L`evoluzione della vita sulla terra

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La nascita della Terra
Le ere geologiche
CAMBRIANO (570-510 MILIONI DI ANNI FA)
ORDOVICIANO (510-438 MILIONI DI ANNI FA)
SILURIANO (438-410 MILIONI DI ANNI FA)
DEVONIANO (410-355 MILIONI DI ANNI FA)
CARBONIFERO (355-290 MILIONI DI ANNI FA)
PERMIANO (290-250 MILIONI DI ANNI FA)
TRIASSICO (250-205 MILIONI DI ANNI FA)
GIURASSICO (205-135 MILIONI DI ANNI FA)
CRETACEO (135-65 MILIONI DI ANNI FA)
PALEOGENE (65-23 MILIONI DI ANNI FA)
NEOGENE (23-1 MILONI DI ANNI FA)
L’alba della vita
Le più antiche impronte
della vita sulla Terra
sono state lasciate in
rocce vecchie di 3800
milioni di anni da
microscopici organismi
viventi che si possono
considerare batteri. Un
momento fondamentale
nella storia della vita è
rappresentato dalla
comparsa dei
cianobatteri, o alghe
azzurre.
Batteri di ogni tipo
Per 2000 milioni d'anni i batteri furono l'unica forma di vita presente
sulla Terra. I più antichi erano in grado di resistere al calore (1) e
ancora oggi si possono trovare nelle sorgenti termali sulfuree.
In seguito comparvero i batteri azotofissatori (2) che ora abitano i
terreni. Vi erano anche le spirochete (3) capaci di movimenti attivi; il
tipo più evoluto era costituito dai cianobatteri (4), che liberavano
ossigeno. I batteri del tipo più antico possono svilupparsi solo in
ambienti privi di ossigeno, sostanza per loro velenosa. Diversi tipi di
batteri si combinarono con un batterio nucleo (5) creando in questo
modo i primi organismi animali unicellulari. Ecco perché la comparsa di
microrganismi in grado di sfruttare l'ossigeno come combustibile per i
processi vitali costituì un grande balzo in avanti nella storia
dell’evoluzione della vita
Animali e vegetali unicellulari
Circa 1500 milioni di anni fa gli organismi subirono un
notevolissimo aumento di dimensione. Diversi tipi di batteri si
combinarono con un batterio-nucleo, costituendo così i primi
organismi animali unicellulari capaci di utilizzare l'ossigeno.
In seguito, alcuni di essi inglobarono dei cianobatteri
fotosintetizzanti, e in tal modo si formarono i primi vegetali
unicellulari in grado di sintetizzare il cibo grazie all'energia solare e
di utilizzarlo, poi, combinandolo con l'ossigeno.
La singola cellula animale e vegetale, così come noi oggi lo
conosciamo, è quindi il prodotto finale dell’unione di tipi diversi di
microrganismi venuti a costituirne gli attuali "organuli" o
microscopici organi interni.
Organismi pluricellulari
La comparsa di organismi
pluricellulari, costituiti da cellule
specializzate allo svolgimento di
funzioni diverse, fu un altro
passo avanti dopo la riproduzione
sessuata. La Terra, circa 750
milioni di anni fa, era popolata da
grandi animali dal corpo molle, di
cui si ritrovano tracce evidenti
nei calchi fossili ritrovati nelle
sabbie delle antiche zone di
marea e sono riconoscibili a
causa della doppia faccia
ondulata. Questi fossili si
trovano in rocce del
Precambriano in Siberia,
Inghilterra, nel Galles, in
Namibia e in Australia e sono
noti come "Fossili di Ediacara".
Organismi pluricellulari
Tra questi, molti sono di forma circolare, simili alle meduse che
galleggiavano sospesi a mezz'acqua catturando minuscoli organismi con i
loro tentacoli. I Charnia e Xenusian si fissavano al fondo e avevano la
forma di piume, parenti dei coralli. Sepolti sotto la sabbia, dei vermi
filtravano particelle di cibo in sospensione nell'acqua. Animali di tipo
vermiforme segmentati, popolavano i fondali e si nutrivano di alghe che
coprivano il fondo. Uno di questi, la Spriggina era dotata di un capo
distinto dal resto del corpo. Era capace di nuotare e si pensa possa
essere parente degli artropodi (cioè il gruppo a cui appartengono i
ragni, i granchi, gli insetti, e le aragoste). Nessuno di questi animali era
un vero e proprio carnivoro dato che si nutrivano di microrganismi.
