Fossili Guida
Sono dei fossili usati per la datazione relativa delle rocce
Si tratta di resti di organismi che hanno avuto:
- ampia distribuzione geografica
- un'evoluzione rapida
Hanno quindi una durata temporale molto limitata
e permettono di raggiungere un'elevata precisione nella datazione.
Tra i fossili guida più conosciuti vi sono:
per il Paleozoico (542-251 milioni di anni fa):
• Trilobiti, Graptoliti,
• Ammoniti primitivi (Ammonoidei)
• microfossili (Conodonti e Fusulinidi);
Ecologia
- Animali esclusivamente marini, noti solo nei depositi del Paleozoico.
- L’importanza di questi animali è dimostrata dai numerosi adattamenti
che ne hanno permesso la colonizzazione di ambienti molto diversificati.
- Prevalentemente erano animali bentonici che scavavano nei sedimenti
e vivevano sui fondali.
- Si nutrivano di microorganismi rinvenuti nel fango.
Trilobite Phacopida
Classificazione
Regno : Animalia
Phylum: Emicordati
Classe: Graptolithina
Ordini:
Dendroidea
Tuboidea
Camaroidea
Crustoidea
Graptoloidea
Stolonoidea
I più importanti sono i
Dendroidea. Generi: Dendrograptus, Dictyonema (Cambriano sup.-Carbonifero inf.),
Anisograptus (Ordoviciano inf.)
Graptoloidea. Generi: Monograptus (Ordoviciano-Siluriano), Didymograptus (Ordov.)
DISTRIBUZIONE GEOGRAFICA
Dendroidi e Graptoloidi sono diffusi in tutti i continenti; in Italia formazioni a
graptoliti sono localizzate essenzialmente nelle Alpi Carniche ed in Sardegna.
Fossilizzano in gumbelite, un silicato idrato di alluminio, la cui tinta argentea li
fa risaltare sul colore scuro di scisti argillosi bituminosi
Organismi marini del Paleozoico inferiore
(Cambriano sup.- Carbonifero inf.)
da 523 a 325 milioni anni fa
Organismi Emicordati, caratterizzati dalla presenza di una Corda,
un tessuto rigido che rappresenta la prima tappa verso la comparsa della colonna
vertebrale.
Rappresentano i più antichi predecessori dei Vertebrati (Phylum dei Cordati)
I Graptoliti secernono un scheletro esterno di natura organica (chitina)
formato da un insieme di calici chitinosi a forma di coppa (teche) che nel vivente
contenevano i singoli individui (zooidi).
Le teche si originano per gemmazione da una loggia embrionale (sicula)
e si dispongono con modalità diverse attorno ad uno o più rami principali
della colonia.
Le teche possono essere semplici (autoteche), doppie (biteche) o multiple
(stoloteche).
Tutto l'insieme prende il nome di rabdosoma
La Sistematica e classificazione dei Graptoliti
si basa essenzialmente su
posizione e gemmazione delle teche.
Didymograptus
Monograptus
Rastrites
Petalograptus
ECOLOGIA:
Si sono ritrovate colonie sessili, incrostanti, ma anche libere ancorate a oggetti
galleggianti.
In alcuni casi erano perfino del tutto libere, con propri organi di galleggiamento.
Queste ultime avendo la possibilità di spostarsi con facilità presentavano una
distribuzione mondiale con notevole utilità nelle correlazioni stratigrafiche
Tra i fossili guida più conosciuti vi sono:
per il Mesozoico (251 - 65,5 milioni di anni fa):
- Ammoniti (Ceratitidi e Ammonitidi)
- altri fossili microscopici (per es. Foraminiferi bentonici
e planctonici per la datazione all'interno del Cretaceo);
Classificazione
Regno:
Animalia
Phylum:
Mollusca
Classe:
Cephalopoda
Sottoclasse: Ammonoidea
Le Ammoniti sono un gruppo di animali marini estinti
appartenente alla sottoclasse Ammonoidea (Molluschi
Cefalopodi).
L'animale vivente più simile è il moderno
Nautilus.
