Cosa sono i fossili?
Tratto dall'Opuscolo didattico scritto per la mostra "Grandi, Belle e Rarissime Specie" da Isabella Massamba e Roberto Greco
© 2007 Comune di Maranello
Con la parola «fossile» per molto tempo si è inteso tutto quello che veniva estratto dal suolo, quindi anche rocce e minerali. Ai tempi di Francesco Coppi c’era ancora chi pensava che i fossili non fossero resti di animali e piante ma unicamente sassi, uno scherzo della natura, e chi come lo stesso Coppi li considerava resti di piante e animali annegati e sepolti nel corso del Diluvio Universale. Molti scienziati, però, iniziavano a riflettere sul fatto che l’origine di questi «sassi» potesse essere diversa, e ben più antica dei 6000 anni fino ad allora attribuiti alla vita della Terra, data ottenuta interpretando alla lettera la Bibbia. L’origine della Terra doveva essere spostata molto, ma proprio molto più indietro. Il tempo in geologia ha dimensioni molto lontane dalla nostra esperienza tanto che fatichiamo a rapportarlo al tempo della nostra vita. Oggi con il termine «fossile» si intendono solo resti, impronte o tracce di organismi vissuti nel passato, migliaia o milioni di anni fa. Gli organismi possono lasciare impronte, come quelle lasciate nel fango da una foglia caduta o dal passaggio di un animale; oppure possono lasciare tracce come tane, cunicoli, ...cacche (che quando sono fossili prendono il nome di coproliti!).
Ci sono intere foreste pietrificate e strati di pietra che aperti rivelano, come in un libro, piante enormi, delicati fiori o fragili meduse perfettamente conservati. Ma più spesso ci rimangono parti di animali, le parti dure come i denti, e le ossa, i gusci delle conchiglie, o di vegetali come tronchi e foglie. In casi eccezionali si possono conservare anche le parti molli, mummificate o congelate come i mammut rimasti imprigionati nei ghiacci, oppure preservate da resine vegetali durissime, come gli insetti intrappolati nell’ambra. Non tutti gli organismi che sono vissuti sulla Terra hanno lasciato fossili, solo alcuni di loro. Il processo di fossilizzazione è un evento estremamente raro: si stima che solo l’8% di tutte le specie di organismi attualmente viventi avrebbe la possibilità di conservarsi fossile, quindi, considerando tutte le specie vissute nel passato, solo 1 su 5000 ha lasciato traccia della sua esistenza. Nel cercare i fossili l’intuizione conta, e non c’è da stupirsi, dunque, se un giorno nel quale gli operai facevano scavi per le fondamenta della casa nella proprietà di suo fratello Ferdinando, Francesco fosse presente. Quella fu una giornata davvero fortunata. Gli scavi misero a nudo delle marne giallastre con impronte e fossili di foglie, fossili di crostacei e ricci di mare. Il luogo degli scavi era a San Venanzio, una località di Maranello vicina a Gorzano. Alla fine degli scavi, Francesco Coppi raccolse 260 campioni di foglie fossili (dette anche filliti), 84 fossili di crostacei e 80 fossili di ricci di mare.
Ci sono intere foreste pietrificate e strati di pietra che aperti rivelano, come in un libro, piante enormi, delicati fiori o fragili meduse perfettamente conservati. Ma più spesso ci rimangono parti di animali, le parti dure come i denti, e le ossa, i gusci delle conchiglie, o di vegetali come tronchi e foglie. In casi eccezionali si possono conservare anche le parti molli, mummificate o congelate come i mammut rimasti imprigionati nei ghiacci, oppure preservate da resine vegetali durissime, come gli insetti intrappolati nell’ambra. Non tutti gli organismi che sono vissuti sulla Terra hanno lasciato fossili, solo alcuni di loro. Il processo di fossilizzazione è un evento estremamente raro: si stima che solo l’8% di tutte le specie di organismi attualmente viventi avrebbe la possibilità di conservarsi fossile, quindi, considerando tutte le specie vissute nel passato, solo 1 su 5000 ha lasciato traccia della sua esistenza. Nel cercare i fossili l’intuizione conta, e non c’è da stupirsi, dunque, se un giorno nel quale gli operai facevano scavi per le fondamenta della casa nella proprietà di suo fratello Ferdinando, Francesco fosse presente. Quella fu una giornata davvero fortunata. Gli scavi misero a nudo delle marne giallastre con impronte e fossili di foglie, fossili di crostacei e ricci di mare. Il luogo degli scavi era a San Venanzio, una località di Maranello vicina a Gorzano. Alla fine degli scavi, Francesco Coppi raccolse 260 campioni di foglie fossili (dette anche filliti), 84 fossili di crostacei e 80 fossili di ricci di mare.
Come si formano i fossili?