Alcuni di quelli trovati in Ediacora, non appartengono a nessun gruppo
oggi esistente, ma hanno comunque rappresentato una importante tappa
nella storia della vita.
I trilobiti
I fossili più comuni ritrovati nel
Paleolitico, sono i Trilobiti, formati da
uno scheletro esterno diviso in tre parti:
la testa, il torace e la coda. Il torace e
la coda erano formati da segmenti,
ognuno dei quali muniti di zampe per la
deambulazione e un paio di branchie
respiratorie. Sulla testa sono presenti
occhi molto sviluppati.
Quando questo animale cresceva, si
liberava dello scheletro esterno
diventato ormai troppo stretto e questi
rivestimenti sono stati trovati come
resti fossili.
I trilobiti, nel Cambriano si nutrivano di
materiali organici presenti sul fondo
marino, e lasciavano delle impronte ben
precise
Sviluppo di animali più
complessi
Da 500 a 425 milioni di anni fa si vide sorgere nuove specie animali di
grande importanza. Si sono trovati frammenti ossei che costituiscono la
prova dell'esistenza dei più antichi vertebrati; ma non conosciamo ancora
molto intorno a queste creature simili a pesci. Alcuni animali raggiungevano
la lunghezza di circa quattro metri.
In parti del Nord America e dell'Europa, i mari coprivano aree che erano
state continenti durante il periodo precedente. I vulcani eruttavano lava che
si depositava in strati sulle loro pendici. Nella parte orientale del Nord
America sorgevano formazioni rocciose e catene montane.
Non tutte le rocce che giacciono sul fondo di questi antichi mari contengono
gli stessi fossili.
I differenti ambienti naturali de questo periodo permisero ad animali di varia
specie di svilupparsi e di proliferare in ogni regione. I più comuni erano
depositi di fango e di sostanze calcaree notevoli per la perfetta
conservazione di fossili.
E sulla terra?
È il mare il luogo con più
vitalità durante questo
periodo: fatta eccezione
per le meduse e le alghe
(che padroneggiano già da
500 milioni di anni) nei
mari del Cambriano si
sviluppano i primi
vertebrati. Sulla
terraferma il paesaggio è
quasi morto. Esistono solo
varietà di molluschi giunte
fino a noi. Fino al
Carbonifero non ci sono
radicali cambiamenti,
anche se si evolvono
specie animali tuttora
esistenti: gli squali (400
milioni di anni fa) e gli
scorpioni (390 milioni di
anni fa).
La terra si popola
Nel Carbonifero e nel Permiano, la terra comincia a
popolarsi grazie all'entrata in scena degli anfibi,
prodotto dell'evoluzione dei pesci. Ma non solo gli
anfibi sono i dominatori della terraferma: gli insetti
si differenziano in varietà sempre più numerose
mentre le piante si evolvono in grossi alberi che
porteranno poi alla formazione delle grandi foreste.
Sviluppo dei rettili
Nel Permiano cresce
l'importanza dei rettili,
alcuni dei quali (come gli
Arcosauri) sono antenati dei
Dinosauri. I vertebrati
hanno ormai ottenuto il
sopravvento sulle altre
forme di vita. Ciò si
riafferma nel Mesozoico,
l'era dei Dinosauri che
dominarono la terra per 170
milioni di anni.
I grandi rettili
Il Triassico (o Trias) corrisponde alla prima fase
dell'era Mesozoica. In questo periodo geologico,
appaiono i Dinosauri, rettili dalla gigantesca mole che
appassionano tutt'oggi studiosi da ogni parte del mondo.
L’aspetto della Terra
Ma com'era l'aspetto della terra
230 milioni di anni fa?