Nome: Ammonite significa corno di Ammone, divinità egizia dalla testa d'ariete
Misure: da 2 cm a 2,5 m
Alimentazione: microorganismi, pesci e crostacei
Epoca : comparvero nel periodo del primo Devoniano (350 Mln anni fa) e si
estinsero alla fine del Cretaceo ( 65 Mln anni fa)
Le loro conchiglie fossili hanno la forma di spirali avvolte su un piano (sebbene
alcune specie, dette eteromorfe, abbiano un avvolgimento più complesso e
tridimensionale) ed è proprio questa caratteristica ad aver determinato il loro nome.
L' aspetto di questi animali, infatti, ricorda vagamente quello di un corno arrotolato,
come quello di un montone (il dio Ammon era comunemente raffigurato come un
uomo con corna di montone).
Plinio il Vecchio definì i fossili di questi animali ammonis cornu,
"corno di Ammone". Spesso il nome delle specie di Ammoniti
termina in ceras, vocabolo Greco (κέρας) il cui significato è,
appunto, "corno"
(es. Pleuroceras, etimologicamente significa corno con le coste)
Pleuroceras
CURIOSITA’
Nel Medio Evo, si credeva che le ammoniti fossero serpenti pietrificati
(es: la leggenda di S. Hilda in Inghilterra nellloYorkshire),da cui viene
il nome Hildoceras, etimologicamente corno di S. Hilda.
Venivano spesso incastonate in piccole sculture con testa di serpente e
vendute ai pellegrini. Attualmente gli esemplari piccoli con conchiglia
conservata madreperlacea vengono usati come monili.
Hildoceras (Ammonitina)
La classificazione delle ammoniti viene fatta sulla base della forma generale
della conchiglia, dell'ornamentazione e della forma dei setti (linee di sutura)
Usando questi criteri la sottoclasse viene divisa in tre ordini ed otto sotto-ordini.
A differenza dei nautiloidi, che hanno generalmente setti semplici e linee di sutura
lievemente incurvate, quelle della conchiglia delle ammoniti sono ripiegate e
frastagliate; formano selle (flessioni rivolte verso la camera
di abitazione) e lobi (flessioni rivolte verso la camera iniziale,
la protoconca).
Nautilus
Hammatoceras sp.
Ordini e sottoordini:
Sezione di
Hammatoceras Speciosum
• Goniatitida: (dal Devoniano al Permiano). Suture con selle arrotondate, lobi appuntiti
- Anarcestina: suture semplici senza lobi né selle (solo Devoniano)
- Clymeniina: suture semplici generalmente senza lobo esterno (solo Devoniano superiore)
- Goniatitina: generalmente selle e lobi appuntiti (dal Devoniano al Permiano superiore)
• Ceratida: (dal Carbonifero al Triassico) Suture con selle arrotondate, lobi dentellati
- Prolecanitina: (dal Devoniano superiore al Triassico superiore)
- Ceratitina:
(dal Permiano al Triassico)
• Ammonitida: (dal Permiano al Cretaceo)
- Phylloceratina: (dal Triassico inf. al Cretaceo sup.) Suture molto frastagliate con
disegni fogliati. Spesso molti lobi
- Ammonitina: (dal Giurassico al Cretaceo superiore). Suture variabili, da sempli a molto
frastagliate
- Lytoceratina: (dal Giurassico inf. al Cretaceo sup.). Suture generalmente frastagliate
- Ancyloceratina: (dal Giurassico sup. al Cretaceo sup.) - Ammoniti eteromorfi. Suture
generalmente frastagliate.
(Il sottordine BACTRITINA (Ordoviciano-Permiano) occupano un posto incerto nella sistematica,
potrebbero
VITA
Dall' esame accurato delle conchiglie ed utilizzando
modelli, per poi studiarne il comportamento in vasche
piene di acqua, si è scoperto che il loro assetto di vita
era con la conchiglia verticale e con l'apertura in basso
Erano ben equilibrate dentro l'acqua e potevano effettuare
rapidi scatti all'indietro per sfuggire alla predazione come
fanno attualmente le seppie, i calamari e i polpi.
