel sud-est, nel Berwickshire, vicino al confine con l’Inghilterra). Il ragionamento: i terreni che lavoravano suo padre e suo nonno sono ancora friabili, questi sono induriti, girati, erosi e ricoperti. Per tutto questo non bastano 4000 anni.

Oggi sappiamo cosa stava guardando: la collisione tra la microplacca Avalonia e Laurentia (il Nord America), tra Siluriano e Devoniano. Avalonia si muove già nell’Ordoviciano (circa 450 Ma), la collisione è intorno a 425 Ma e solleva una catena montuosa. Tutto resta unito nel Carbonifero e Permiano fino alla Pangea; dal Giurassico medio–superiore si apre l’Atlantico (prima meridionale, poi settentrionale, consolidato nel Cretacico), che riporta in Scozia un frammento di quella collisione. Da qui anche il perché il T. rex si trova solo in Nord America: l’Atlantico si è aperto troppo presto per farlo arrivare in Europa. Decine o un paio di centinaia di milioni di anni, altro che 4000.

Il tempo in stratigrafia

Leggere un affioramento: gli esercizi in aula

Discordanza angolare. Che età ha l’evento? Non si può sapere: è fatto di molte fasi (litificazione, deformazione, erosione) che non sono registrate nelle rocce. Ho l’età della prima lasagna e della seconda, se contengono fossili. Il tempo in mezzo c’è, ma è una lacuna non quantificabile per osservazione diretta. L’unica stima è la differenza tra l’età dell’ultimo strato sotto e del primo strato sopra. Se l’ultimo è del Permiano sommitale e il primo del Cenozoico, manca tutto il Mesozoico: la deformazione è avvenuta lì dentro, probabilmente in un intervallo ben più breve. Con la correlazione (dall’altra parte della strada gli stessi strati proseguono più in alto) si può restringere l’intervallo.

Secondo esempio, la parete con due pacchi di strati: prima si depositano gli strati sotto, orizzontali; poi si inclinano (più di quanto lo sono ora); si erodono; si depositano quelli sopra, orizzontali. Ma anche quelli sopra sono inclinati: quindi dopo c’è stato un secondo basculamento, che ha ruotato tutto, anche gli strati sotto. L’ultima deformazione si porta dietro tutte le precedenti.

Terzo esempio, le pieghe a chevron (angolo acuto, si formano quando il sedimento è già abbastanza duro) troncate e coperte da strati rossi: deposizione, litificazione, piegamento, erosione, nuova deposizione. A Geologia si vedranno sei tipi di pieghe, ognuno legato al tipo di roccia e di pressione. Con rocce metamorfiche, magmatiche e un filone vulcanico in mezzo il gioco si complica: lo si fa a Geologia. Esercizi di questo tipo capitano all’esame di Geologia.

Geocronologia e cronostratigrafia

Due approcci al tempo, assoluto e relativo. Il corso salterà continuamente dall’uno all’altro.

Stessa cosa, due prospettive. L’impatto è avvenuto “durante l’epoca Cretacico superiore” (momento assoluto, geocronologia) oppure “nella serie del Cretacico superiore” (pacco di rocce, cronostratigrafia). Il Maastrichtiano è un’età se parlo di un evento avvenuto in quel momento, un piano se parlo di un intervallo di rocce e di tempo più lasco. Oggi sembrano sinonimi perché ci sono età numeriche quasi ovunque; trent’anni fa i chiodi d’oro erano un decimo. Pedante, ma va saputo.

Quasi tutto il mondo lavora in cronostratigrafia: datare in assoluto ogni femore di T. rex sarebbe costosissimo, ragionare per intervalli discreti è molto più conveniente. La scala mette insieme i due approcci: si datano in assoluto pochi punti chiave (es. il primo strato con il fossile che segna la base di un piano) e si ottiene la scala geocronologica associata a quella cronostratigrafica. Per l’estinzione del T. rex non troverò mai lo scheletro spaventato dall’asteroide in arrivo: dato gli strati subito sopra l’ultimo resto di T. rex e subito sotto il primo fossile cenozoico, e ottengo l’età assoluta più vicina possibile all’impatto.

GSSP, il chiodo d’oro

• Esempio: la base dell’Albiano, circa 113 Ma: un punto preciso tra l’ultimo strato dell’Aptiano e il primo dell’Albiano.
• L’Italia ne ha tanti (13–15), per la lunga tradizione di ricerca mediterranea: Appennino centrale, tra Triassico e Giurassico nelle Alpi meridionali, Umbria, Ancona. Il Calabriano è italiano. In Africa quasi nessuno (un paio tra Tunisia e Algeria).
• Vicino a Genova: Carrosio (verso Gavi e Serravalle), GSSP dell’Aquitaniano. È un limite “tre in uno”: base dell’Aquitaniano, del Miocene e del Neogene, come un confine comunale che è anche provinciale e regionale. Separa Aquitaniano da Chattiano, Miocene da Oligocene, Neogene da Paleogene.
• I GSSP si possono “rubare”. Carrosio l’ha tolto a Bordeaux nel 1996: lì gli strati stavano in una vigna da zappare, a Carrosio c’è un calanco dove si vede tutto. Allo stesso modo Langhiano, Serravalliano, Tortoniano e Messiniano non hanno più il GSSP nelle località che danno il nome. Se domani in Cina trovano una sezione più bella, ricca di fossili, con parcheggio e museo, la Commissione può spostarlo. La base dell’Induano è in Cina, con un parco a tema e un obelisco sormontato da un conodonte (un dentino di vertebrato di un millimetro e mezzo) ingrandito a un metro: ci fanno i matrimoni.
• Nel Precambriano i GSSP quasi non esistono: l’errore sulla datazione degli strati è enorme, e si usano età convenzionali (i GSSA, i simbolini a orologio nella scala).
• La base del Cambriano è stata fissata dove compare il primo fossile, che è una traccia: ancora una volta non si vede l’organismo, solo la sua impronta. [ndr] In aula si sente “Inghilterra meridionale”: il GSSP è a Fortune Head, Terranova (Canada), definito dalla comparsa della traccia fossile Treptichnus pedum.

Ripasso: geocronologia e cronostratigrafia

Riprese dalle slide finali della volta scorsa.

• Geocronologia (“l’orologio della Terra”): indica l’età o l’intervallo di un evento, con tecniche numeriche di datazione. Esempio: l’estinzione di fine Cretacico è avvenuta 66 Ma, durante l’età Maastrichtiana.
• Cronostratigrafia: tutti i metodi di datazione relativa, le relazioni temporali tra rocce, gli eventi globali usati come marker (i GSSP). Esempio: durante tutta la serie del Cretacico superiore i dinosauri hanno subito grandi crolli di biodiversità.
• Unità, dal più grande al più piccolo: eonotema / eone · eratema / era · sistema / periodo · serie / epoca · piano / età.

A cosa servono i fossili

Perché passare un intero semestre e mezzo a guardare quasi 1500 fossili. Tre grandi temi.

1 · Evoluzione ed estinzioni

Dai fossili si ricostruiscono i rami evolutivi e quali strategie morfologiche si sono rivelate vincenti. Ci sono organismi che hanno attraversato due, tre, quattro estinzioni di massa senza estinguersi, e altri spariti alla prima perturbazione; organismi con evoluzione rapida, che si adattano in fretta e vivono il cambiamento come un’opportunità, e altri con evoluzione lenta, che ne risentono pesantemente. Negli ultimi 500 milioni di anni ci sono esempi di tutte le categorie.

Oggi questo conta: siamo preoccupati per riscaldamento, deglaciazione, cambi delle correnti, anossia. La paleontologia guarda come gli organismi hanno reagito a glaciazioni, impatti di asteroidi, supernove, grandi eruzioni, anossie marine (che non sono fantascienza: l’Adriatico soffre periodicamente di anossia da lieve a forte). Esempio: nell’Eocene le temperature erano molto più alte di oggi, e si può usare come proxy per immaginare come reagiranno gli stessi gruppi.

L’esempio delle trilobiti

Artropodi segmentati che camminavano sul fondale, con antenne, occhi e zampe, e che si appallottolavano come i porcellini di terra. Si sviluppano ed evolvono per tutto il Paleozoico; l’albero evolutivo per sottordini (“come tante famiglie di parenti”) mostra due cose:

• Fine Ordoviciano (~444 Ma): una forte glaciazione distrugge gli organismi degli ambienti prossimali. I tre gruppi più prossimali (Asaphida, Agnostida e Ptychopariida) si estinguono; gli altri, più profondi, sopravvivono.
• Verso la fine del Devoniano (non al limite Devoniano–Carbonifero): lagune, piattaforme e ambienti prossimali soffrono un crollo drammatico dell’ossigeno. Muore chi vive sul fondale; si salva un solo gruppo, fatto di forme piccole, a carapace sottile e in gran parte cavo, probabilmente capaci di “saltare” nella colonna d’acqua e uscire dalle sacche anossiche. Il ragionamento del prof: noi galleggiamo non perché nuotiamo bene, ma perché la nostra densità è simile a quella dell’acqua (un respiro e saliamo, un’espirazione e scendiamo). Le trilobiti grandi del Devoniano, fino a mezzo metro, con carapace pesante e ricco di calcite, erano più dense e stavano sul fondo; quelle piccole e leggere potevano variare la densità. La prova sta nelle tracce fossili: fino a quel momento le trilobiti ne lasciano ovunque (camminano, scavano, si infossano, si riposano, “sembra via XX Settembre sotto Natale”); dal Devoniano sommitale si trovano ancora trilobiti di quel gruppo, ma non più tracce. Hanno imparato a nuotare. Lo stesso ragionamento delle code dei dinosauri della prima lezione.