Irriconoscibile. Come si vede nelle
immagini, i continenti hanno forme
e posizioni diverse rispetto a
quelle odierne. Le terre
formavano un solo grande
continente: la Pangea, che a sua
volta si divideva in Laurasia (a
Nord) e Gondwana (a Sud). La
Pangea era circondata inoltre da
un oceano (Panthalassa) e da un
grande golfo (la Tetide).
Progressivamente la terra subì
varie frantumazioni, provocando il
sempre più netto movimento
dell'Australia verso Sud. L'India
si andava invece a posizionare
verso Nord mentre dell'Italia,
esisteva solo qualche terra
emersa.
La formazione dei
continenti
Il Giurassico
Il Giurassico corrisponde
alla parte centrale dell'era
Mesozoica. Questo è il
massimo momento di
splendore per i Dinosauri
che diventano i padroni
della terraferma grazie
soprattutto ai sauropodi, i
grossi e possenti erbivori
che dominarono la scena su
tutte le altre specie viventi
Chi erano i dinosauri?
I Dinosauri erano rettili come le lucertole , dalle quali
deriva il nome : "Lucertole Preistoriche".
Alcuni Dinosauri avevano la pelle squamata , provvista di
placche ossee o corazze ; potevano essere : bipedi o
quadrupedi , erbivori , carnivori , onnivori , ovivori e
insettivori ; tutti però respiravano con i polmoni e
deponevano uova da cui nascevano i piccoli.
Ma molte cose su di loro non le sapremo mai ,tipo certe
caratteristiche sensoriali :
- percepivano gli odori ?
- avevano una vista acuta ?
- emettevano suoni ?
- distinguevano i sapori e i rumori ?
E ancora : di che colore erano ?.
Ornitischi e Saurischi
Dopo la definizione generica di "Dinosauri", essi
vennero classificati
in base alla struttura ossea del bacino , in due
grandi gruppi :
Saurischi ( dinosauri con bacino di rettile )
Ornitischi ( dinosauri con bacino di uccello )
Differenze
I Saurischi avevano le due ossa inferiori del bacino separate e
orientate in direzione opposta; il pube lungo e sottile era puntato
avanti verso il basso, in linea con le due ossa delle zampe
posteriori.
Gli Ornitischi avevano le due ossa inferiori del bacino ravvicinate
e rivolte verso all'indietro verso il basso, parallele all'osso della
zampa posteriore.
La disposizione delle ossa del bacino è molto importante perché
da essa dipendeva il modo di muoversi dei dinosauri, la postura
( cioè l'abituale posizione determinata dall'attività dei gruppi
muscolari) e quindi il loro modo di vivere e la loro evoluzione.
I dinosauri carnivori
I Dinosauri Carnivori, tutti dell' ordine dei Saurischi,
appartenevano al gruppo dei Teropodi, un termine che li definisce
come "piedi di belva".
Avevano mascelle potenti adatte a strappare la carne di
animali e, indipendentemente dalla loro taglia, possedevano zampe
posteriori molto sviluppate che consentivano loro di muoversi con
facilità nei terreni compatti delle steppe e delle savane dove
cacciavano.
Il tyrannosaurus rex
Il Tirannosauro era il
più grande carnivoro
che sia mai esistito sul
nostro pianeta. Questa
colossale rettile era
lungo 14 metri ed alto 6
metri.
La testa massiccia era
lunga 1,5 m ed aveva
denti come coltelli di 18
cm. coi quali squartava,
ma non masticava, le
prede.
Velociraptor
Il Velociraptor era un Carnivoro di media taglia dal
corpo leggero, agile e veloce. Aveva il cranio lungo
e basso, era alto 2 m e lungo 1,8.
Nonostante fosse di medie dimensioni, era un
temibile predatore perché attaccava le prede con
un micidiale artiglio che aveva sulle zampe
posteriori. Molte volte cacciava in branchi, usando
la tecnica che usano oggi le iene.
Allosauro
L'Allosauro era un
grande predatore del
tardo Giurassico, mentre
le sue zampe posteriori
erano lunghe e potenti,
quelle anteriori erano
corte e deboli con solo
tre dita. Era lungo 12 m
ed alto 5, aveva mascelle
abbastanza grandi, con
le quali lacerava le
prede.