Fasi di fossilizzazione
Perché un organismo animale o vegetale fossilizzi, occorre che ci siano le condizioni adatte, in primo luogo deve essere sepolto. Questo fenomeno avviene di solito in ambiente subacqueo, dove i processi di sedimentazione prevalgono su quelli di erosione. Sulla terraferma, infatti, vento, pioggia, gelo tendono a distruggere i resti organici e la deposizione è molto meno probabile. Quando un organismo muore, le sue parti molli vengono distrutte dall’azione di altri che in genere se ne cibano.
Le parti dure, invece, come le ossa o i gusci per gli animali, il legno e alcuni tipi di foglie, semi e frutti per le piante, precipitano sul fondo dove possono essere sepolte da strati di sedimenti (sabbie, limo, argilla).
Queste possono «impregnarsi» di sostanze minerali e indurirsi al punto tale da diventare roccia (mineralizzazione).
Oppure può succedere che i sedimenti solidifichino intorno a frutti, ossa o conchiglie e poi l’acqua presente nella roccia vada a sciogliere i resti degli organismi lasciandovi solo le impronte, una sorta di calco o modello, a volte anche molto dettagliato. Francesco Coppi raccolse a migliaia di questi calchi nei giacimenti fossiliferi delle colline modenesi; chiamava questi modelli «petrefatti» e si accorse, osservandoli, che ogni fossile poteva presentare il proprio «petrefatto».
La sua pubblicazione in proposito fu molto apprezzata, resa ancora più interessante dai disegni di suo fratello, l’ingegner Giovanni Coppi, che condivideva la passione del fratello minore perla ricerca.
Clicca qui per vedere le tavole di molluschi fossili disegnate a mano da Brocchi e D'Ancona
Le parti dure, invece, come le ossa o i gusci per gli animali, il legno e alcuni tipi di foglie, semi e frutti per le piante, precipitano sul fondo dove possono essere sepolte da strati di sedimenti (sabbie, limo, argilla).
Queste possono «impregnarsi» di sostanze minerali e indurirsi al punto tale da diventare roccia (mineralizzazione).
Oppure può succedere che i sedimenti solidifichino intorno a frutti, ossa o conchiglie e poi l’acqua presente nella roccia vada a sciogliere i resti degli organismi lasciandovi solo le impronte, una sorta di calco o modello, a volte anche molto dettagliato. Francesco Coppi raccolse a migliaia di questi calchi nei giacimenti fossiliferi delle colline modenesi; chiamava questi modelli «petrefatti» e si accorse, osservandoli, che ogni fossile poteva presentare il proprio «petrefatto».
La sua pubblicazione in proposito fu molto apprezzata, resa ancora più interessante dai disegni di suo fratello, l’ingegner Giovanni Coppi, che condivideva la passione del fratello minore perla ricerca.
Clicca qui per vedere le tavole di molluschi fossili disegnate a mano da Brocchi e D'Ancona
Come si determina l'età dei fossili?
Disegno di G. Leonardi
Ci sono due metodi, uno assoluto e l’altro relativo. Il primo metodo si attua in laboratorio, analizzando un campione del fossile ed andando a contare gli isotopi radioattivi di elementi come carbonio, uranio e potassio.
Con il passare del tempo la quantità di questi isotopi nel fossile diminuisce, per cui meno ce ne sono e più i minerali di cui è composto il fossile sono antichi. Il secondo metodo è molto meno preciso ma più semplice. È chiamato datazione relativa perché si effettua confrontando gli strati che si susseguono in un deposito, e in genere rappresentano una successione temporale, con i livelli più antichi in basso e quelli più recenti in alto. Purtroppo ogni tanto gli strati rocciosi sono piegati fino ad essere rovesciati per cui questo sistema di datazione relativa non funziona in tutti i casi. Ci sono poi particolari tipi di fossili, detti fossili guida: sono fossili di organismi che vissero solo per un breve periodo geologico, ma che ebbero una grande diffusione geografica.
Le ammoniti, per esempio, sono un ottimo fossile guida per l’Era Mesozoica che comprende l’arco di tempo che va da 250.000.000 di anni a 65.000.000 di anni fa. Sono fossili di organismi che sono vissuti per un breve periodo di tempo ma che erano così diffusi in quel momento nel mondo da ritrovarsi un po’ dappertutto. Se ne trovate uno, automaticamente potete risalire all'età della roccia in cui era presente. I fossili che ha trovato Francesco Coppi nelle colline modenesi son relativamente recenti, hanno circa tra gli 11 e i 6,5 milioni di anni i più antichi (Miocene) e tra i 2 e i 5 milioni di anni (Pliocene) i più recenti: erano epoche ben conosciute da Coppi, che aveva cronologicamente ben posizionato i suoi ritrovamenti.