Le Big Five

Immagine famosa, pubblicata a metà anni ‘60, che mostra il numero di famiglie marine nel Fanerozoico. Lo stesso andamento si vede in ambiente continentale e transizionale, e usando specie, generi o ordini.

• 3 · fine Permiano: la più devastante, con il crollo più importante in ambiente marino. Grandi eruzioni alle alte latitudini, in Siberia, che sconvolgono la circolazione oceanica.
• 4 · fine Triassico: la più piccola, ma con almeno due o tre impulsi. L’evento pluviale del Carnico (il Carnico è il primo piano del Triassico superiore): piogge enormi, grandi volumi di sedimento davanti ai delta, velocità di sedimentazione altissime. Poi, a fine Triassico, si lacera il proto-Atlantico: prima piccoli mari epicontinentali, poi l’apertura vera, con risalita di materiale e chimismo mantellico che uccide chi era sopravvissuto. Un mare epicontinentale è un braccio di mare che entra sopra un continente, come l’Adriatico.
• 5 · fine Cretacico: di importanza relativamente bassa, “nonostante Hollywood”. Non è definita dall’estinzione dei grandi rettili, ma da quella di molti altri organismi che risentono peggio dell’impatto e ne segnano con più precisione il momento e la reazione a catena.

2 · Paleobiogeografia

Sapere dove oggi si trova fossile un gruppo dice molto. Le stesse trilobiti si trovano nelle Alpi Carniche e vicino a Cagliari: oggi vicine, ma nel Paleozoico medio–superiore erano due linee di costa del Gondwana separate da un oceano. Allo stesso modo, gruppi di resti vegetali coevi trovati in continenti oggi lontanissimi dicono che allora quei continenti erano uniti.

3 · Paleoambienti

Davanti a un sasso, all’esame, bisogna raccontarne tutta la storia: chi c’è, che ambiente, come interagivano, se sono legati a un intervallo di tempo preciso.

Tra un paio di settimane, alla prima esercitazione sui principi di fossilizzazione, ci saranno circa 60 cassetti con 10–15 fossili ciascuno: non servirà riconoscere ogni organismo, ma capire come si è fossilizzato.

La griglia di riconoscimento

Dai libri di testo, tratta da un testo italiano del 2001: rappresenta il ragionamento d’esame. Si può partire dai dati biotici (quali fossili, profondi o superficiali, trasportati, ben o mal conservati) oppure renderli complementari ai dati abiotici (che roccia è, che struttura, superfici di sfaldatura o frattura, colore). Per questo accanto a Paleontologia ci sono le geologie, e per NAT è molto utile dare Mineralogia prima. Saper riconoscere la roccia aiuta tantissimo: su un basalto non si conserva una foglia; un “corallo carbonificato” non esiste.

Gli ambienti della fossilizzazione

Ci sono ambienti che permettono una fossilizzazione molto più rapida, abbondante e accurata. La rapidità è la questione principale: un organismo si fossilizza solo se viene seppellito in fretta.

Il cinghiale morto nel bosco: la parte organica si decompone, qualcuno se lo mangia, insetti e altri si portano via il resto, le ossa vengono rotte, rosicchiate (con segni di morso, bite marks), disperse. Difficile trovare lo scheletro in connessione. Seppellito 5 metri sotto terra la probabilità cresce molto, ma in un bosco è un caso rarissimo. Molto più facile seppellire in fretta in ambiente marino: per questo il 90% dei fossili del corso sono marini, come in tutti i corsi base di paleontologia del mondo. Più quelli che dopo la morte arrivano in mare: tronchi e foglie (dopo una mareggiata la spiaggia è piena di tronchi).

L’ambiente marino permette un seppellimento rapido, accurato e completo (l’organismo non si disperde e non si disarticola) perché in mare aperto il sedimento è fine, fango: tomba completamente il resto e riduce l’attività batterica, fino a conservare in alcune condizioni anche le parti molli.

Piattaforme continentali e carbonatiche

La piattaforma continentale arriva di norma a 150–170 m, al massimo 200; poi la pendenza aumenta (scarpata), con pendenze di pochi gradi ma sufficienti per i fenomeni gravitativi; oltre i 3–5000 m le piane abissali, perfettamente piane. Va caratterizzata la colonna d’acqua, perché le sue caratteristiche fisico-chimiche determinano quali fossili si trovano.

Oggi le piattaforme sono le fasce turchesi lungo le coste, più il triangolo dei coralli (tra Indonesia, Filippine e Pacifico occidentale), l’area con la più alta biodiversità attuale, favorita dai mari superficiali. Nel Cretacico le piattaforme erano molto più estese: zone gonfie di organismi che producono carbonato di calcio (coralli, spugne, protozoi, molluschi, echinodermi) e che vengono seppelliti in fretta.

Conseguenza: gli idrocarburi. Enorme produzione di materia organica dentro sedimenti marini. Dove il sedimento è sabbioso c’è porosità (il serbatoio, reservoir); dove è argilloso l’argilla fa da tappo. L’idrocarburo, meno denso, risale finché trova una roccia impermeabile. Basta che il livello del mare oscilli per creare una “lasagna” di sabbie produttive e argille di tappo. Quelle aree oggi sono grandi riserve.

Sulla mappa del Cretacico inferiore l’Atlantico è già in parte aperto, con una dorsale, anche se non come oggi. L’India, ancora lontana, urterà l’Asia qualche decina di milioni di anni dopo; intorno a 66 Ma è dalla parte opposta rispetto al punto d’impatto dell’asteroide, e le rocce dell’India nord-occidentale di quell’età sono tutte vulcaniche, i Deccan Traps (“trap” indica abbondanti effusioni), interpretati come rimbalzo dell’impatto. L’Australia è ancora attaccata all’Antartide. L’Europa è un mosaico di piccoli oceani, mari e piattaforme carbonatiche, che continuano per buona parte del Paleocene e dell’Eocene.

Piattaforme carbonatiche in Italia

• Dolomiti: una piattaforma carbonatica dal Triassico a buona parte del Giurassico. Strati più sabbiosi e più argillosi alternati, pieni di fossili che hanno prodotto il carbonato di calcio di cui sono fatte, in acque basse, ad alta energia, ben ossigenate e illuminate.
• Appennino, ad esempio il Gran Sasso (con la galleria e il laboratorio sotterraneo): piattaforme di decine di chilometri.
• Liguria di ponente: da Ventimiglia in su, Grammondo, Argentera, sopra Nizza e Mentone, i Balzi Rossi (la grotta con l’uomo preistorico scavata nel Giurassico). Rocce piene di coralli, spugne, molluschi, in poca acqua, con una sabbia bianca a granuli sferici. Sarà una tappa dell’escursione.

Tipi di piattaforma carbonatica (non nelle dispense, non essenziale per l’esame)

Le zone del mare

Neritico e oceanico

Il dominio neritico arriva a circa 200 m e risente ancora degli apporti continentali (delta, ambienti prossimali, spiagge sommerse, piattaforme). L’oceanico li perde: produzione carbonatica per precipitazione, nessun apporto detritico. Su una rampa blanda il neritico è esteso; su una piattaforma isolata è minuscolo.

La luce: perché i 200 m contano

Entro circa 200 m, in acque cristalline, arriva la luce fotosinteticamente attiva. Lo spettro si perde con la profondità: oltre i 100 m restano verde e blu, oltre un paio di centinaia di metri il buio. Il grosso della fotosintesi avviene nei primi metri, fino a circa 100; a 200 m ci arrivano pochissimi organismi. Quindi sopra i 200 m si riconoscono bene i gruppi; sotto, dire se un fossile stava a 2000 o a 5000 m non è facile, salvo l’eccezione della CCD.

Bentonico e pelagico

Dominio bentonico: tutti gli organismi che stanno sul fondale, a un metro come a 11.000. Dominio pelagico: quelli della colonna d’acqua, che nuotano attivamente (il tonno) o vengono trasportati passivamente (il plancton).

La CCD

• Un organismo bentonico con guscio carbonatico può vivere solo sopra i 4000 m circa: mai sotto i 5000.
• Un planctonico vive nei primi metri anche sopra un fondale di 7000 m. Quando muore affonda: oltre i 5000 m il suo guscio carbonatico si scioglie in giorni o mesi, a seconda delle dimensioni.
• Plancton calcareo e siliceo vivono insieme e decantano insieme. Fondale a 1000 m: si trovano entrambi. Fondale a 7000 m: solo i silicei. Non perché ci fosse solo plancton siliceo, ma perché il carbonato si è sciolto.
• Solo silicei → sotto la CCD. Calcarei e silicei insieme, o solo calcarei → sopra i 4–5000 m.

Energia e granulometria: base d’onda e di tempesta

L’energia del moto ondoso è massima sotto costa (i cavalloni si rompono vicino a riva). Il sedimento lo registra: più i grani sono grossi, più il moto ondoso era intenso. Gradiente granulometrico: grossolano negli ambienti prossimali, sempre più fine verso il largo (le spiagge ciottolose del levante genovese contro quelle sabbiose di ponente; ma anche lì, nuotando al largo, il fondo diventa più fine e fangoso).

• Base d’onda (normale): la profondità sotto la quale il sedimento non è interessato dal moto ondoso con tempo normale.
• Base d’onda di tempesta: più profonda, perché durante le tempeste il moto ondoso penetra di più. Tra le due, substrati di solito fini, toccati solo durante le tempeste.

Per gli organismi infaunali (che si infossano) serve un substrato sabbioso fine: in un substrato roccioso o ciottoloso bisogna scavare il sasso.