Dilophosauro
Il Dilophosauro era un inconsueto rettile con due
sottili creste a forma di mezzaluna sul capo, era
lungo 6 m ed alto 4. Visto che i suoi denti erano
piccoli, probabilmente, non azzannave le sue
vittime, ma si pensa
che le uccidesse o con un getto velenoso o
mordendole iniettando il veleno come i cobra.
Gli erbivori
Molti"Dinosauri Erbivori"erano Ornitischi e presentavano
una serie di "problemi anatomici"che i carnivori non
avevano.
I vegetali offrivano uno scarso potere nutritivo che doveva
essere compensato con una grandissima quantità di cibo;
quindi l'aspetto di questi Dinosauri, era simile ai pachidermi
di oggi però in taglie e proporzioni mastodontiche.
Brontosauro
Il Brontosauro o
Apatosauro aveva un
collo lungo e grosso
che lo caratterizzava,
era lungo più di 21 m e
si nutriva di vegetali di
ogni tipo che inghiottiva
senza masticare perché
i suoi denti non erano
adatti.
Triceratopo
Il Triceratopo,
nonostante l'aspetto
feroce, era un animale
pacifico che viveva in
branchi nutrendosi di
vegetali. Era il più
grosso fra i Dinosauri
muniti di corni con cui
intimoriva i suoi nemici.
Pesava più di11
tonnellate ed era lungo 9
m.
Stegosauro
Lo Stegosauro aveva sul dorso
delle placche ossee che
probabilmente servivano per
temperare il suo corpo. Pesava
circa 2 tonnellate ed era lungo 9
m, nella coda aveva due coppie
di spine ossee che usava per
difendersi. Si nutriva di piante
che mangiava anche alzandosi
sulle zampe posteriori.
Anatosauro
L'Anatosauro aveva il
cranio basso, senza
cresta e un muso
allargato proprio come il
muso di un' anatra. Era
molto grande e lungo
fino a 13 m.
Aveva le zampe anteriori
palmate come le anatre,
infatti si presume che
vivesse in ambienti
paludosi e che si
cibasse di piante
acquatiche.
Rettili volanti
I primi rettili volanti, non erano né dinosauri né
uccelli, ma rettili alati che si servivano di
membrane sostenute dal quarto dito degli arti
anteriori uniti a quelli posteriori; sono più o
meno le caratteristiche aviatorie del pipistrello.
Il gruppo a cui appartenevano questi animali
era quello degli Pterosauri.
Pteranodonte
Con i suoi 7 m di apertura alare lo
Pteranodonte più che volare, planava.
Possedeva una sacca sotto il becco come il
pellicano. Si nutriva di pesce.
Una cosa che lo caratterizza è la sua cresta
posteriore che probabilmente gli serviva da
timone.
Pterodattilo
Questo animale aveva una testa piccola su di
un collo corto. La sua apertura alare era di 75
cm; si nutriva di pesce che perforava con i
suoi denti affilati.
Dimorphodont
Aveva il cranio stretto e molto grosso (20 cm
su di un corpo di 80cm).
Possedeva una coda che probabilmente gli
serviva come timone.
Archeopterix
Questo rettile era mezzo Dinosauro e mezzo
uccello.
La sua caratteristica più bella è che era
l'unico rettile volante con le piume!
Si nutriva solo di insetti che catturava
durante il volo.
Rettili marini
Alcuni gruppi di rettili invece di proseguire la
loro evoluzione sulla terra ferma, come fecero
alcuni Dinosauri, tornarono all'acqua e per più
di 100 milioni di anni dominarono i mari di tutto
il mondo.
Elasmosauro
Era lungo 14 m e
alto 7, possedeva un
collo a forma di
serpente, che era
lungo 6 m, e 4 pinne
che muoveva come
dei remi. Il suo
nome significava
"serpente nel corpo
di una tartaruga".
Kronosauro
Era il più grande fra
tutti i rettili marini
mai esistiti; la sua
testa era massiccia
e dotata di enormi
mascelle con denti
robusti.
Voracissimo
predatore dei grandi
fondali, attaccava
anche grosse prede.
