Viaggio nei proto-mari, dal Siluriano al Devoniano – Parte VI

,
livello elementare
.
ARGOMENTO: GEOLOGIA
PERIODO: SILURIANO AL DEVONIANO
AREA: DIDATTICA
parole: archeomari
.
.

Continuiamo il nostro viaggio nelle Ere geologiche. Eravamo arrivati alla fine dell’Ordoviciano ed entriamo ora nel Siluriano, circa 444 milioni di anni fa.  

Il Siluriano, chiamato anche Gotlandiano dall’isola di Gotland, fu il periodo geologico in cui comparvero i primi veri predatori dei mari, inquietanti scorpioni (Euripteridi come il Mixopterus) che probabilmente si cibavano dei pesci corazzati che frequentavano le acque basse. Certo a vedere le loro ricostruzioni, basate sui fossili ritrovati, ci viene da pensare che forse fu questo il motivo che spinse i primi pesci a spingersi fuori dall’acqua ed a cominciare la colonizzazione della terraferma.

Come ricordate da altri articoli, in quell’Era geologica le piante avevano provveduto ad arricchire l’atmosfera primordiale di ossigeno e resa respirabile. L’aumento straordinario delle piante provocò un innalzamento del CO₂ e contribuì all’aumento delle temperature atmosferiche del Carbonifero. Fra i più grandi invertebrati vi era il Pterigoto che superava i tre metri di lunghezza con una coda dotata di aculei velenosi; era un animale carnivoro, simile ad uno scorpione, che si cibava di molluschi ed altri invertebrati. Tra gli animali marini si potevano osservare gli Ostracodermi, primi rappresentanti dei proto-pesci, animali  senza mascelle, rivestiti di corazze formate da placche ossee. Questi animali si nutrivano filtrando il sedimento sul fondo marino e vivevano presso i grandi estuari dove le acque dolci si mischiavano a quelle salmastre.

Durante il periodo dal Siluriano all’inizio del Devoniano, apparvero i primi vertebrati, gli Agnati (da a-privativo+greco gnǎthos, mascella, ovvero senza mascella); essi vivevano sul fondo ed erano molto simili ai pesci odierni.

Gli Agnati sono molto importanti nella catena dell’evoluzione animale perché rappresentano non solo i progenitori di molte specie  di pesci ma anche dei primi anfibi. Essi vennero chiamati “Ostracodermi” (da ostrakon, guscio, e derma pelle). Non possedevano mascelle né denti e quindi non erano in grado di masticare e triturare le prede. Si nutrivano filtrando particelle microscopiche dal fango dei fondali (un pò come i pesci pulitori degli acquari) o mangiando il plancton superficiale. Dal punto di vista morfologico, essi possedevano uno scheletro completamente cartilagineo ed erano rivestiti da un grande numero di piccole scaglie ossee strettamente connesse che formavano un ampio scudo che li proteggeva dall’attacco dei predatori. Maggiori descrizioni di questi eccezionali progenitori possono essere trovati seguendo questo interessantissimo link.

Il Siluriano fu il periodo di massimo sviluppo dei primi vertebrati, con delle specie che però scomparvero alla fine del Devoniano.

Euphanerops, un agnato fossile probabilmente vicino ai cyclostomi PaleoStories: Microbrachius e la ricerca del nuovo. Parte 2: organi riproduttivi fossili e la complessità della copulazione  Licenza

I ritrovamenti fossili conosciuti sono circoscritti all’emisfero settentrionale; in particolare, sono stati ritrovati in Europa, in Asia, nelle Svaalbard e nel Nord America, ma si pensa che la diffusione di questi protopesci interessasse anche altre regioni del pianeta.

L’evoluzione delle specie animali progredì velocemente e nei mari comparvero i primi pesci muniti di una vera e propria mandibola (Acantodi), seguiti da un altro gruppo di pesci, i Placodermi, caratterizzati da una mole imponente. Essi erano ricoperti da grandi placche corazzate sulla testa, sulle mascelle e in gran parte del corpo.  La comparsa delle mascelle, derivò dalla trasformazione del primo arco branchiale che si spostò in avanti e fu incorporato dalla bocca, mentre il secondo arco rinforzò la struttura permettendo così una più efficiente articolazione. Le mascelle, inizialmente composte da piastre ossee molto taglienti per tagliare e triturare le prede, divennero nel tempo un’arma terribile.

Oltre a questi organismi nei mari dell’Ordoviciano vivevano anche degli enormi mostri marini, gli Euripteridi noti anche come “scorpioni di mare” anch’essi temibili predatori. I più grandi, come il già citato Pterygotus, potevano superare due metri di lunghezza, anche se le dimensioni medie erano intorno ai 20 centimetri di lunghezza. La maggior parte di questi animali erano predatori dei proto-pesci e, come ricorderete, avevano avuto origine nel Cambriano (circa 510 milioni di anni fa), e poi si erano diversificati nell’Ordoviciano e nel Siluriano. Si ritiene che si estinsero nel Permiano ovvero circa 260 milioni di anni fa. Vissero principalmente in acque dolci (anche se alcune forme primitive abitarono i protomari) e, nonostante l’aspetto terrificante, non erano scorpioni. Il più noto fu l’Eurypterus.