Jeletzkytes (Cretaceo USA)
La maggior parte delle ammoniti probabilmente viveva nelle acque più superficiali
intorno ai 50 - 100 m sotto il pelo dell'acqua. Questo ci viene suggerito dal fatto che
i loro fossili vengono ritrovati su rocce dove sono ritrovate raramente tracce di
organismi vissuti bentonici
Le Ammoniti si cibavano presumibilmente di pesci e crostacei ed erano a loro volta
prede di rettili marini (es.: i Mosasauri) oppure di altri cefalopodi più grandi.
A volte nelle conchiglie fossili si possono trovare le impronte lasciate dai denti
in seguito a tali attacchi.
ANATOMIA DELLA CONCHIGLIA
La parte concamerata della conchiglia delle ammoniti
viene chiamata fragmocono. Il fragmocono è costituito
da una serie di camere separate, che procedono
dall'interno in ordine crescente, divise da setti .
L' animale viveva solo nell' ultima camera, la più grande. Man mano che l'animale cresceva,
aggiungeva nuove e più ampie camere verso l'esterno della conchiglia.
Lungo la conchiglia un tubo sottile, chiamato sifone, attraversava i vari setti,
dal corpo dell'animale fino all' ultima e più piccola delle camere ,chiamata protoconca.
L' ammonite, attraverso un processo di osmosi, svuotava le camere dall' acqua e le riempiva
di un gas da essa stessa secreto. Questo processo permetteva all' animale di conservare
l'equilibrio e il galleggiamento della conchiglia.
Una differenza fondamentale tra le ammoniti ed i nautiloidi è che il sifone delle ammoniti
corre, all'esterno, parallelamente all' asse della conchiglia, mentre il sifone dei nautiloidi
attraversa il centro dei setti e quindi delle camere.
VARIAZIONI DI FORMA
La maggior parte delle ammoniti ha una conchiglia
pianispirale, dall' aspetto di una spirale appiattita,
ma alcune hanno una conchiglia parzialmente
arrotolata e parzialmente dritta (es: negli Australiceri),
oppure quasi dritta (come nei Baculiti),
o elicoidale (come nei Turriliti )
Turrilites
Baculites ovatus
(guscio spiralato nel primo tratto, 1-2 spire,
e poi diritto, liscio o quasi)
Queste forme parzialmente o totalmente 'svolte' sono cominciate ad apparire durante
il primo periodo del Cretaceo e sono conosciute come eteromorfe.
Forse l' esempio più estremo e dall' aspetto più bizzarro di eteromorfo si può trovare
nei Nipponiti, che appaiono come un intreccio di spire irregolari senza alcuna apparente
simmetria di avvitamento. Comunque, dopo attento esame, la conchiglia rivela un reticolo
tridimensionale di disegni a forma di "U", uniti tra di loro. I Nipponiti si possono trovare
nelle rocce del Cretaceo superiore in Giappone e negli Stati Uniti.
Le decorazioni delle conchiglie possono variare in modo rilevante:
alcune sono liscie ed abbastanza semplici, conservando solo le linee di crescita,
e ricordano quelle degli attuali nautili;
in alcuni casi si possono invece riscontrare anche creste, costole, nodi e spine.
Quest' ultimo aspetto di decorazione della conchiglia è piuttosto evidente nelle
ammoniti del Giurassico e in quelle ultime del Cretaceo.
Quando le ammoniti vengono ritrovate nell'argilla il loro originale rivestimento
di madreperla risulta spesso in buon stato di conservazione.
Questo tipo di conservazione è di frequente riscontrata in ammoniti come le Hopliti
del Cretaceo, nei pressi di Folkestone, nel Kent, Inghilterra
Altre ammoniti , quali quelle trovati nelle rocce cretacee Madagascar, sono caratterizzati
da iridescenza. Le ammoniti iridescenti possono avere la stessa qualità delle gemme
formazione Pierre Shale,
negli Stati Uniti
e nel Canada
( Cretaceo)
Placenticeras meeki (Ammonile)
A. irridescente del Madagascar
Le ammoniti sono diffuse anche in Italia ( nelle Prealpi, nell'Appennino centrale e in Sicilia).