Plesiosauro
Era lungo 2 m e con
le pinne a forma di
pagaia era un agile
nuotatore. Possedeva
un lungo collo che
probabilmente usava
per catturare i pesci e
che inoltre gli
consentiva inoltre di
portare la testa sulla
superficie dell'acqua
in cerca di cibo.
Mosasauro
Era un feroce predatore di acque costiere, le sue
fauci avevano lunghe file di denti conici e robusti.
Possedeva una coda lunga e piatta che usava come
motore subacqueo muovendosi come un serpente.
Il mosasauro era un parente stretto dei varani e
quindi era uno dei più pericolosi rettili acquatici con
i suoi 5 m di lunghezza.
La rete alimentare
I rapporti che legano tra loro gli animali sono molto
complicati.
Ogni ambiente ha la sua rete alimentare che per ogni
animale indica che cosa mangia e da chi è mangiato.
La piramide alimentare
Anche allora come oggi, in
qualsiasi ambiente naturale
ogni animale ha il suo
posto nella piramide
alimentare.
Alla base ci sono gli
erbivori, che si nutrono di
vegetali, più su i carnivori
che si nutrono degli
erbivori e in cima i carnivori
che si nutrono di erbivori e
carnivori. La forma è quella
di una piramide perché gli
erbivori sono sempre tanti
e i carnivori sempre più rari
a mano a mano che si sale.
Le uova
Le dimensioni
L’estinzione
Dopo aver dominato la Terra
per ben 170 milioni di anni,
questi grandi rettili di colpo
scomparirono. Circa 65
milioni di anni fa, sulla Terra
ci fu un'immensa catastrofe
che eliminò
i Dinosauri in ogni angolo
del pianeta. Non si sa con
certezza cosa provocò
questa estinzione di massa,
le ultime teorie formulate
sono le seguenti :
Teoria delle uova
Uno dei punti
deboli dei
Dinosauri erano le
uova; infatti la
distruzione di
queste, per opera
di piccoli
mammiferi o per
variazioni
climatiche,
avrebbe interrotto
la riproduzione
della specie.
Teoria della supernova
Questa teoria si
basa sull'ipotesi che
la Terra fu colpita
dalle radiazioni di
una grande
supernova esplosa
nello spazio,
creando grandi
mutazioni ed
estinzioni di massa
di vegetali e di
animali.
Teoria dell’asteroide
Secondo questa teoria un
asteroide del diametro di
10 km colpì la Terra,
provocando un
esplosione equivalente a
1.000.000 bombe
atomiche.
Le polveri sollevate
dall'impatto oscurarono il
sole per anni e ciò impedì
lo sviluppo delle piante
provocando l'estinzione
degli erbivori e quindi dei
carnivori.
I fossili
Gli scienziati che studiano i
resti fossili dei Dinosauri si
chiamano Paleontologi.
Essi vanno a cercare
queste ossa fossilizzate
nella sabbie, nel fango e
negli strati sedimentari che
il tempo ha trasformato in
roccia. Sanno riconoscere
l'età dei sedimenti in base
ai fossili che contengono.
Prima di essere rimosse, le
ossa vanno fotografate,
misurate e numerate; poi si
deve disegnare la mappa
del sito di ritrovamento e la
descrizione di ogni fase
dell'operazione.
Liberare i fossili
Dopo che si sono portate alla luce,
le ossa vengono indurite con
fissativi per evitare che non si
danneggino durante l'estrazione
dal sedimento, poi protette da
involucri di schiuma poliuretanica e
chiuse in apposite casse imbottite
antiurto.
Nella seconda fase si portano le
ossa nei laboratori dove vengono
liberate dal calcare e pulite con
con attrezzi manuali, oppure
apparecchiature elettroniche ad
ultrasuoni o acidi che disciolgono
la roccia senza intaccare il
materiale organico.
Ricostruire il dinosauro
Nella terza fase, ormai
completamente ripulite
le ossa vengono
studiate, catalogate,
confrontate, e riprodotte
in modelli di gesso.
Nella fase successiva, la
più affascinante, è la
ricostruzione del
dinosauro.
Lo sviluppo della vita