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I Fossili

Col sostantivo fossile si intende invece qualsiasi traccia o resto comunque conservatosi di un organismo vissuto in epoche geologiche lontane.

Possono essere "fossili" organismi interi pietrificati, ma anche: impronte di organismi, orme di camminamento, impronte di pioggia, di moto ondoso, di disseccamento...

Già alcuni secoli prima di Cristo i filosofi greci avevano intuito non solo che i fossili marini erano testimonianza dell'esistenza di un mare laddove era allora terraferma, ma anche che le specie animali si evolvono in forme più perfezionate, compreso l'essere umano.
Purtroppo l'autorevolissima opposizione di Aristotele (teoria del diluvio universale), offuscò la capacità di ragionare e di vedere fino a Leonardo.

La vera natura dei fossili fu chiara a Leonardo da Vinci che spiegò la loro presenza sulla terraferma ipotizzando che il mare, come ogni essere, attraversa cicli di vita e cioè può espandersi sulle terre emerse (trasgressione) e ritirarsi (regressione), ciclicamente.

IMPORTANZA DEI FOSSILI

Nelle discipline delle Scienze della Terra i fossili sono stati e sono di grande utilità per definire i lineamenti geomorfologici e gli ambienti biologici delle ere passate, e per stabilire cronologie geologiche relative.

Ma lo studio comparato dei fossili e delle forme attuali ha soprattutto permesso attraverso Cuvier e poi Lamarck e Darwin di formulare l'ipotesi evoluzionista e di spiegare attraverso essa i meccanismi biologici che dalle specie più antiche portano a quelle attuali.

LA FOSSILIZZAZIONE

E' l'insieme dei processi che permettono ai resti di un organismo di conservarsi dopo la morte.

Solo un piccolo numero degli organismi morti riesce a fossilizzarsi, ed in genere sono le componenti dure, ossa, conchiglie, che si fossilizzano. Le parti molli, che sono soggette a predazione e a decomposizione, riescono a conservarsi solo in condizioni ambientali molto particolari.

Ai fini della fossilizzazione è essenziale la rapidità colla quale l'organismo morto è sottratto all'azione degli agenti atmosferici ed in particolare dell'ossigeno. Il fenomeno che più frequentemente attua questa sottrazione è il ricoprimento da parte di sedimenti fini. Considerando che in ambiente marino gli agenti depositanti agiscono più velocemente di quelli degradanti è facile comprendere perché la grandissima maggioranza dei fossili proviene da organismi marini.

Le condizioni particolari che permettono la conservazione delle parti molli possono essere:
- l'ibernazione o congelamento, che impedendo l'azione di necrofagi, batteri e altri organismi putrefattivi preserva indefinitivamente i tessuti, come nel nostro congelatore domestico. Si sono così conservati per esempio in Siberia interi mammouth.
- la mummificazione ad opera del freddo (senza congelamento) o del caldo, secchi; disidratandosi completamente gli organismi morti diventano immuni dai processi di putrefazione. Per esempio, l'uomo di Similaun, i dinosauri mummificati dell'America meridionale.
- l'inglobamento di piccoli invertebrati in resine vegetali; per esempio, insetti in ambra.
- gli ambienti di torbiera o di palude ove i gas e l'acidità impediscono i processi di putrefazione degli organismi che vi muoiono. Per esempio, foglie, felci.

PROCESSI DI FOSSILIZZAZIONE

Ma tornando al nostro organismo ricoperto da sedimenti e così sottratto all'azione degli agenti atmosferici diretti, i più comuni processi di fossilizzazione sono la mineralizzazione, la carbonizzazione, e l'incrostazione.

La mineralizzazione

I sali minerali che circolano in soluzione nei sedimenti si depositano e riempiono i piccolissimi spazi vuoti all'interno della materia organica e poi gli spazi resi liberi dalla scomparsa delle parti molli. Finalmente tutta la materia organica è sostituita da carbonato di calcio o da silice. L'organismo è adesso pietrificato e si conserverà indefinitivamente; è un fossile.

Talvolta la sostituzione della materia organica si fa molecola per molecola; in tal caso la fossilizzazione risulta perfetta e la struttura dell'organismo viene conservata anche nelle sue particolarità microscopiche. Questo processo è indicato come Metasomatismo. Oltre il carbonato di calcio un minerale frequente della sostituzione metasomatica è la pirite.

La pirite si forma naturalmente nelle acque stagnanti prive di ossigeno; il ferro sciolto in acqua si combina collo zolfo proveniente dalla decomposizione organica e da origine alla pirite. I fossili piritizzati si sono formati in tale ambiente.

La carbonizzazione

E' un processo che ha luogo per fermentazione in ambiente privo di ossigeno
(in caso contrario si sarebbe avuto formazione di CO2 con conseguente scomparsa dell'organismo per volatilizzazione)

da parte di batteri anaerobici, con eliminazione dei componenti gassosi della materia organica quali ossigeno, idrogeno, azoto e conseguente accrescimento percentuale del carbonio. Finalmente nello stadio più avanzato del processo gli organismi (essenzialmente vegetali) sono completamente trasformati in carbone.
In tal modo si sono formati i carboni fossili che si distinguono in torbe, ligniti, litantraci, antraciti a seconda di quanto è stato spinto il processo e di conseguenza a seconda della percentuale di carbonio contenuta.

L'incrostazione

E' un processo che ha luogo ancora oggi ed in tempi non geologici. Esso si realizza solo in presenza di acque calde, sorgenti termali, cascate, sempre molto ricche in carbonato di calcio. L'acqua spruzzata sugli organismi circostanti quali licheni, muschi, foglie, ramoscelli, evapora depositando sull'organismo (incrostandolo) minutissimi cristalli di calcite. L'organismo in seguito si dissolve ma ne resta la forma di calcite che successivamente può essere riempita da altri minerali (per esempio, il travertino).


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