Le piane tidali: il gradiente al contrario

Con le escursioni di marea l’energia massima non è sotto costa: la marea che sale accelera e arriva al punto più alto con energia minima, poi riscende. Quindi la parte prossimale è fangosa e la granulometria aumenta allontanandosi. Camminare in una piana di marea è “brutto: fango, puzza, ti infogni fino al ginocchio”; per salvarsi si va verso il mare. I raccoglitori di vongole dell’alto Adriatico arrivano dal mare in barca e scendono sui primi banchi sabbiosi duri, perché da terra dovrebbero attraversare l’intertidale fangoso. Finita la zona di marea, ricomincia il gradiente normale.

Mare profondo e torbiditi

Ambienti capaci di fossili eccezionali e abbondanti, legati a sorgenti di sedimento particolari: canyon e delta che accumulano materiale finché, per uno shock sismico o perché l’angolo di riposo è superato, il sedimento parte. Questi flussi gravitativi corrono per decine o centinaia di chilometri sui fondali, e possono essere così densi (raccolgono fango e argilla dal fondo) da rompere i cavi del telegrafo, oggi quelli di comunicazione: sono le correnti di torbida (GEO ci farà almeno quattro ore). Sembrano lontane, ma la passeggiata di Nervi, il Monte Fasce, il Monte Moro, il litorale fino a Zoagli e parti del promontorio di Portofino sono fatti di sedimenti di mare profondo del Cretacico superiore, frane sottomarine sovrapposte, pieni di fossili: la “lasagna” verticalizzata vista la volta scorsa.

I fattori ambientali: come leggere lo schema

Lo schema che va dalla costa al largo disegna la luce sempre più importante con la profondità. Non indica la quantità di luce, ma quanto la luce è un fattore limitante. Sotto costa c’è tanta luce: chi la vuole la usa (coralli), chi non la vuole sta lì comunque (molluschi). In profondità la luce non c’è, e non si può mettere nulla che ne abbia bisogno. Lo stesso vale per ossigeno, cibo e salinità: sotto costa la salinità varia moltissimo (in una pozza di marea che evapora si passa dal 30‰ a circa il 40‰), e un organismo sensibile ai cambi di salinità lì non ci può stare. Un corallo “nella CCD” non è sbagliato per il carbonato, ma là sotto non c’è luce, c’è il problema del cibo e molto altro.

Come descrivere un organismo

Le crocette delle schede d’esercitazione: rispondono direttamente alle domande d’esame. Ogni foglio ha sei riquadri per disegnare fino a sei fossili; di solito non ci saranno più di sei gruppi da riconoscere (per i coralli, quattro gruppi, uno per gruppo basta).

Trofismo

Autotrofi, eterotrofi, mixotrofi. Poi il ruolo: produttore primario; sedimentivoro / limivoro / erbivoro; filtratore; sospensivoro; necrofago; predatore (e superpredatore). La piramide alimentare va da chi non ha bisogno praticamente di nulla, a chi è contento con due foglie di insalata, ai filtratori e sospensivori (epifaunali, infaunali superficiali e profondi), ai carnivori. In un campione ci possono essere più resti, un infaunale, un epifaunale e il resto di un predatore: da lì si ricostruisce l’ecologia.

Dalle slide, non spiegate in aula

Probabilmente verranno riprese più avanti. Riporto solo quello che le slide dicono esplicitamente.

• Salinità dell’acqua: dolce < 0,5‰ · salmastra 0,5–30‰ · salata 30–50‰ · salamoia > 50‰.
• Isotopi dell’ossigeno: il rapporto tra i due isotopi stabili, ¹⁶O e ¹⁸O, con cui l’ossigeno precipita in carbonati e fosfati, registra in dettaglio le variazioni di temperatura dell’oceano e di volume dei ghiacci. I due effetti si separano confrontando gli isotopi in microfossili coevi planctonici e bentonici, soprattutto foraminiferi.
• Isotopi del carbonio: l’abbondanza relativa di ¹²C e ¹³C in carbonati e materia organica varia nel tempo, per i cambiamenti nei flussi del ciclo del carbonio: apporti di carbonio terrestre e ossidazione della materia organica marina in entrata, produzione e seppellimento di carbonati e materia organica marina in uscita.

Comunicazioni

• Prima uscita sul terreno: 28 ottobre (data probabile), riservata a Scienze Geologiche, nell’Astigiano, tra Alba e Asti: due ore di pullman, affioramenti, rientro a Genova. A costo zero. Il pullman carica in Piazza della Vittoria, sotto gli archi a sinistra guardando l’arco, dando le spalle a Brignole. Il prof ha già mandato i preventivi; la data resta vincolata alle date del corso sicurezza da 8 ore, che dipendono dai formatori di Ateneo e finora sono troppo in là.
• Chi non ha ancora fatto le 4 ore le faccia: “Piazza si arrabbia”. Sono fondamentali per le esercitazioni.
• Oggi pomeriggio il Consiglio di Dipartimento dovrebbe riclassificare tutte le esercitazioni di Geologia, Paleontologia e Mineralogia da rischio medio a rischio basso: se passa, per le esercitazioni probabilmente non serviranno più le 8 ore. Da confermare.
• Domani, venerdì 9 ottobre, 14–16, solo GEO: “proviamo a datare le rocce” (biozone e fossili guida).
• Ancora il reminder sulla scala dei tempi: è roba di tutti i giorni per un geologo, va imparata piano piano.

Linneo e le stanze delle meraviglie

Perché una lezione solo per i geologi: cosa ha fatto Linneo, perché, e come usiamo oggi le sue regole.

Nel Settecento in tutta Europa si riempiono “stanze delle meraviglie”: raccolte di cose curiose, minerali, rocce, uccelli impagliati, che crescono fino a diventare i grandi musei di storia naturale (Londra, Parigi, Vienna). Dividere minerali da rocce da uccelli è facile; con cinquanta uccelli impagliati su una parete bisogna decidere come ordinarli. Linneo entra in questi posti e prova a dare un ordine, sbagliando molte volte, e capisce due cose.

Da qui le quattro categorie gerarchiche che Linneo propone a metà Settecento e che usiamo ancora, come matrioske: classe, ordine, genere, specie. La classe di Scienze contiene gli ordini (fisica, matematica, geologia, biologia); dentro l’ordine geologia i generi (mineralogia, vulcanologia, paleontologia); dentro mineralogia le specie (solfati, solfuri, ossidi). Chi fa gli idrossidi sta in mineralogia, che sta in geologia, che sta in scienze.

La nomenclatura binomia

Specie da sola non basta: “rosso” c’è in migliaia di organismi. Nei cataloghi la specie rubrum esiste tra le piante, i coleotteri, le alghe, i fossili. Servono almeno due nomi, come nome e cognome.

• Il nome del genere si può riciclare in un altro regno: una margherita potrebbe chiamarsi Tyrannosaurus rex, perché l’altro è un animale. Non si può riusare nello stesso gruppo. Per questo l’autore accanto al nome serve.
• Se domani il prof istituisce una nuova margherita, pubblica genere, specie, famiglia, ordine, classe, “Briguglio 2026”, mette l’olotipo in un erbario al Museo Doria, chiuso in un cassetto. Homo sapiens esisteva anche prima del 1758, ma Linneo è il primo che lo istituisce scientificamente.
• L’autore tra parentesi significa che la specie è stata poi spostata in un altro genere: se Homo sapiens Linnaeus finisse nel genere Pippo, si scriverebbe Pippo sapiens (Linnaeus, 1758). Si trova anche “Linnaeus in Briguglio 2026”.
• Banche dati gratuite per verificare un nome e se è ancora valido: WoRMS (World Register of Marine Species, con la parte fossile) e il Paleobiology Database.

Le regole di scrittura (uguali in tutti i codici)

Esistono il Codice internazionale di nomenclatura zoologica (ICZN), quello botanico e quello dei funghi. Su una cosa concordano:

Le desinenze: l’esempio del leopardo

Panthera pardus è il leopardo. Nello stesso genere stanno Panthera tigris (la tigre), Panthera leo (il leone) e, nelle parole del prof, “Panthera panthera, la pantera”.

Perché il genere si chiama Panthera e non Leo, visto che il leone è “il re”? Perché la prima specie istituita è quella, e quando si è visto che il leone è molto simile, lo si è messo dentro il genere già esistente: la differenza non giustificava un nuovo genere.

• Il genere Panthera, con Neofelis (molto vicino), il gatto, il puma, le linci, il caracal, sta nella famiglia Felidae: la desinenza -idae (si pronuncia “ide”, ae è un dittongo) è quella che il codice zoologico riserva alle famiglie. Ne sentiremo tantissime: i bivalvi e i gasteropodi a lezione si classificano bene a livello di famiglia, quindi Veneridae, Tellinidae, Muricidae, Cassidae, e non Venus o la singola specie.
• I Felidae con iene, cani, orsi, foche, otarie stanno nell’ordine Carnivora (quattro zampe, coda, pelo, carnivori); i Carnivora nella classe Mammalia (sangue caldo, pelliccia, ghiandole mammarie). Noi siamo nei Mammalia ma non nei Carnivora. Ogni livello ha la sua desinenza stabilita dal codice.

La gerarchia di oggi

Le quattro categorie di Linneo non bastano più: oggi ne usiamo circa quattro volte tante. Dal basso: specie (con eventuale sottospecie, come Homo sapiens sapiens), genere, famiglia (con sottofamiglia e superfamiglia), ordine (sottordine, superordine), classe, phylum (plurale phyla), regno (sottoregno, infraregno), dominio. Le suddivisioni aggiuntive si usano solo dove la biodiversità esplode: le trilobiti hanno solo due ordini (inutili per la didattica) ma 80 superfamiglie (troppe); l’albero visto nella lezione 3 era per sottordini. Chi decide? Noi, in base a quanti e quali caratteri morfologici rendiamo importanti. In zoologia esistono o sono esistite anche tribù e razze.