Nell’ Appennino si trova una documentazione ad ammoniti che copre circa 100 milioni
di anni; dal Triassico sup. al Cretaceo inferiore
Nelle rocce giurassiche dell’Appennino umbro - marchigiano gli esemplari
di maggior grandezza appartengono alla famiglia Hammatoceratidae.
HAMMATOCERAS Speciosum (Ammonitina)
Giurassico – Toarciano ( 194 – 188 )
HAMMATOCERAS Insigne (Ammonitina)
Giurassico – Toarciano ( 194 – 188 )
HAMMATOCERAS Subplanatum (Ammonitina)
Giurassico – Toarciano sup. ( 194 – 188 )
Tra i fossili guida più conosciuti vi sono:
per il Cenozoico (65,5 milioni di anni fa – oggi):
microfossili, soprattutto foraminiferi planctonici e
bentonici (nummuliti) e nannofossili calcarei.
Classificazione
Regno : Protista
Phylum: Protozoi
Classi: Sporozoi, Flagellati, Ciliati, Rizopodi (Sarcodini)
Il carattere fondamentale che distingue la classe dei Rizopodi
è il dispositivo di locomozione, che consiste in pseudopodi di
forma varia i quali esplicano anche altre funzioni, come la
respirazione, la cattura e la parziale digestione del cibo,
l’espulsione dei rifiuti.
a-b: lobopodi;
c: filopodi;
d: conopodi;
e: reticulopodi;
f-g: assopodi
Comprendono gli Ordini: Amebozoi, Eliozoi, Foraminiferi, Radiolari
Popolano le acque dolci, salmastre, salate e i terreni umidi.
Ordine: Radiolari
Hanno aspetto stellare
presenza di pseudopodi rigidi e sottili (assopodi)
vivono nelle acque dolci e marine
hanno guscio di silice amorfa (opale) e danno origine
ad imponenti depositi sui fondali oceanici (fanghi a radiolari, diaspri)
modo di vita tipicamente planctonico, sono presenti in quasi tutti i
sedimenti dal Cambriano al Quaternario
la classificazione si basa sulla morfologia dello scheletro:
• la forma
• il numero e la distribuzione delle perforazioni,
• l’aspetto delle spicole e delle spine
Ordine: Foraminiferi
Il loro nome (foramina fero = porto fori) è dovuto probabilmente
alle piccole aperture (foramina) tra le singole camere (logge) che
compongono il guscio, più che alle minuscole perforazioni (pori)
di cui quest'ultimo è fornito, ma che talora sono assenti
(Foraminiferi imperforati e Foraminiferi perforati)
Gli pseudopodi sono a forma di filamenti lunghi e variamente
ramificati, spesso anastomizzati a rete, rappresentano l'emissione
all'esterno del citoplasma (endoplasma, ectoplasma)
la loro funzione è essenzialmente rivolta:
- alla fissazione dell'animale,
- alla sua nutrizione
-alla locomozione
-ad essi spetta anche un ruolo importante nella costruzione del guscio.
Il guscio è formato da materiali diversi:
• gusci chitinici (forme più primitive)
• gusci silicei
• gusci arenacei
• gusci calcarei (forme più evolute)
Presentano una notevole gamma di forme e possono consistere in una
o più logge:
F. monotalmici (globosi, emisferici, cilindrici..)
F. biloculari (a fuso, globosi, radiciformi...)
F. politalmici (conici, lanceolati, lenticolari,
globosi, discoidali, rettilinei….)
Foraminiferi bentonici (Cambriano – Quaternario)
dimensioni maggiori: dai 100 micron ai millimetri.
Tra i bentonici abbiamo un'ulteriore suddivisione:
foraminiferi epifaunali, che possono essere sessili,
oppure vagili attraverso l’uso di pseudopodi
oppure foraminiferi infaunali, che vivono nel substrato.
