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Registro fossile

Definizione di record fossile

Un record fossile è un gruppo di fossili che è stato analizzato e disposto cronologicamente e in ordine tassonomico. I fossili si creano quando gli organismi muoiono, si incastrano nella terra e nella roccia e vengono lentamente sostituiti dai minerali nel corso del tempo. Ciò che rimane è un’impronta minerale di un animale che è esistito una volta. Molti campi e specialità sono utilizzati per classificare e sistemare questi fossili, tra cui l’anatomia comparata, la datazione radiometrica e l’analisi del DNA. Usando i dati del record fossile, gli scienziati cercano di ricreare filogenesi, o alberi che descrivono le relazioni tra gli animali, sia vivi che estinti. Il record fossile aiuta a capire come i diversi gruppi di animali sono collegati attraverso l’evoluzione.

Esempi di record fossile

Umani

Il record fossile umano è forse uno dei meglio documentati, in parte a causa della controversia storica che ha circondato il dibattito sull’evoluzione. Quasi ogni “anello mancante” della catena è stato portato alla luce, rivelando una solida catena di fossili dall’uomo moderno ai nostri primi antenati scimmieschi. I fossili possono essere differenziati dalle loro caratteristiche distinte, e possono essere datati usando isotopi radioattivi per una datazione molto accurata. I più antichi fossili di membri del genere Homo sono stati trovati a circa 1,5 milioni di anni. Questi appartenevano a Homo ergaster. Si ritiene che l’Homo ergaster si sia diffuso dall’Africa e si sia differenziato nelle specie viste qui sotto.

Cartografia dell'evoluzione umana

Homo erectus e Homo neanderthalensis hanno entrambi una documentazione fossile distinta, ed è probabile che abbiano gareggiato con il moderno Homo sapiens. Le analisi genetiche hanno confermato che i genomi umani moderni contengono tracce di geni dei Neanderthal, suggerendo che le due specie si sono incrociate in qualche momento del passato. La documentazione fossile degli esseri umani può essere fatta risalire ancora più indietro, fino ad antenati molto simili a scimmie che ancora si arrampicavano sugli alberi.

Balene

Sorprendentemente, anche la documentazione fossile di molti animali è stata assemblata quasi completamente. Il record fossile delle balene, per esempio, ha un insieme di diversi membri ben definiti che portano inevitabilmente alle balene moderne. Sono stati trovati fossili di predatori semi-acquatici delle dimensioni di un coyote che si pensava vivessero stili di vita anfibi vicino alla riva. I fossili successivi rivelano un animale predatore molto più acquatico, ancora simile a un cane, ma con una coda molto più grande e una testa adattata alla caccia in acqua. Circa 35 milioni di anni fa, esisteva un animale quasi completamente acquatico che aveva perso gli arti posteriori. 5 milioni di anni dopo, cominciano ad apparire i fossili di quelle che sembrano essere le balene moderne.

I fossili più antichi

Quando si parla del record fossile della vita sulla Terra, il record va molto più indietro. Le rocce più antiche che sono state analizzate hanno circa 3,8 miliardi di anni. Tracciare i minerali e gli idrocarburi presenti in certe rocce ha portato alla conclusione che una qualche forma di vita unicellulare era presente circa 2,7 miliardi di anni fa. L’impronta fossile di organismi unicellulari, che si pensa siano i primi antenati delle cellule vegetali e animali, può essere trovata intorno a 1,6 miliardi di anni fa nel record fossile.

Tuttavia, la prima vita multicellulare che ha lasciato fossili abbondanti è solitamente datata intorno a 1,2 miliardi di anni fa, con una grande espansione intorno ai 600 milioni di anni fa. Questo periodo è soprannominato il periodo Precambriano e segna l’inizio della vita altamente complessa. Poco dopo, inizia il periodo Cambriano con un’enorme radiazione di vita marina in tutto il mondo. Il periodo cambriano include l’ascesa dei vertebrati con scheletri interni e dei crostacei e artropodi con scheletri esterni. Questo periodo tiene l'”esplosione cambriana”, una delle più grandi espansioni di specie trovate nel record fossile. Gli animali terrestri non apparvero fino a molto più tardi, circa 415 milioni di anni fa nel periodo Siluriano. In confronto, gli esseri umani si differenziarono dai nostri parenti scimmie circa 2 milioni di anni fa, durante il periodo terziario. Queste divisioni possono essere viste nel seguente grafico.

Scala temporale geologica

Quiz

1. Viene trovato un nuovo fossile che sembra essere una sorta di antenato umano. Come faranno gli scienziati a collocarlo in una filogenesi umana?
A. Analisi del DNA
B. Datazione radiometrica
C. Anatomia comparata
D. Tutto quanto sopra

Risposta alla domanda #1
La D è corretta. Per essere precisi, gli scienziati usano sempre un certo numero di metodi per determinare dove e come un nuovo esemplare si adatti agli altri fossili e ai membri viventi di un gruppo tassonomico. Insieme, le molte sfaccettature delle prove possono sostenere il posizionamento del fossile in relazione agli altri membri del gruppo.

2. Come facciamo a sapere quanti anni hanno i fossili più antichi? Datazione radiometrica
B. Indovinelli
C. Riferimenti storici

Risposta alla domanda #2
La A è corretta. Misurando il decadimento degli isotopi radioattivi, possiamo ottenere una misura accurata del tempo su larga scala. Le sostanze radioattive si decompongono ad un determinato tasso, e se conosciamo questo tasso possiamo determinare quando e quanto di una sostanza è stata incorporata in un fossile, dicendoci l’età esatta di quel fossile. I riferimenti storici risalgono solo a circa 5.000 anni fa, al massimo. Con la datazione radiometrica, possiamo datare fossili che sono stati depositati più di 2 miliardi di anni fa.

3. Perché il record fossile dei vertebrati è molto meglio di quello delle meduse? Le meduse esistono da più tempo
B. I vertebrati si conservano meglio
C. Ci sono stati più vertebrati

Risposta alla domanda #3
La B è corretta. Senza tessuti duri, è molto improbabile che una medusa rimanga intatta abbastanza a lungo dopo la morte per diventare un fossile. L’ascesa dei vertebrati è molto più facile da tracciare nel record fossile semplicemente per il fatto che l’osso del vertebrato era molto più facile da fossilizzare rispetto ai tessuti molli.

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