Con il passare del tempo la quantità di questi isotopi nel fossile diminuisce, per cui meno ce ne sono e più i minerali di cui è composto il fossile sono antichi. Il secondo metodo è molto meno preciso ma più semplice. È chiamato datazione relativa perché si effettua confrontando gli strati che si susseguono in un deposito, e in genere rappresentano una successione temporale, con i livelli più antichi in basso e quelli più recenti in alto. Purtroppo ogni tanto gli strati rocciosi sono piegati fino ad essere rovesciati per cui questo sistema di datazione relativa non funziona in tutti i casi. Ci sono poi particolari tipi di fossili, detti fossili guida: sono fossili di organismi che vissero solo per un breve periodo geologico, ma che ebbero una grande diffusione geografica.
Le ammoniti, per esempio, sono un ottimo fossile guida per l’Era Mesozoica che comprende l’arco di tempo che va da 250.000.000 di anni a 65.000.000 di anni fa. Sono fossili di organismi che sono vissuti per un breve periodo di tempo ma che erano così diffusi in quel momento nel mondo da ritrovarsi un po’ dappertutto. Se ne trovate uno, automaticamente potete risalire all'età della roccia in cui era presente. I fossili che ha trovato Francesco Coppi nelle colline modenesi son relativamente recenti, hanno circa tra gli 11 e i 6,5 milioni di anni i più antichi (Miocene) e tra i 2 e i 5 milioni di anni (Pliocene) i più recenti: erano epoche ben conosciute da Coppi, che aveva cronologicamente ben posizionato i suoi ritrovamenti.
Cosa ci raccontano i Fossili?
Nonsappiamo come fosse il territorio attorno a Maranello 5 milioni dianni fa, però questi fossili ci danno la grande occasione di scoprirlo. Osservando i fossili è possibile scoprire particolari della vita o della morte di questi organismi; ad esempio osservando alcune delle conchiglie fossili della collezione di Francesco Coppi si possono trovare le tracce di piccoli fori. Questi fori ci dicono che il mollusco che vi abitava non è morto di vecchiaia ma è stato ucciso e mangiato da un altro mollusco predatore. Ancora oggi ci sono gasteropodi predatori che utilizzano la stessa tecnica.
I fossili permettono ai paleontologi di ricostruire il tipo di ambiente, di clima, in cui vivevano questi organismi. Ovvero, si può cercare di capire se c’era un mare profondo, una laguna o un lago, se c’era un caldo tropicale, un clima temperato od un freddo polare. Ad esempio, tra i fossili di conchiglie raccolti da Francesco Coppi, ne troviamo alcuni appartenenti a specie che vivono ancora oggi nel Mediterraneo:
Arca noae Linneo
Vive ancor oggi sui fondali rocciosi marini dovecrescono praterie della pianta acquatica Posidonia oceanica.
Pecten jacobaeus Lamarck
Vive sui detriti fini vicini alle coste ed èdiventato famoso come simbolo dei pellegrini diretti a Santiago de Compostela, nel nord della Spagna.
Sphaeronassa mutabilis Linneo
Vive dove ci sono sabbie fini.
Arca noae Linneo
Vive ancor oggi sui fondali rocciosi marini dovecrescono praterie della pianta acquatica Posidonia oceanica.
Pecten jacobaeus Lamarck
Vive sui detriti fini vicini alle coste ed èdiventato famoso come simbolo dei pellegrini diretti a Santiago de Compostela, nel nord della Spagna.
Sphaeronassa mutabilis Linneo
Vive dove ci sono sabbie fini.
Fossili col buco
Molluschi fossili predati
Osservando i fossili è possibile scoprire particolari della vita o della morte di questi organismi; ad esempio osservando alcune delle conchiglie fossili della collezione di Francesco Coppi si possono trovare le tracce di piccoli fori.
Questi fori ci dicono che il mollusco che vi abitava non è morto di vecchiaia ma è stato ucciso e mangiato da un altro mollusco predatore.
Ancora oggi ci sono gasteropodi predatori che utilizzanola stessa tecnica, come alcuni molluschi appartenenti allla famiglia dei Muricidae che possono perforare il guscio di altre conchiglie grazie all'azione abrasiva della loro radula e alla secrezione di enzimi che riescono a sciogliere il calcare di cui sono fatte le conchiglie delle loro prede.
Questi fori ci dicono che il mollusco che vi abitava non è morto di vecchiaia ma è stato ucciso e mangiato da un altro mollusco predatore.
Ancora oggi ci sono gasteropodi predatori che utilizzanola stessa tecnica, come alcuni molluschi appartenenti allla famiglia dei Muricidae che possono perforare il guscio di altre conchiglie grazie all'azione abrasiva della loro radula e alla secrezione di enzimi che riescono a sciogliere il calcare di cui sono fatte le conchiglie delle loro prede.
Si possono raccogliere i fossili?
A differenza di quanto accadeva ai tempi di Coppi, oggi la legge proibisce di raccogliere fossili: ne vieta su tutto il territorio nazionale la ricerca e la raccolta se non autorizzate dalle autorità competenti. Il decreto legislativo n. 490
del 1999, infatti, inserisce «le cose che interessano la paleontologia» e quindi anche i fossili trai beni culturali.
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