Che cos’è una specie

Al tempo di Linneo la definizione era filosofica: la specie è quello che vedo, “il leopardo”. Da allora ne sono state date quasi 80. Non servono tutte, serve capire perché sono tante: la genetica ha cambiato tutto, una specie oggi è un organismo con un certo set genetico. Ma da un dente di pterodattilo il set genetico non si tira fuori (“la zanzara di Jurassic Park è fighissima ma non funziona”).

Conseguenza: la classificazione paleontologica spesso non coincide con quella biologica. Le spugne, che faremo tra due o tre settimane: la biologia ha sette classi basate sulla genetica, ma non includono le spugne del Paleozoico e del Mesozoico, che non hanno nulla a che vedere con quelle attuali. La paleontologia usa tre classi morfologiche; alcune sono assorbite in quelle moderne, altre nei testi di biologia non compaiono. Stesso problema con bivalvi, in parte gasteropodi, piante.

Filogenesi e cladistica

L’esempio del cavallo

Al Museo di Storia Naturale di Firenze c’è una sala intera. Si parte circa 50 milioni di anni fa da Hyracotherium, “un volpino” con quattro dita appoggiate a terra, cranio piccolo, molari poco specializzati. In 50 milioni di anni l’arto anteriore perde le dita fino a poggiare solo sul dito medio: dietro lo zoccolo del cavallo di oggi restano due vestigia, le ultime dita che c’erano ancora nel Miocene. I denti diventano enormi, con superfici piegate per triturare erba secca; il cranio quasi raddoppia tra Eocene medio e inizio Oligocene e aumenta di taglia senza cambiare struttura (crescita allometrica); gli occhi vanno frontali.

Perché? L’ambiente. Durante l’Oligocene, uno dei periodi più freddi degli ultimi 60 milioni di anni, succede poco. Al passaggio con il Miocene il clima si scalda e nascono le grandi praterie, soprattutto in Nord America: per un volpino sono un posto pericoloso, pieno di predatori, e non ci si può nascondere. Bisogna correre, e per correre meglio si poggia su un dito solo. Il prezzo: un cavallo che si accovaccia o si rialza non è aggraziato, al contrario di un gatto.

Il punto: qui gli organismi non si dividono per genetica né per morfologia (è sempre più o meno lo stesso animale), ma per filogenesi, seguendo un carattere che cambia nel tempo. I generi sono separati in modo puramente biometrico: cranio fino a 10 cm Hyracotherium, 11–13 cm Orohippus, oltre un altro ancora. Così, se trovo un cranio di 10 cm, so che è Hyracotherium e quindi Eocene medio.

I pachidermi, i sireni e l’Anthracotherium di Cadibona

Più divertente l’albero dei proboscidati: alla base Barytherium e Moeritherium, organismi di ambienti paludosi e costieri. Un parente, Anthracotherium, “una sorta di ippopotamo-cinghiale” dell’Oligocene, è comunissimo nell’entroterra di Savona (Altare, Cadibona, Sassello, Santa Giustina): denti e canini sono esposti nelle vetrine al DISTAV, vicino alle aule 8 e 9. Da questi antenati un ramo porta a mammut e mastodonti (la croce negli alberi indica l’estinzione) e all’elefante; un altro ai sireni, dugonghi e lamantini: mammiferi erbivori marini con antenato comune ai pachidermi. In inglese e tedesco “mucche di mare”: mezza mucca, mezzo pesce.

Costruire un albero

Si aggiungono caratteri come con la felpa dell’Upim. Lampreda, trota, leopardo: ha la colonna vertebrale? la lampreda no, gli altri sì. Mascelle? Quattro zampe? Sacco amniotico (la membrana che accompagna l’embrione, nell’uovo come nella placenta)? Ce l’ho, ce l’ho, mi manca: e l’albero è fatto. Si può complicare quanto si vuole.

Monofiletico, parafiletico, polifiletico

Omologie e analogie

Linneo le intuisce già nel Systema Naturae, senza buoni esempi.

Nelle trilobiti con fossilizzazione eccezionale si vedono i fotorecettori: almeno quattro tipi di occhio diversi.

L’evoluzione dell’evoluzione

Dalle slide: Anassimandro, Senofane, Empedocle, Zhuangzi, Lucrezio, Al-Jahiz, Ibn Miskawayh. L’idea che la natura sia più complicata di quello che si vede e che esistano pattern che si ripetono è antica. Il grosso avviene nel Settecento, con la sintesi della conoscenza.

• Erasmus Darwin, nonno di Charles, botanico, applica il metodo sistematico alle piante nella Zoonomia e vede che funziona come per gli animali.

• Lamarck, “sfigato da vivo e da morto”: morto povero, incompreso, e la sua bella statua davanti al museo di Parigi è piena di piccioni. Non riusciva a spiegare la forza che spinge gli organismi a evolvere. La sua giraffa: per prendere le foglie in cima alle acacie ci si sforza, il collo cresce un po’, il figlio ce l’ha già più lungo, e così via. Ereditarietà dei caratteri acquisiti: raccontata così “è una bagianata colossale”, ma nel Settecento non si poteva sapere (l’epigenetica è un’altra cosa).
• Humboldt, intanto, è il primo a mettere insieme gli organismi in associazioni: salendo sulle montagne la flora cambia, alle alte latitudini muschi e licheni, all’equatore le palme. Fa sintesi.
• Darwin voleva farsi prete; lo imbarcano sul Beagle perché è una persona colta.

Alle Galápagos osserva i “merli” delle isole: tutti diversi, con il becco adattato al cibo più abbondante in ciascuna isola, ma sempre lo stesso uccello. Deve essere arrivato un capostipite dal continente, a più di mille chilometri, che nel tempo si è diversificato. Il disegno sul quaderno di campagna, perso e ritrovato pochi anni fa, esposto a Londra, è il primo che ipotizza l’evoluzione nel tempo.

• Wallace, contemporaneo di Darwin, scopre l’evoluzione in parallelo: si scrivevano, si stimavano. Si finanziava i viaggi nel Sud-est asiatico vendendo oranghi impagliati e uccelli del paradiso ai collezionisti europei (il capitolo sulla gioia di non avere più l’orango che lo svegliava è “allucinato”). Da quelle raccolte capisce come si distribuiscono gli organismi: la linea di Wallace tra Bali e Lombok, dove finiscono i canguri e inizia l’Indomalese.

Darwin, Mendel e la selezione naturale

Darwin e Wallace rovesciano Lamarck: non la giraffa che si sforza, ma tante giraffe diverse, tra cui va avanti quella che ha già il collo più lungo. La fitness, la capacità di riprodursi, è maggiore nell’organismo più adattato all’ambiente. Darwin però non spiega perché ci siano tante giraffe diverse e perché una abbia il collo più lungo. La risposta la dà Mendel: i caratteri passano di generazione in generazione secondo regole matematiche prevedibili.

Il rovescio: una selezione prolungata produce organismi super specializzati, fragili. Se le acacie sparissero, le giraffe “schiattano all’istante” (e guardate una giraffa bere). Le trilobiti, dopo 300 milioni di anni di “allargati e prendi una sberla”, a fine Devoniano sono corazzate come la falange macedone e impossibili da uccidere; togli l’ossigeno e muoiono quasi all’istante. Le ammoniti, dopo centinaia di milioni di anni, a fine Cretacico sono enormi, super corazzate, super ornamentate; il pattern genetico “impazzisce”, nascono forme aberranti che perdono l’idrodinamismo, finisce il cibo, arriva l’asteroide e spariscono. Sopravvive il nautilus, che non ha mai avuto pretese ed è rimasto uguale. Il T. rex e i grandi dinosauri hanno una fisiologia insostenibile; i piccoli mammiferi nascosti nel bosco hanno campo libero e conquistano il Cenozoico.

Haeckel e le derive del Novecento

Con Darwin e Mendel, all’inizio del Novecento, tutto si sistema; e da lì partono anche derive non geniali che porteranno a fenomeni politici dal capitalismo al nazionalsocialismo. Prodromico è l’albero della vita di Haeckel, naturalista eccezionale e disegnatore meraviglioso (le tavole si comprano online, “una tenda da doccia con le trilobiti”): amebe e protozoi alla base, poi coralli, spugne, molluschi, pesci, rettili, uccelli, e in cima, come corona, l’uomo. Come se fosse la cosa migliore prodotta dall’evoluzione: una distorsione.

Da Haeckel viene anche l’embriologia comparata: gli embrioni di pesce, salamandra, mucca e uomo all’inizio sono molto simili e si diversificano crescendo, tanto più tardi quanto più le specie sono imparentate. La legge della ricapitolazione (“l’ontogenesi ricapitola la filogenesi”) negli anni ‘50–60 era presa alla lettera. Dagli anni ‘80 è stata attaccata pesantemente: gli embrioni sono apparentemente uguali ma geneticamente tutti diversi; si somigliano perché la costruzione di un organismo parte sempre da una cellula e procede tutto insieme, un pezzo di lisca, un pezzo di occhio, un pezzo di fegato. L’osservazione resta fondamentale, l’interpretazione no. “Non c’era bisogno di essere così cattivi con Haeckel, ha fatto gli errori del suo tempo.”

Gradualismo ed equilibri punteggiati

Nei 500 milioni di anni è successo di tutto e non c’è un’unica teoria; due macro-pattern però si osservano, e sono complementari (non sono trend evolutivi).

Come si fa una nuova specie

Da un punto di vista genetico è chiaro; in pratica, tre modi.

Le capacità di speciare hanno dei limiti, e si misurano. A ogni estinzione di massa non muore solo chi muore: crolla anche la capacità di speciare. I tassi di estinzione vanno letti insieme ai tassi di speciazione: accanto a ognuna delle Big Five c’è un crollo della speciazione.