Foraminiferi planctonici (Cretaceo – Quaternario)
molto evoluti
di dimensioni più ridotte: < 100 micron
attualmente danno origine sul fondo degli oceani
ai cosiddetti “fanghi a Globigerine”
Sezione di Globigerine
FORAMINIFERI IMPERFORATI
• Fusulinidi ( Carbonifero – Permiano)
Macroforaminiferi bentonici ( 1 – 70 mm)
Il guscio imperforato,
detto porcellanaceo,
ci appare scuro perché
i cristalli di calcite di cui
è costituito, sono molto
piccoli e ravvicinati,
che la luce non passa
Fusoline
hanno un avvolgimento planospirale, definito da una lamina di limitato spessore,
detta muraglia, che si avvolge attorno ad un ipotetico asse meridiano, ricoprendosi.
Ogni strato presenta dei setti che cadono a 90°, suddividendo lo spazio interno in
logge.
• Miliolidi (Giurassico – Attuale)
bentonici ( 5 – 10 m), mari costieri, temperati e caldi
guscio generalmente porcellanaceo (calcareo); mentre le forme
che vivono in acque fredde o zone di estuario (acque salmastre)
hanno guscio chitinoso
caratteristico avvolgimento a gomitolo, cioè secondo piani diversi,
con 2 – 3 camere per giro
Miliolidi e Alveolinidi
• Alveolinidi (Cretaceo,Albiano – Attuale)
macroforaminiferi bentonici ( 1 – 100 mm),
max. diffusione nel Paleogene (Eocene) della Tetide (Terziario inf.)
presentano all’inizio (loggia iniziale) un avvolgimento a miliolide,
per poi passare ad un avvolgimento planospirale (come le fusoline)
il guscio è costituito da una muraglia calcarea compatta che si
avvolge a spirale attorno ad un asse meridiano, decorrente da polo
a polo, con un passo più o meno costante e che periodicamente si
inflette verso l'asse dando luogo a setti meridiani, diritti o sinuosi.
Alveolina ellipsoidalis
l - logge meridiane
de - depositi (flosculinizzazione)
f - foramina
s - setti meridiani
ss - setti secondari
a - asse di avvolgimento
c - camere o loggette
I setti delimitano le logge meridiane.
Le logge hanno complessivamente la forma di tubuli più o meno
appiattiti, divisi a loro volta in loggette tubolari, grazie alla presenza
di numerosi setti secondari (septula) perpendicolari a quelli primari.
In Italia, le prime Alveoline compaiono nel Crataceo inf., poi si
diffondono nel Cretaceo sup. e soprattutto nel Paleocene e Eocene
Già rare nell’Eocene sup. scompaiono nell’Oligocene (37-24)
Sopravvivono oggi nei mari caldi, in ambienti di scogliera (Pacifico)
• Orbitolinidi (Cretaceo – Eocene)
Forma discoidale conica
Dimensioni medie di 2 – 3 mm
Le forme concavo-convesse possono arrivare a diametri di qualche
centimetro
Molto diffusi nella Tetide, specie col genere Orbitolina
FORAMINIFERI PERFORATI
• Nummulitidi (ottimi fossili guida del Paleogene, 65 – 24)
guscio calcareo avvolto a spirale piana, suddivisa in diverse
camere da setti trasversali.
veri giganti unicellulari, arrivando a superare i 10-12 cm di diametro
Si ritrovano abbastanza frequentemente nelle rocce calcaree
del Paleogene
Calcare a Nummuliti
In Egitto calcari nummulitici furono utilizzati nell'antichità come materiale
per costruire le grandi piramidi. Una specie prende il nome di Nummulites
gizehensis dalla località di Gizeh (Giza), in Egitto.
Il nome Nummulites deriva dal latino nummulus (monetina),
a sua volta legato alla forma simile a quella di una moneta.
Sezione equatoriale di Nummulite
Curiosità
Nel 1913 lo studioso Randolph Kirkpatrick pubblicò un libro dal titolo
The Nummulosphere: an account of the Organic Origin of so-called
Igneous Rocks and Abyssal Red Clays, nel quale avanzava la bizzarra
teoria secondo la quale tutte le rocce (comprese quelle vulcaniche!)
sarebbero state formate dall'accumulo di questi foraminiferi.
Secondo Kirkpatrick, la Terra stessa sarebbe un'enorme sfera composta
da nummuliti, appunto la Nummulosfera.
Nummuliti