4. I fossili e la storia della vita

Le date più importanti della storia della Terra sono: 4,1 miliardi di anni fa, età delle rocce più antiche; 3,8 miliardi di anni fa, età delle rocce più antiche in cui sono state ritrovate le prime forme di vita. Tali date si sono stabilite con i metodi di datazione assoluta, cioè senza fare confronti e correlazioni attraverso l’uso dei fossili. I fossili però “raccontano” molte cose sulla storia della vita, dalla comparsa dei primi organismi a oggi.

Quali informazioni forniscono i fossili sulla storia della vita?

Per scoprire quando e come gli organismi sono comparsi e si sono evoluti bisognerebbe trovare una sequenza di strati rocciosi non disturbata da eventi geologici e completa, cioè che comprenda strati di 3,8 miliardi di anni fa fino a quelli più recenti, e studiarne i fossili contenuti. Una serie di strati del genere, anche se più piccola, è stata studiata negli Stati Uniti, dove il fiume Colorado ha eroso una valle profonda più di 1800 metri, chiamata Grand Canyon. L’erosione ha portato allo scoperto strati rocciosi che si sono formati nel corso di 400 milioni di anni. Tali strati sono tutti quasi orizzontali e non hanno subìto ripiegamenti. Osserva l’illustrazione 22. Lo strato più profondo, risalente a 1,2 miliardi di anni fa (1200 Ma, milioni di anni), è fatto di rocce metamorfiche e non contiene fossili; nelle rocce metamorfiche e in quelle magmatiche è infatti impossibile ritrovare resti di organismi perché questi vengono distrutti dal calore e dalla pressione. Gli strati che si sono formati tra i 540 e i 245 milioni di anni fa sono costituiti da rocce sedimentarie ricche di fossili che si susseguono dai più antichi ai più recenti e indicano qual è stata l’evoluzione degli organismi. Attraverso l’analisi dei fossili trovati in serie di strati analoghe in diverse zone del mondo, gli studiosi hanno potuto ricostruire la storia della vita sulla Terra in modo abbastanza completo.

La storia della Terra è stata suddivisa in cinque grandi unità di tempo, dette ere geologiche, suddivise a loro volta in periodi. Ogni era è caratterizzata da eventi geologici, come la deriva dei continenti, le orogenesi, la formazione di mari e oceani, le glaciazioni, e da eventi biologici come la comparsa, l’evoluzione e l’estinzione di alcuni gruppi di organismi.

23 La valle del Grand Canyon attraversata dal fiume Colorado. Arizona, Stati Uniti.

Quali sono le ere e i periodi geologici? Quali eventi geologici e biologici li caratterizzano?

Osserva la spirale che rappresenta la storia evolutiva della Terra.

1. Precambriano o Archeozoico

È l’era geologica più antica: inizia con l’origine della Terra, 4,6 miliardi di anni fa, e termina 570 milioni di anni fa.

La sua durata è di circa 4 miliardi di anni.

- L’evento geologico più significativo è il consolidamento della prima crosta terrestre; l’attività vulcanica è intensa e si formano le prime catene montuose.

- L’evento biologico fondamentale è la comparsa delle prime forme di vita: batteri e cianobatteri.

Alla fine dell’era compaiono i protozoi, le spugne, i celenterati e gli anellidi.

2. Paleozoico o era Primaria

Va da 570 a 225 milioni di anni fa. Si suddivide in sei periodi: Cambriano, Ordoviciano, Siluriano, Devoniano, Carbonifero e Permiano.

- I continenti sono riuniti della Pangea, che verso la fine dell’era si frattura in Laurasia e Gondwana. Si verificano due orogenesi che hanno originato rilievi ormai ridotti a colline dall’erosione.

- La vita si differenzia in tutte le sue forme e si svolge soprattutto nei mari: compaiono gli invertebrati dotati di esoscheletro e i primi vertebrati.

Alla fine dell’Ordoviciano si ha la prima estinzione di massa con la scomparsa dell’85% delle specie. In seguito compaiono i pesci e poi gli anfibi. La conquista delle terre emerse inizia con gli insetti e le prime piante terrestri.

Alla fine del Devoniano si ha la seconda estinzione di massa: l’82% delle specie scompare.

La vita riprende con la differenziazione di piante come le felci, i licopodi e gli equiseti, che popolano le estese foreste del Carbonifero. Compaiono i rettili e le prime conifere.

Alla fine dell’era si ha la terza estinzione di massa con la scomparsa del 96% delle specie.

3. Mesozoico o era Secondaria

Va da 225 a 65 milioni di anni fa. È suddivisa in tre periodi: Triassico, Giurassico e Cretaceo.

- Si formano i continenti attuali, si aprono l’oceano Atlantico e l’oceano Indiano.

- Nei mari si diffondono le ammoniti e sulla terraferma compaiono i primi mammiferi e i dinosauri, che si differenziano in un gran numero di specie e dominano l’ambiente. Verso la fine dell’era compaiono gli uccelli e, tra le piante, le angiosperme. Durante l’era avvengono la quarta e la quinta estinzione di massa, che riguardano entrambe il 76% delle specie. L’ultima estinzione è la più famosa perché è quella che ha causato la scomparsa dei dinosauri e delle ammoniti ed è avvenuta al termine del Cretaceo.

4. Cenozoico o era Terziaria

Va da 65 a 2 milioni di anni fa. È suddivisa in cinque periodi: Paleocene, Eocene, Oligocene, Miocene e Pliocene.

- Si verificano le orogenesi dell’Himalaya e delle Alpi; si ha intensa attività vulcanica e sismica.

- Dopo l’ultima estinzione, i mammiferi e gli uccelli si differenziano in un gran numero di specie. Verso la fine dell’era compaiono gli antenati dell’uomo, i primi ominidi. Animali e vegetali sono ormai simili alle forme attuali.

5. Neozoico o era Quaternaria

Inizia 2 milioni di anni fa e dura sino a oggi.

È suddivisa in due periodi: Pleistocene e Olocene.

- È caratterizzata da periodi di raffreddamento della superficie terrestre, le glaciazioni, intervallate da periodi di clima mite.

- Animali e vegetali sono tipici dei climi freddi.

Compare il genere Homo.