Letture consigliate

Darwin, L’origine delle specie e Il viaggio del Beagle; Wallace, L’arcipelago malese; Dawkins, Il gene egoista e Il fenotipo esteso (il fenotipo è ciò per cui riconosco la specie vedendola; il fenotipo esteso include ciò che l’organismo produce, la tela del ragno: per noi è fondamentale, perché le tracce fossili descrivono l’organismo); Gould, La vita meravigliosa (l’esplosione cambriana) e La struttura della teoria dell’evoluzione, “un bestione da 5 kg” da cui viene gran parte di questa lezione, da leggere a capitoli. Molti esistono anche in versione elettronica gratuita: chiederli al prof.

Comunicazioni

• Conferenza di Carlo Doglioni, lunedì 12 ottobre alle 17, “Gradienti della Terra”, all’Accademia Ligure di Scienze e Lettere, in Palazzo Ducale (piazza Matteotti). Ingresso gratuito, circa 60 posti, e secondo il prof “posto da sedere c’è sempre”, perché la maggior parte dei soci è molto avanti con l’età. Doglioni è uno dei grandi nomi della geodinamica e della geologia strutturale (crosta, mantello, faglie, terremoti; è lui che si sente in televisione dopo L’Aquila e Amatrice). L’Accademia ha anche una biblioteca grande, con molto materiale scientifico, aperta a chi vuole consultarla. Il prof l’ha presentata come “una cosa carina, se riuscite a sopravvivere a Doglioni”.
• Prima uscita sul terreno: 28 ottobre, ora data più che probabile. Il corso sicurezza da 8 ore, a rischio medio, dovrebbe essere il 20–21 ottobre: quattro ore con un formatore di via Balbi e forse le altre quattro con il prof, perché “gli altri formatori si sono dati alla macchia”. Le conferme dovevano arrivare nelle ore successive.
• Prossima lezione: giovedì 15 ottobre, per tutti, secondo il calendario su fossilizzazione e trasporto.
• Questa lezione era riservata a Scienze Geologiche: il prof ha chiesto quanti naturalisti ci fossero, perché alcuni studenti di Naturali avevano seguito le lezioni solo GEO.

Il dato giusto per datare una roccia

La scala del tempo geologico, con i suoi chiodi d’oro, serve ad associare a un intervallo cronostratigrafico un numero. Come si ottiene quel numero?

La scala che il prof mostra spesso è un’immagine vecchia del 2012: in quindici anni sono cambiate molte cose (mancavano intere parti del Cretacico). Accanto ai limiti tra piani ci sono i GSSP, i “chiodi d’oro”, targhette piazzate sugli strati dove si osserva il passaggio tra un intervallo e l’altro. Valgono per tutti i livelli della scala.

• Stage non è “stadio”: in italiano è il piano, in geocronologia l’età. Quindi eoni, ere, periodi, età. Le epoche non hanno un GSSP a parte, perché il limite di un’epoca coincide sempre con quello di un piano.
• Un solo GSSP vale per più livelli insieme. Quello alla base del Daniano è anche la base del Paleocene, del Paleogene e del Cenozoico. Quello alla base dell’Aquitaniano, il più vicino a Genova, è anche la base del Miocene e del Neogene.

Per dare l’età si cerca nelle rocce una grandezza misurabile che sia funzione del tempo, y = f(t). Ci sono tre tipi di funzione, e il prof le ha usate per fare ordine.

Funzioni monotone e isotopi radiogenici

Carbonio-14. Nel tempo diventa azoto-14, ed è il metodo più famoso, ma è dell’archeologia: arriva a poche decine di migliaia di anni, che per un geologo sono “recenti”. Le rocce di cui ci occupiamo hanno centinaia di migliaia o milioni di anni.

Gli isotopi che si usano in geologia si studiano nei corsi di geochimica, dal secondo al terzo anno:

• Potassio-argon. Il potassio è molto abbondante nelle rocce, ma tende a essere sostituito, e questo crea problemi.
• Rubidio-stronzio, molto usato. Secondo il prof il rubidio sta in minerali resistenti all’alterazione, per esempio “alcuni granati”, così il segnale è puro e indica l’età di formazione del minerale.
• Uranio-piombo: si usa, ma trovare rocce ricche di uranio non è banale, e il prof preferisce starne alla larga.

L’uranio ha anche un uso più paleontologico. È un elemento raro: se in una roccia ce n’è tanto, si è accumulato perché la velocità di sedimentazione era bassa. Il prof ha in ufficio uno strumento da una ventina di migliaia di euro (una “pistola” portatile) che lo misura lungo un profilo stratigrafico, per esempio ogni 10 centimetri. In Italia esistono anche direttive che limitano la costruzione di edifici in zone ad alto contenuto di uranio.

Funzioni oscillanti: i cicli di Milankovitch

Tante cose oscillano (temperatura, campo magnetico, maree, il giorno, il mese lunare, l’anno), ma poche lasciano un segno nelle rocce. Le maree si vedono solo in alcune rocce particolari (Geologia 2). Quelle che interessano sono le oscillazioni orbitali, i cicli di Milankovitch, matematizzati dal serbo Milutin Milanković. Nascono dall’interazione tra Terra e Sole, la Luna conta pochissimo.

Eccentricità. Per le leggi di Keplero la Terra descrive un’ellisse con il Sole in un fuoco, ma la forma dell’ellisse non è stabile: ogni tanto è più schiacciata, ogni tanto più circolare. Con un’orbita circolare la stagionalità dipende solo dall’inclinazione dell’asse. Con un’orbita molto ellittica, per la seconda e la terza legge, al perielio ci si muove in fretta e all’afelio piano: estati molto calde ma brevi, inverni lunghi e freddi. Nei fatti l’eccentricità non arriva mai agli estremi.

Obliquità. L’inclinazione dell’asse rispetto al piano dell’eclittica (quello dell’orbita). Cambia l’angolo con cui i raggi arrivano e quindi l’irraggiamento.

Precessione. Non cambia l’inclinazione ma la direzione verso cui punta l’asse, che compie un giro completo in circa 20.000 anni, con piccole oscillazioni aggiuntive (nutazioni).

Glaciazioni. Si formano quando questi cicli si mettono “in fase” in modo da avere estati brevi e inverni lunghi e freddi: il ghiaccio dell’inverno non si scioglie del tutto d’estate, e si accumula. Poi interviene l’albedo, la frazione di radiazione solare riflessa: neve e ghiaccio riflettono molto, quindi più ghiaccio, meno calore assorbito, più ghiaccio. A un certo punto l’effetto si autoalimenta.

Una glaciazione totale è il Criogeniano (cryo = ghiaccio): la Terra quasi completamente ghiacciata, due volte, e altri due episodi nel Paleoproterozoico. Una volta coperta di ghiaccio, nessun ciclo orbitale basta a scioglierla, per via dell’albedo. Una delle ipotesi del prof è che il ghiaccio si “sporchi” con polvere cosmica (meteoriti, supernove) e ne cali la riflettenza.

Come si usano per datare. I tre cicli si leggono nelle successioni sedimentarie, perché il clima condiziona la sedimentazione, e permettono di datare con una risoluzione molto più fine del piano. Le equazioni di Milanković sono funzioni sinusoidali: per ognuna servono periodo, ampiezza e fase. Essendo sinusoidi si estendono indietro nel tempo quanto si vuole, e dai dataset scaricabili da internet si calcola l’irraggiamento passato, per convenzione a 65° Nord. Sommando precessione, obliquità ed eccentricità si stima quando si sono verificate le glaciazioni.

• Fino a circa 35 milioni di anni fa si vedono nelle rocce tutti i cicli (due di precessione, uno di obliquità, due di eccentricità).
• Più indietro si vede soprattutto l’eccentricità (400.000 e 100.000 anni); i 400.000 anni sono i più robusti.
• Più si va verso tempi recenti, più alta è la risoluzione astronomica della datazione.

Il campo magnetico terrestre

Una funzione “a gradini”: il campo ha solo due stati, on e off.

Il campo magnetico è prodotto dall’interno della Terra. La sua polarità si è invertita moltissime volte negli ultimi 500 milioni di anni: il polo magnetico passa dall’emisfero settentrionale a quello meridionale e viceversa. Le inversioni si leggono nei minerali ferromagnetici delle rocce, che registrano l’orientazione del campo al momento della loro formazione. La disciplina si chiama paleomagnetismo, e quando la si usa per datare magnetostratigrafia.

Il prof ha mostrato il “codice a barre” degli ultimi 23 milioni di anni (dal Miocene): le bande nere sono i periodi con polarità come oggi, le bianche quelli a polarità invertita.

Nessuna inversione è mai stata associata a un’estinzione, e nei 600 milioni di anni passati non c’è stata nessuna estinzione dovuta a un crollo dell’intensità. Il problema, oggi, sarebbe la tecnologia: satelliti, aerei con pilota automatico e bussole georeferenziate, pacemaker.

Cosa misura il geomagnetometro su un campione di roccia: intensità e direzione del campo registrato nei minerali. Il prof ha spiegato che l’intensità cresce verso i poli e quindi “dice la paleolatitudine”, mentre la direzione “dice la paleolongitudine”; così si ricostruiscono le mappe paleogeografiche di alcune aree.

Perché serve alla datazione: accanto ai GSSP si fanno quasi sempre analisi geomagnetiche per quantificare con più precisione la posizione stratigrafica del chiodo d’oro. Per esempio, all’inizio del Messiniano c’è una piccola riga bianca seguita da una nera; sapere se si è proprio all’inizio o un po’ dopo affina la stratigrafia.

