Mediante le loro spoglie (fossili), la paleontologia studia le piante e gli animali vissuti sulla Terra in epoche anteriori alla presente. Il termine è derivato dal greco e significa studio delle creature antiche; è una scienza che si situa a metà fra la biologia e la geologia. La paleontologia è nata nel XVII e nel XVIII sec. grazie agli studi di Niccolò Stenone sulla natura dei fossili e sulla stratigrafia e agli studi di anatomia comparata di Georges Cuvier.
Oltre ai fossili, la paleontologia studia anche tutte le altre possibili testimonianze relative alla vita sulla Terra nel passato, le cosiddette tracce fossili (orme di locomozione e tane scavate nel suolo, coproliti, cioè escrementi fossili, e segni lasciati dai pasti, (per esempio morsi su ossa).
La datazione dei reperti
Per datare i fossili si usano metodi di datazione relativa e metodi di datazione assoluta.
La datazione relativa dei fossili impiega la biostratigrafia e in particolare il principio geologico della sovrapposizione di Stenone, secondo il quale strati inferiori del terreno sono più antichi di quelli soprastanti. Grazie a tale principio si possono confrontare fossili rinvenuti in luoghi diversi e stabilire se appartengano o no allo stesso periodo. In genere si usano fossili guida, caratterizzati da una rapida evoluzione (sono vissuti in un tempo relativamente breve).
La datazione assoluta (di solito comunque meno precisa della datazione relativa) utilizza invece il decadimento di isotopi radioattivi (per esempio il carbonio 14) di particolari elementi; a seconda dell’elemento considerato e del suo isotopo (e quindi del tempo di dimezzamento, il tempo necessario perché una certa massa di un isotopo radioattivo si riduca a metà) si ottiene un intervallo di tempo massimo valido per la datazione. Per il carbonio 14 (14C) si arriva al massimo a 40.000 anni fa, mentre per esempio con altri isotopi meno comuni si può arrivare al miliardo di anni.
I fossili
I principali processi di fossilizzazione sono la mineralizzazione (sostituzione delle sostanze originali dell’organismo da parte di altre, causata dall’acqua circolante nel sedimento), l’incrostazione (causata dai depositi lasciati dall’acqua ricca di bicarbonato di calcio sugli organismi), la mummificazione (dovuta all’essicamento, cioè alla perdita di liquidi), l’inglobamento (un elemento inglobante, per esempio ambra o ghiaccio, racchiude l’organismo prima che abbia inizio la decomposizione) e la carbonizzazione (causata dalla decomposizione della materia organica che lascia un residuo composto principalmente da carbonio).
Lo studio dei fossili ha permesso di ricostruire l’evoluzione della vita sul pianeta e la successiva sua diffusione a partire dalle acque degli oceani fino a conquistare tutti i continenti emersi. Il processo di trasformazione di un organismo vivente in un fossile può durare diversi milioni di anni.
I fossili si trovano inglobati nelle rocce sedimentarie abbondantemente presenti nella parte superiore della crosta terrestre e risultano utilissimi per la datazione delle rocce calcaree mesozoiche. Le rocce ignee sono invece sono prive di fossili mentre quelle vulcaniche effusive ne contengono raramente.
Si parla di fossili viventi a proposito di specie che si sono mantenute inalterate fino ai nostri giorni da ere geologiche remote; nel mondo vegetale un esempio è il Ginkgo biloba.
Lo sviluppo della vita sulla Terra
I dinosauri
Protoceraptos, dinosauro dell’ultimo Cretaceo (65 milioni di anni fa)
I dinosauri sono un gruppo estinto di Rettili dell’era mesozoica suddiviso nei due ordini dei Saurischi (simili ai coccodrilli) e degli Ornitischi (simili agli Uccelli). Molti esemplari erano di dimensioni enormi (lunghi fino a 30 m) con arti posteriori sviluppati, coda lunga e robusta, testa molto piccola e il corpo ricoperto di squame e spine. Vissero sia sul terreno che nell’acqua. Le specie più note sono l’iguanodonte, il brontosauro, il tirannosauro. Scomparvero improvvisamente e misteriosamente circa 65 milioni di anni fa, forse in seguito alle trasformazioni geofisiche del pianeta. Un’altra ipotesi di estinzione si rifà all’impatto di un grosso meteorite sul pianeta: ciò avrebbe sconvolto il clima a causa delle grandi quantità di polveri sollevate in atmosfera, che rimasero in sospensione per un tempo così lungo da abbassare la temperatura terrestre; i dinosauri e molte altre specie non sarebbero riusciti ad adattarsi ai cambiamenti che ne derivarono.
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