Eurypterus remipes, Cosmocaixa, Barcelona – foto di Eduard Solà Vázquez File:Eurypterus remipes.jpg – Wikimedia Commons

Siti paleontologici del Siluriano affiorano in varie parti del mondo
In Italia, nel bacino del Flumendosa e nel Serrabus (Sardegna), tra le rocce scistose si possono ritrovare esemplari fossili di questi straordinari organismi caratteristici di quell’Era lontana. Le formazioni geologiche assumono a volte forme straordinarie come  quella del tacco di Perda e’ Liana, uno degli elementi simbolici della storia geologica della Sardegna: questo monumento naturale è il frutto del modellamento erosivo di due montagne sovrapposte, una “recente”, formata dal sollevamento di sedimenti depositati da un mare del Mesozoico, l’altra più antica, formata dal sollevamento di sedimenti depositati nel Paleozoico da due differenti oceani a partire da circa 500 milioni di anni fa. Fra questi, i già citati Graptoliti, diversi Nautiloidi del genere Orthoceras, invertebrati, ma anche Briozoi e Brachiopodi di varie specie.

Devoniano
Il Devoniano prese il nome dal Devonshire, una contea dell’Inghilterra dove gli affioramenti di questo periodo sono molto abbondanti. L’Era geologica può essere collocata tra i 410 ed i 355 milioni di anni or sono. Il Devoniano fu nuovamente un periodo di grandi trasformazioni geologiche ed evolutive con la colonizzazione delle terre emerse da parte dei primi vegetali, alghe e muschi primitivi. Tra gli animali che vissero in quell’Era lontana vi erano degli enormi millepiedi, aracnidi, e dei grossi scorpioni predatori (Palaeophonus), derivanti probabilmente dagli Euripteridi. Nei mari del Devoniano si incontravano i primi Celacanti che erano comparsi circa 410 milioni di anni fa. Sebbene ritenuti estinti,  in realtà ne sopravvivono due specie del genere Latimeria, Latimeria chalumnae e Latimeria menadoensis, recentemente filmati nel loro ambiente naturale.

Latimeria chalumnae specimen, Zoologisk Museum, Copenhagen – author FunkMonk (Michael B. H.) File:Latimeria.jpg – Wikimedia Commons

L’importanza del coelacanthus risiede nel fatto che può considerarsi un cugino stretto dell’Eusthenopteron, un pesce che circa 360 milioni di anni fa si spinse, strisciando, sulla terra ferma e viene oggi considerato l’antenato di tutti gli anfibi, dei rettili e dei mammiferi. 

Come abbiamo accennato, l’evento più importante per la conquista dell’ambiente terrestre fu l’evoluzione dei primi vertebrati anfibi  derivanti dai Celacantidi e dai Dipnoi che svilupparono la capacità di strisciare e respirare. Fra questo gruppo vi era un pesce, chiamato Eusthenopteron, considerato il primo animale in grado di sopravvivere respirando sulla terraferma, l’antenato degli Anfibi. Ma questa è un’altra storia. Uno dei giacimenti devoniani più conosciuti in Europa è senza dubbio il giacimento fossilifero di Bundenbach, ubicato nei pressi di Idar-Oberstein nella regione della Slesia, Germania. Nelle sue caratteristiche rocce nere scistose si può trovare una ricchissima fauna composta da Trilobiti, Graptoliti, pesci ossei, Ofioroidi, Stelleroidi, ma anche meduse, spugne, crinoidi, coralli, Cefalopodi, Oluturoidi, che popolavano  quel ricchissimo  proto-mare.

Furcaster palaeozoicus, una stella di mare, photo dal Hunsrück Fossilienmuseum Bundenbach, Devoniano inferiore (primo Emsiano, 396-390 Ma) – autore commons.wikimedia Dwergenpaartje File:Furcaster palaeozoicus Bundenbach.JPG – Wikimedia Commons

Tra questi organismi  gli Asteroidi (Astropecten schluteri), e gli Ofiuroidi (Furcaster palaeozoicus). Tra i pesci si ritrovano i primi Agnati che si sono conservati integralmente quando furono ricoperti dal fango di improvvise frane sottomarine (torbiditi), o da enormi depositi di sedimento trasportato dalle tempeste (tempestiti). Ricordate l’articolo di Aaronne Colagrossi a riguardo delle tempestiti?

Effettuando delle radiografie a questi fossili i paleontologi furono in grado di osservare nei più minimi dettagli le strutture anatomiche di questi animali che erano sostituite, nella fase di fossilizzazione, da un minerale ferroso, che tutti conoscete, la pirite. Alla fine del Devoniano scomparve circa il 60% delle specie viventi a causa di una nuova estinzione di massa che alcuni studiosi attribuiscono all’impatto di un asteroide, probabilmente nuovamente in Atlantico. Ma non tutte le forme viventi perirono … per fortuna. Nel nostro viaggio fantastico siamo siamo arrivati a circa 360 milioni di anni orsono, al rigoglioso Carbonifero, di cui parleremo in un prossimo articolo.

Fine Parte VI – continua

Alcune delle foto presenti in questo blog possono essere state prese dal web, pur rispettando la netiquette, citandone ove possibile gli autori e/o le fonti. Se qualcuno desiderasse specificarne l’autore o rimuoverle, può scrivere a infoocean4future@gmail.com e provvederemo immediatamente alla correzione dell’articolo

PAGINA PRINCIPALE
.
.

PARTE I PARTE II PARTE III

PARTE IV PARTE V PARTE VI

PARTE VII PARTE VIII

Andrea Mucedola

ammiraglio della Marina Militare Italiana (riserva), è laureato in Scienze Marittime della Difesa presso l’Università di Pisa ed in Scienze Politiche cum laude all’Università di Trieste. Analista di Maritime Security, collabora con numerosi Centri di studi e analisi geopolitici italiani ed internazionali. È docente di cartografia e geodesia applicata ai rilievi in mare presso l’I.S.S.D.. Nel 2019, ha ricevuto il Tridente d’oro dell’Accademia delle Scienze e Tecniche Subacquee per la divulgazione della cultura del mare. Fa parte del Comitato scientifico della Fondazione Atlantide e della Scuola internazionale Subacquei scientifici (ISSD – AIOSS).

www.ocean4future.org