I campioni si prendono perforando la roccia con una sega elettrica modificata, con una testa cilindrica diamantata che fa un buco e porta fuori una carota orientata con la bussola. Un’altra persona spruzza acqua per raffreddare. I buchi cilindrici che si trovano ogni tanto sugli affioramenti sono i resti di questi prelievi.

I fossili come orologio

Anche i fossili danno un dato che salta, e un intervallo invece di un istante.

In un corso di paleontologia, dopo quaranta minuti, si parla finalmente di fossili. Una specie compare per speciazione e sparisce per estinzione: in tutto l’intervallo in mezzo è presente nella roccia. Non dice a che età appartenga esattamente un singolo strato, ma dice che prima non c’era e dopo non c’è più. I due eventi, arrivo e scomparsa, si datano con metodi di datazione relativa e delimitano un intervallo. Una successione di fossili che si susseguono dà una sequenza di intervalli.

Il fossile giusto: la risoluzione

Bisogna scegliere fossili con una durata la più breve possibile. Il Tyrannosaurus rex è un cattivo esempio: occupa “quasi metà del Cretacico superiore”, è solo nordamericano, e da un frammento di femore non lo si riconosce. L’età che dà, Cretacico superiore, “così sono bravi tutti”.

Gli esempi giusti sono le ammoniti del Giurassico inferiore. Le biozone delle slide, dal basso:

Trovare Psiloceras planorbis dice che la roccia è del Giurassico inferiore, ma anche che è l’Hettangiano, e più precisamente la parte bassa dell’Hettangiano. È come dirsi “italiano”, poi “genovese”, poi “di San Pier d’Arena”, fino a “di Torriglia”: quello che si cerca è la risoluzione.

Per l’esame non bisogna distinguere un Echioceras da un Arietites: basta riconoscere che sono ammoniti, e che sono del Giurassico.

Biozone e bioorizzonti

Esempio da pozzo (successione dal basso, più vecchia, verso l’alto, più giovane): un fossile verde è presente fin dall’inizio, a un certo punto compare un fossile blu, poi il verde scompare. Si ottengono tre biozone: solo il verde, verde e blu insieme, solo il blu. Il primo ingresso del verde non si vede, perché è già presente alla base del pozzo.

Perché è più complicato: la distribuzione geografica

Il disegnino è comodo, ma nel mondo reale i fossili non arrivano dappertutto nello stesso istante. Il prof lo ha spiegato con la Liguria.

Una specie nuova arriva ad Albenga, trova un ambiente favorevole e si espande verso est e verso ovest finché trova un ambiente non adatto. Piano piano raggiunge Savona, Genova, Chiavari, La Spezia. Anche l’estinzione procede così, non è simultanea.

• Ad Imperia la specie arriva dopo e scompare poco dopo.
• A Savona arriva prima di Imperia e si estingue un po’ più tardi.
• A Genova compare, scompare e poi ritorna: è un fossile che sparisce e riappare, per via delle migrazioni.
• A Chiavari arriva molto dopo e resta molto più a lungo che a Savona.
• A La Spezia arriva tardissimo e si estingue poco dopo.

Come si ottiene? Con lo stile di vita e la fisiologia dell’organismo. I bentonici (vivono sul fondo) e i nectonici (nuotano) si diffondono più lentamente. I planctonici, trasportati passivamente dalle correnti, e che quando si riproducono lasciano in mare centinaia di migliaia di individui, hanno la massima velocità di distribuzione. Anche le ammoniti, essendo molluschi, producono moltissimi individui e sono tra i fossili guida migliori di tutto il Mesozoico.

FAD, LAD, FO e LO

Sono sigle “purtroppo abbandonate nei libri di testo più nuovi”, ma ancora molto usate nella parte applicativa della paleontologia.

Cronostratigrafia e geocronologia, ancora

Le sezioni precedenti sono il motivo per cui conta la differenza tra i due modi di datare: la biozona dà intervalli relativi (cronostratigrafia), mentre i radioisotopi e i cicli orbitali portano a numeri in anni (geocronologia). Molti GSSP si definiscono con un bioevento e poi si tarano in anni con gli isotopi e con i cicli.

I tipi di biozona

Le definizioni sono dalle slide, con gli esempi del prof.

Se manca il verde, e se il verde esiste solo dal Cretacico in poi, si può dire con sicurezza che non siamo nel Cretacico: la datazione si ottiene anche da quello che non si trova. Con più fossili si restringe l’intervallo sempre di più, e in campagna lo si farà insieme.

Lineage zone: il cavallo

Se il cranio cresce nel tempo, si possono definire biozone biometriche: finché il cranio è di 10 cm si è in una biozona, tra 10 e 20 in un’altra, oltre i 20 in un’altra ancora. È la lineage zone: gli organismi sono quasi tutti uguali ma con un trend evolutivo.

Capita anche che l’antenato non si estingua: Hyracotherium prosegue, mentre dall’Eocene medio compare un discendente e dal Miocene un altro; viaggiano tutti insieme e la biodiversità si allarga partendo da un unico organismo. Il prof ha ricordato la questione filosofica: se è sempre lo stesso animale che cresce, perché gli abbiamo dato otto generi diversi? Non potendo incrociare un esemplare di Hyracotherium con uno di Mesohippus per vedere se la prole è fertile (concetto biologico di specie), si è introdotto il concetto di cronospecie: una specie che si succede nel tempo cambiando alcuni parametri. Per i fossili sono sempre convenzioni.

Acme, paracme e taxa Lazzaro ed Elvis

Nel disegno delle zone di acme, i fossili sono una decina alla base e a un certo punto ce ne sono mille tutti diversi, abbondanti per un certo intervallo, poi si torna a 5–6. Le comparse non sono sincrone: prima arriva B, poi A, poi E, mentre G c’è già. L’esplosione di diversità non è un fatto evolutivo, è un cambio ambientale: se i fossili arrivano uno dopo l’altro “non c’è niente di particolare”, ma se arrivano in mille insieme “gli deve essere successo qualcosa”.

Esempio: il livello del mare sale e si parte da ambienti continentali. A 10–50 metri di profondità la biodiversità è massima: fotosintesi, predatori, chi si nasconde, chi cerca un substrato duro. Oggi gli hotspot di biodiversità stanno nell’Indo-Pacifico, nei primi 50 metri, con acque calde, luminose e ossigenate. Se il mare continua a salire, a 500–1000 metri la biodiversità cala. Il prof ha anticipato che una delle uscite, intorno a maggio, attraverserà proprio questi ambienti, da quelli poco profondi a quelli profondi, con in mezzo una barriera corallina fossile.

Nei libri di testo più vecchi (anni ‘70–‘80, quelli in italiano) due termini ricorrono ancora:

Fossili guida e fossili di facies

Il filo di tutto l’anno: sapere se un fossile è un fossile guida (index fossil) o un fossile di facies. All’esame, per ogni fossile verrà chiesto.

“Marino” è troppo poco: va dal metro d’acqua alla fossa delle Marianne. Un’ammonoide dice solo marino. Un corallo ramoso con i rami tutti paralleli dice molto di più:

1. è un corallo, quindi in acque ossigenate e di solito calde;
2. vive in simbiosi con alghe fotosintetiche, quindi serve luce: zona fotica;
3. è ramoso e fragile: con onde forti si romperebbe, quindi bassa energia, quindi una profondità maggiore dei frangenti, ma sempre con luce: oligofotico;
4. i rami paralleli, verticali, servono a non essere soffocato dal sedimento: alta velocità di sedimentazione.

Dove si ha alta sedimentazione e acqua torbida? Davanti a un delta fluviale: il fiume intorbidisce l’acqua e il limite della zona fotica sale da 150 metri (acqua cristallina) a 20–40. Lì un corallo massivo, non ramoso, è già più adatto.

Le ammoniti sono ottime: ritmo evolutivo alto (ogni paio di milioni di anni cambia la specie), si conservano bene, sono molto diversificate. Ma i migliori in assoluto sono i microfossili planctonici: di vita marina, abbondantissimi e distribuiti ovunque. A marzo, dopo la pausa, si lavorerà al microscopio, per circa un mese, con i vetrini: una lamina di roccia spessa 30 millesimi di millimetro, di 2 × 2,5 centimetri, può contenere circa 150 gusci.

I microfossili sono l’aspetto applicativo più importante della paleontologia, quello che nell’industria (idrocarburi, stratigrafia di pozzo) serve a datare le rocce: “ti permetteranno di pagare le bollette”. Anche in un corso di base una piccola parte va fatta, per chi poi sceglierà un percorso petrografico, vulcanologico o sismologico.

Comunicazioni

• Argomento d’esame: la fossilizzazione “viene sempre trattata agli esami”: qualunque fossile venga dato, una delle domande è come si è fossilizzato quel resto.
• Domani, venerdì 16 ottobre, 14–16: esercitazione sulla fossilizzazione (vedi la sezione finale). Per i Naturali la lezione risulta tolta dal calendario: il prof non ne sapeva nulla e manda un messaggio per chiarire; per GEO il turno è confermato.
• 28 ottobre: uscita con i ragazzi di Geo “in un posto con una quantità furibonda di molluschi”: si faranno osservazioni sul trasporto.
• Calendario che il prof ha anticipato: cefalopodi verso metà novembre, trilobiti verso dicembre, piante nelle ultime lezioni (marzo-aprile). Le rocce con crinoidi (encriniti) si vedranno nel campo di maggio.
• Dalla settimana prossima, con la sistematica, i fogli dell’esercitazione avranno crocette diverse.

Tafonomia: che cos’è

“Se ognuno di voi vuole un giorno fossilizzarsi, la prima cosa che deve fare è morire.” La seconda è essere seppellito il più rapidamente possibile.

Seppellire presto, o perdere pezzi

Il seppellimento rapido preserva già moltissimo. Un vertebrato lasciato scoperto viene smembrato e disarticolato quasi subito: le ossa si separano, e si perdono la geometria originaria e parte dei componenti.

