Come si formano i fossili?

 Fossilia

Per gli antichi romani, “Fossilia” indicava qualsiasi oggetto fosse estratto dalla terra scavando; solo alla fine del 1700 s’iniziò a utilizzare questo termine in ambito scientifico.
Ma cosa sono i fossili?
I fossili sono i resti o le tracce di organismi vissuti nel passato. Attraverso diversi processi di trasformazione -lunghi anche milioni di anni- sono giunti fino a noi. Le forme di vita che hanno subito questi processi sono poche in rapporto all’enorme numero di organismi che hanno popolato il nostro pianeta dall’origine della vita.  Non è possibile stabilire a priori dove trovare un fossile; potreste averne uno proprio sotto i vostri piedi, e forse anche nel giardino di casa!

Differenti processi di fossilizzazione

I processi di fossilizzazione sono diversi, vediamone alcuni.

• Mineralizzazione. Le acque ricche di minerali che circolano nei sedimenti, scambiano molecole con la sostanza organica dell’organismo morto. Il processo può essere così preciso e completo che è possibile conservare persino la struttura interna dell’animale o pianta sepolti nella matrice del sedimento.
  Nella foresta pietrificata dell’Arizona, per esempio, le sostanze organiche delle pareti cellulari vegetali sono state sostituite da silice. I minerali che più comunemente agiscono in questo processo sono la calcite, la silice (sotto forma di opale -come in certe Ammoniti- o anche calcedonio), la glauconite, la pirite e l’argento.

• Carbonizzazione. Questo tipo particolare di fossilizzazione implica la ricopertura dell’organismo da parte di un sottile strato di sedimento o altro materiale; in seguito avviene un processo al termine del quale la sostanza organica dell’organismo; dopo aver rilasciato gradualmente gas e liquidi costituiti da idrogeno, ossigeno e azoto, lascerà residui di carbonio. Idroteche chitinose di graptoliti -antichissimi organismi marini coloniali- ed esoscheletri di artropodi sono stati ritrovati nei sedimenti del Paleozoico, ricoperti sulla superficie da una sottile pellicola carboniosa. Con questo processo si sono formati, in gran parte, anche i depositi di carbon fossile, attraverso l’accumulo di resti vegetali.

• Inclusione nell’ambra. L’ambra fossile ci ha offerto spettacolari ritrovamenti di diversi animali, come insetti, aracnidi, di cui esempi classici si hanno nei depositi di età oligocenica, lungo le coste del Mar Baltico e del Mare del Nord, ma anche di vegetali. Questo tipo di fossilizzazione conserva i volumi degli organismi, e consente quindi una loro visione tridimensionale attraverso la trasparenza dell’ambra stessa.

• Incrostazione. Avviene alla presenza di acque calcaree: l’acqua, carica di sali, scorrendo sopra i resti organici deposita minutissimi cristalli di calcite, grazie ai quali si genera una crosta che conserva la forma dell’organismo.  Altre volte gli organismi o i loro scheletri, pur disgregandosi completamente con il tempo, lasciano sui sedimenti fini impronte molto precise, che poi sono inglobate nelle successive stratificazioni: in questo modo si conservano sotto forma di stampi anche minimi particolari morfologici di foglie, piante, penne di uccelli, ecc.

I fossili come indicatori

La tafonomia è la scienza che studia i modi di formazione dei fossili. Essa ci dice che il processo di fossilizzazione è influenzato anche da fattori come la composizione dell’organismo; gusci e ossa, ad esempio, permettono una maggiore possibilità di conservazione.
Animali come Mammiferi, Rettili, Uccelli Pesci, Anfibi, possono fossilizzarsi con maggior successo rispetto ad altri, che invece sono formati solo da parti molli, come per esempio vermi o meduse.

Fossili Marini

Diversi gruppi di Molluschi, dotati di parti dure, possono essere ritrovati come reperti fossili; per esempio le conchiglie di diverse specie di Gasteropodi o Bivalvi, ma anche, fra i Cefalopodi, Ammoniti,  Belemniti e Ortoceratidi, antichissimi parenti di nautili, polpi, seppie e calamari.
Molto interessante è il caso delle Ammoniti, che insieme con i Trilobiti -artropodi dell’Era Primaria simili a crostacei scomparsi senza aver lasciato discendenti- sono considerate fossili guida dal Paleozoico superiore e per tutto il Mesozoico.
Questi fossili sono un prezioso strumento per i geologi e paleontologi nei rilevamenti biostratigrafici per la datazione delle rocce sedimentarie, poiché permettono di collegare gli strati di roccia a una precisa età geologica, e di tracciare correlazioni tra sedimenti di aree diverse, anche su scala mondiale.

Un grosso congelatore

I ghiacciai della Siberia ci hanno consegnato esemplari di mammuth completi anche delle parti molli (alcuni avevano ancora residui di cibo nello stomaco, per cui è stato possibile anche avere un’idea della dieta di questi animali). Intere carcasse di rinoceronti mummificati sono stati ritrovati nell’’ozocerite (paraffina naturale) e anche scheletri di dinosauri completi di pelle, nonché l’interno delle loro uova con gli embrioni fossilizzati.
Altre volte la conservazione completa avviene solo per alcune parti del corpo dell’organismo, com’è stato per la pelle mummificata di alcuni Ornitischi iguanodonti nei sedimenti mesozoici dell’Isola di Wight.

Ritrovare forme di vita complete è però cosa rara; molto più spesso, i ritrovamenti fossili corrispondono a parti dell’organismo, o a tracce da loro lasciate in vita, come le impronte delle loro zampe (la scienza che le studia si chiama icnologia, e se una specie è conosciuta solo dalle proprie orme, allora si parla di icnospecie), il solco della loro coda, o persino le tracce del loro rotolamento sui fondali marini, come i segni lasciati da alcune ammoniti.

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