• Gli scheletri interi di T. rex sono pochissimi; per la maggior parte dei grandi rettili del Mesozoico si conserva meno del 5% dello scheletro (esempio: Suchomimus). Da un pezzo di femore non si capisce se era un T. rex, né come vivesse.
• Oviraptor: chiamato “ladro di uova” perché trovato con gusci d’uova, finché altri resti hanno mostrato che le covava: uno dei migliori esempi di cure parentali.
• Gli organismi continentali, come Oviraptor, Spinosaurus, T. rex, sono i più difficili da ricostruire perché sul continente il seppellimento rapido è raro. L’ambiente che lo favorisce è il marino.

La catena è sempre la stessa: l’organismo muore, viene seppellito, non succedono fenomeni fisico-chimici che ne modifichino la struttura, e poi lo si trova. In mezzo può succedere di tutto, o niente.

Due casi estremi

A sinistra: Archaeopteryx lithographica (genere con la maiuscola, specie minuscola, tutto in corsivo). È in una teca blindata “che manco la Gioconda”. È un fossile eccellente perché conserva tutto:

• ossa tutte presenti e articolate;
• parte organica conservata come outline (contorno), comprese le piume;
• permette di collocarlo in un lineage evolutivo che porta agli uccelli di oggi: un “anello mancante”.

È del Titonico, l’ultimo piano del Giurassico superiore (Oxfordiano, Kimmeridgiano e Titonico sono gli ultimi tre). Dalle placche sternali, cioè dall’estensione delle placche ossee che sostenevano i tendini dei muscoli del volo, si deduce che poteva fare un po’ di volo battuto oltre a quello planato.

A destra: nautiloidi ortoconici (cilindretti allungati, “parenti dei Nautilus”, visti più avanti con i cefalopodi). Il Nautilus ha un tubicino interno, il sifone, che sposta acqua e gas per il galleggiamento, come il giubbetto di chi fa subacquea. Dopo la morte i gusci galleggiano, poi perdono il gas, si riempiono d’acqua e affondano; dentro si può depositare sedimento (camere scure) o restare acqua poi mineralizzata (camere bianche); le correnti li allineano tutti nella stessa direzione.

Storia dell’Archaeopteryx: seppellito subito, nessuno ha toccato niente, la mineralogia è rimasta quella. Storia dei nautiloidi: spostati, orientati, rotti, poi seppelliti, in parte riempiti di sedimento, in parte mineralizzati con carbonato di calcio, con il guscio demineralizzato: la parte nera è roccia lucidata.

Tanatocenosi, tafocenosi e biostratinomia

Termini che si trovano in tutti i libri di testo.

Domanda tipica d’esame: “quali sono i processi biostratinomici che caratterizzano questo resto?” Si potrebbe dire anche “processi tafonomici”, ma il termine è in alcuni libri.

Esempio del prof: un dipinto d’epoca con i morti in posizione, contro il cimitero (tafocenosi): per passare da un caso all’altro sono servite decomposizione e trasporto, con altri vestiti e altra postura. Nelle collezioni didattiche si troveranno molto più spesso tafocenosi che tanatocenosi, anche se la collezione storica ha “un sacco di bei pezzi”.

Condizioni ideali di conservazione. Una medusa del Giurassico, nello stesso museo dell’Archaeopteryx: un’impronta nella sabbia. Annegata e adagiata sul fondale, si svuota del 99% di acqua e si appiattisce, e i cerchi “cipollari” intorno sono piccole ripple fatte dallo svuotamento. Servono ambienti di una calma assoluta, senza nemmeno un’ondicella. Per conservare anche parti non mineralizzate (piume, organi molli) bisogna:

• seppellire con un sedimento fine e argilloso, che impedisca la bioturbazione;
• non far circolare fluidi (niente rimescolamento chimico);
• non deformare né rompere la roccia con la tettonica in seguito.

Il trasporto

Dimensione e velocità del flusso. Un grafico bilogaritmico mette sull’asse orizzontale la dimensione dell’oggetto (femore, cranio, guscio) e su quello verticale la velocità del flusso che lo sposta.

• Un oggetto di 1 mm resta fermo sul fondale finché la corrente non supera una certa soglia (nell’audio un valore di circa 7 cm/s (?)); poi viene trasportato come carico di fondo (rotola, saltella); a circa 20 cm/s (?) passa in sospensione.
• Più la velocità cala, più piccole sono le dimensioni dei clasti trasportati.
• Il fango fa eccezione: anche a velocità bassissime resta in sospensione.

Dai clasti ai fossili. In una successione stratificata la variazione granulometrica dice che flusso ha depositato il materiale: ciottoli grandi, flusso potente; piccoli, flusso meno potente. Per i fossili si fa lo stesso, ma con una complicazione: non sono sfere, quindi bisogna conoscere il comportamento idrodinamico di ogni resto, ricavare un diametro equivalente e confrontarlo con la griglia.

Orientazione dei gusci.

• A energie molto basse i gusci stanno con la concavità verso l’alto.
• Con la velocità crescente (nell’audio tra 8 e 50 cm/s (?)) si rovesciano: concavità verso il basso (oltre i 10–15 cm/s (?)), poi si dispongono con l’umbone verso la corrente, infine nella posizione più idrodinamica per evitare il trasporto.
• Gasteropodi orientati in un solo verso indicano una corrente unidirezionale; orientati in due versi opposti indicano una corrente bidirezionale, come la marea montante e calante.

Bivalvi con le due valve unite. Alla morte i muscoli si rilassano e il legamento apre le valve: come le vongole che si aprono nella padella (“pop corn”). Un bivalve ritrovato con le valve chiuse è in genere infaunale: è morto già dentro il sedimento (vongole veraci, arselle vivono sotto l’interfaccia acqua-sedimento; cozze e ostriche sono epifaunali). Se fosse stato trasportato si sarebbe aperto e disarticolato, lasciando una valva sola: quindi non c’è stato trasporto.

Procedura: capire se un accumulo di fossili è stato trasportato

1. Cerca le evidenze di trasporto: disarticolazione, frammentazione, sorting, imbricatura (fossili inclinati e impilati come tegole, di solito per una corrente blanda), orientazione comune.
2. Guarda se i resti sono rotti, disarticolati, mal preservati: un “cimitero” di molluschi in una successione fangosa fa pensare a un accumulo.
3. Confronta con quello che sta sopra e sotto: se i molluschi stanno solo in quell’intervallo e non nell’argilla intorno, sono stati portati da un altro ambiente. È come portare 50 persone da San Pier d’Arena a San Martino, oppure nel Sahara: nel secondo caso si vede subito che non erano del posto.
4. Verifica se i resti in vita avevano una posizione incompatibile con quella trovata: non è la posizione di un organismo vivo.
5. Dalle dimensioni e dall’orientazione ricava velocità e verso della corrente, e se era unidirezionale o bidirezionale.

Abrasione, biocorrosione e predazione

Abrasione e rottura. Fossili graffiati e rotti con un foro di rottura evidente: tra i responsabili ci sono i predatori, per esempio i decapodi (granchi), con le chele.

Apparati boccali. La lanterna di Aristotele dei ricci di mare si disarticola appena la guardi: se ne trovano pochi preservati, e quelle della collezione sono in scatolette (“non fate le maracas”). La radula dei molluschi è un nastro dentellato per mangiare. Il riccio di mare può scavare nel basalto: alle Hawaii ci sono successioni con i buchi dei ricci.

Il pesce pappagallo ha un becco fatto per mangiare parti mineralizzate dure, come i calici dei coralli: mangiando carbonato di calcio lo riproduce come farina, uno dei grandi costituenti del carbonato micritico delle barriere coralline.

Biocorrosione. Organismi che bucano il substrato:

• ricci di mare che scavano;
• spugne del genere Cliona: lasciano buchi circolari; se la spugna è ancora viva sul guscio sembrano brufoli che si possono spremere;
• bivalvi perforanti, come i datteri di mare, che scavano nella roccia per farsi casa (il prof nomina anche i cannolicchi, che però scavano nella sabbia); vietati da raccogliere.

Nel Levante genovese, da Sturla fino a Zoagli, le spiagge ciottolose sono piene di tracce di questo tipo: i ciottoli sono calcari marnosi del Cretacico superiore colonizzati da organismi recenti: “due fossili in uno”. In collezione ce ne sono diversi, e capitano all’esame.

Predazione. Fori fatti da gasteropodi predatori su altri molluschi: la geometria del foro, cilindrica o conica, identifica la famiglia del predatore. Un foro incompiuto significa che il predatore è morto, ha rinunciato (servono 30–40 ore, circa tre giorni) o è stato mangiato a sua volta da un granchio mentre, avvolta la preda nel piede, la stava bucando con la radula.

Dissoluzione e ricristallizzazione

Uno dei processi più comuni che si vedranno quest’anno.

I fossili più comuni sono marini e, tra questi, quasi tutti hanno un guscio carbonatico, di aragonite o di calcite: interi gruppi sono dell’una o dell’altra.

L’aragonite è poco resistente alla diagenesi: con il seppellimento il peso preme, l’acqua circola nella sabbia, e fluidi spesso leggermente acidi sciolgono i gusci in poche centinaia di anni lasciando un buco. Il buco può essere riempito dagli stessi fluidi, che riprecipitano carbonato di calcio non più come aragonite ma come altri minerali. La calcite è più stabile: scioglierla richiede un’impronta tafonomica più pesante.

Esempio 1: il bivalve tagliato a metà. Dentro e fuori è un susseguirsi di cristalli di carbonato di calcio: del guscio resta solo la geometria, grazie a una linea nera, un velo di micrite organica deposto direttamente sul guscio poco dopo la morte.

Esempio 2: l’ammonite tagliata. Le camere sono connesse dal sifone; dentro non è entrato sedimento ma acqua, la materia organica si è decomposta, e l’acqua mineralizzata, ricca di ferro, magnesio e manganese, ha dato le colorazioni. Il guscio si è sciolto, ma le linee dei setti restano.

Procedura: ricostruire la storia tafonomica di un bivalve (domanda tipica d’esame)

1. Valve ancora in connessione? Allora probabilmente era infaunale, morto nel sedimento.
2. L’organismo muore, le valve restano leggermente beanti, dentro c’è acqua.
3. La materia organica si decompone.
4. La roccia indurisce: il sedimento deve litificare prima di sciogliere il guscio, altrimenti, sciolto il guscio, il fango molle collasserebbe.
5. Poi il guscio di aragonite si scioglie.
6. Il buco, con la forma esatta del bivalve, viene riempito di acqua e mineralizza (sparite). Resta la linea nera di micrite organica che disegna il contorno.

La sequenza degli eventi è fondamentale.

Piritizzazione, ammolite e carbonificazione

Piritizzazione. Un’ammonite piritizzata: la pirite (FeS₂) è tipica della superficie dei fossili di aragonite, perché usa il ferro e lo zolfo presenti nei fondali marini. Si riconosce per i toni del giallo, spesso molto brillanti, e perché, essendo un solfuro di ferro, è molto pesante: l’ammonite pesa più del dovuto.

Ammolite. Un’ammonite con una mineralizzazione madreperlacea sopra il guscio: strati di madreperla che danno colorazioni belle. È l’unica gemma ricavata dai gusci delle ammoniti e viene commercializzata.

Carbonificazione.

Per ottenerla bisogna impedire la decomposizione: seppellire subito la pianta, senza contatto con l’ossigeno, quindi in ambiente anossico e in sedimenti molto fini (fanghi). Le rocce che si incontreranno (marzo-aprile) sono fanghi neri anossici ricchi di materia organica. Il Carbonifero è il periodo delle prime foreste, in ambienti paludosi: un tronco che cade in una palude viene chiuso dall’acqua e resta inalterato.

Foreste fossili in Liguria e Piemonte: in una zona, con preservazione quasi totale all’ossigeno ma non totale, restano solo parti delle foglie di grandi palme (i luoghi esatti sono poco chiari nell’audio (?)); in un’altra, più verso il Piemonte, sono tronchi silicizzati in rami fluviali meandriformi, preservati in ambiente continentale sotto la sabbia.

Permineralizzazione e sostituzione

Dalla slide, i due meccanismi di mineralizzazione:

• Per impregnazione (comune nei vertebrati): nelle microcavità delle ossa, una volta scomparsa la sostanza organica, precipitano sostanze minerali dai fluidi interstiziali. L’osso non si fragilizza e la microstruttura è conservata.
• Per sostituzione: calcitizzazione, silicizzazione, piritizzazione… La microstruttura può essere alterata, mentre la forma del resto organico non cambia.

La silicizzazione è molto dura: riflette bene la geometria originaria ma ne altera completamente la mineralogia, e resiste all’abrasione. Si può comprare una fetta di tronco silicizzato e farne il tavolo della cucina. Le foreste silicizzate più famose sono quelle del Nord America, in ambiente continentale. Anche le ossa dei vertebrati possono essere calcificate o silicizzate. La piritizzazione invece avviene in ambiente marino.

Modelli e impronte

Succede soprattutto per gli organismi a guscio aragonitico: durante la diagenesi l’aragonite si scioglie e resta un buco, che può essere riempito o no. Spesso si ottiene la preservazione del buco, e la litificazione sia della parte esterna sia di quella interna:

• modello interno: il riempimento della cavità interna del guscio;
• impronta esterna: l’impronta sul sedimento della superficie esterna.

Esempio: un gasteropode visto solo come modello interno e impronta esterna. Una vongola vista come solo riempimento interno: era infaunale, è morta con le valve chiuse, il sedimento è entrato, tutto si è litificato, poi il guscio si è sciolto; il riempimento si è litificato quando il guscio c’era ancora, altrimenti non si avrebbe l’immagine perfetta dell’interno.

Per ripassare prima dell’esame il prof consiglia le due immagini dei libri di testo (slide 25 e 26), che riassumono tutto quello che può succedere al fossile.

Distorsione, compattazione ed estensione

Processi dopo la litificazione, rari ma importanti.

Una trilobite stirata: bisogna prima seppellire l’organismo e indurirlo nella roccia; poi la roccia viene deformata da forze orogenetiche (faglie, pieghe, montagne che si alzano). Se la pressione è compressiva il fossile viene schiacciato, se è distensiva viene stirato. Un organismo allungato, come i cilindretti visti all’inizio, può essere spezzato in pezzi lungo la roccia.

Questi fossili sono le uniche evidenze per misurare la deformazione: si rimettono i pezzi uno accanto all’altro, e se prima occupavano 1 cm e ora stanno su 10 cm, l’estensione è stata di 10 volte la dimensione originaria.

Disarticolazione e paratassonomia

La disarticolazione può avvenire più volte nel processo: bivalvi, brachiopodi e soprattutto i crinoidi.

Crinoidi. Fatti da piccole placchette di carbonato di calcio unite da materia organica: alla morte si sbriciolano e lasciano un’enorme quantità di tasselli. Le rocce fatte quasi solo di questi tasselli si chiamano encriniti. Gli steli hanno simmetria pentamera: ogni placchetta ha forma di stella, e la roccia sembra un “cielo stellato” (le vedremo nel campo di maggio).

Esempi:

• Licopsidi del Carbonifero: alberi alti 25–35 m. Nel Settecento e nell’Ottocento, da resti diversi (pezzi cilindrici con buchini, oggetti neri allungati con strutture romboidali…) venivano descritti organismi diversi, ognuno con il suo nome; poi si è capito che erano lo stesso tronco con diversa geometria della corteccia: radici, rami, tronco.
• Conodonti: denti apatitici di un paio di millimetri, ognuno con un nome di genere e di specie, molto usati in biostratigrafia dal Cambriano alla fine del Triassico (migliaia di generi, decine di migliaia di specie). Negli anni ‘80 si è scoperto che appartengono a un animale vermiforme con 7–8 denti diversi nella bocca, ma si continua a dare il nome al dente, non al verme: ad esempio Neogondolella (?) cristini è il nome di un dente. Di vermi con l’apparato boccale intatto se ne sono trovati pochissimi. Per i geologi non è un problema: i conodonti sono tra i fossili più importanti per correlare i pozzi petroliferi, e in America centrale e settentrionale sono quelli che permettono le correlazioni.

Analisi quantitative. Con la disarticolazione stimare il numero di individui è impossibile: una scatola con 200 coste di orso delle caverne (Museo Doria; grotte di Toirano) non dice quanti orsi erano. Idem i denti di squalo, che costano 50 centesimi l’uno: uno squalo ne produce migliaia nella vita.

Preservazione eccezionale e Lagerstätten

I fossili eccezionali sono spesso “orrendi” ma contengono moltissime informazioni. Esempio: la fauna del Cambriano basale della Cina meridionale (Chengjiang): priapulidi con l’apparato digerente conservato come linea nera, gamberetti con le appendici in connessione, resti di brachiopodi, larve di artropodi e di graptoliti. “Ci aprono una finestra sul mondo”.

Come si ottiene la preservazione eccezionale: torbiere (Uomo di Tollund, Danimarca), mummificazione in ambienti aridi caldi o freddi per disidratazione (di breve durata geologica), congelamento (mammut).

Asfalti di Rancho La Brea (California): sedimenti molto recenti, ricchi di materia organica, impostati su zone di risorgenza di petrolio, che fungevano da richiamo per l’intera catena trofica: piccoli organismi intrappolati, i medi che li volevano mangiare, i grandi predatori, tra cui il parente dello Smilodon (“Diego dell’era glaciale”). Nella scala nordamericana è addirittura un piano locale, il Rancholabreano. Il bitume solido, per esempio la gilsonite, è la stessa famiglia degli asfalti naturali:

Esercitazione di domani

Venerdì 16 ottobre, 14–16: “esercitazione libera”, solo sulla fossilizzazione. Dalla slide mostrata in aula (non è nelle dispense):

• Quando finite potete andare via; non ci sono pause; non si arriva all’ultimo: i cassetti sono circa 30 e non è previsto vederli tutti.
• Docente e tutor in aula: chiedete, descrivete, discutete.
• Il foglio serve a fissare le idee ed è utile per ripassare prima dell’esame. Non è valutato né da riconsegnare; ha tre riquadri per facciata, sei in tutto, e se ne prende uno solo.

Come è fatto il foglio. Per ogni fossile c’è un riquadro per il disegno e quattro domande:

1. Che organismo è?
2. Di quale materiale è fatto il fossile?
3. Che processi tafonomici ha subito? Si sceglie tra: trasporto, abrasione, biocorrosione, predazione, dissoluzione, e poi rimineralizzazione, distorsione, disarticolazione, nulla.
4. Posso riconoscere: modello interno, modello esterno, impronta, controimpronta.

Come si lavora. Sui tavoli ci sono vassoi di metallo con una o più vaschette e un fossile. Il fossile ha un codice, uguale a quello del cartellino e del vassoio: controllare che stia nel vassoio giusto. Non spostare i fossili: ci si avvicina al vassoio. Si sta in piedi, con giacche e zaini da parte, girando per l’aula. Tra i vassoi: disarticolazione, modelli, impronte, carbonificazione e uno di roba non diagenizzata, attuale e ben preservata.

Cosa guardare per ogni voce

Schema riassuntivo mio, ricavato dalla lezione: non è una slide del prof.