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Cod Art 0378 | Rev 01 del 20 Mag 2013 | Data 27 Gen 2011 | Autore Ottavio Luoni

 

   

 

IL PROCESSO DI FOSSILIZZAZIONE

Pesce fossile

I fenomeni di fossilizzazione di un organismo (animale o vegetale), sono molto complessi e non sempre si possono schematizzare in modo categorico e preciso, anche perchè, a volte, si possono verificare uno o più processi di fossilizzazione che si sovrappongono. Nonostante ciò, possiamo tentare di elencare e descrivere i più comuni processi di fossilizzazione.

A questo proposito voglio ricordare che con il termine di fossilizzazione, si intende l'insieme di fenomeni che interessano i resti di un animale, o di una pianta o altro, dalla sua morte alla sua effettiva trasformazione in fossile.
Affinché un organismo possa lasciare di sé stesso una testimonianza fossile, è necessario, generalmente, che esso possieda parti dure e resistenti e che il suo seppellimento nei sedimenti sia abbastanza rapido, affinché possano avvenire i vari processi di diagenesi e di conservazione.

SOLUZIONE O DEMINERALIZZAZIONE
Per demineralizzazione si intende la perdita più o meno spinta dei costituenti minerali che compongono i gusci originali degli organismi, dotati di parti dure, come per esempio conchiglie di gasteropodi e bivalvi. Un ambiente sedimentario acido, può portare alla dissoluzione di gusci calcarei, mentre in un ambiente fortemente basico si possono sciogliere i gusci silicei.

La demineralizzazione è chiamata totale quando si spinge fino ad eliminare tutti i sali minerali contenuti nelle già citate parti dure dell'organismo in questione, infatti dopo la morte di un organismo i primi a scomparire sono le parti molli. A questo punto l'interno della conchiglia si riempie di sedimento, quest'ultimo, indurendosi, crea un modello interno, e in seguito le acque percolanti nel sedimento distruggono il guscio esterno della conchiglia lasciando al suo posto una cavità. Quindi, in sintesi, dell'organismo in questione, alla fine del processo di fossilizzazione, rimane solo l'impronta esterna della conchiglia e il suo modello interno.
Può succedere, a volte, che nella cavità lasciata vuota ove un tempo vi era il guscio esterno della conchiglia, le acque che percolano nel sedimento possono depositarvi dei sali minerali che ricreano fedelmente la morfologia del guscio originario, in questo caso il processo di fossilizzazione porta alla formazione di un pseudo guscio. Esempi di giacimenti in cui è avvenuta una dissoluzione totale sono ubicati anche in Italia, famosi sono i modelli interni di Gasteropodi e Bivalvi, che possiamo rinvenire in Valle Botto nell'Astigiano e nel Vicentino, nel famoso giacimento di Alonte. Fossile

La demineralizzazione è parziale, quando le acque circolanti negli strati sedimentari sciolgono solo una parte dei sali minerali dei gusci o dei resti ossei presenti nel sedimento stesso. Le parti dure rimangono, ma divengono talmente porose e fragili, che a volte si disfano in materiale polverulento. Un esempio di demineralizzazione parziale lo possiamo trovare nel giacimento italiano ubicato nella cava Arboschio, presso Cantarana, a sud est di Villafranca d'Asti, ove si rinvengono resti di fossili marini altamente decalcificati, molto fragili, e quindi di difficile catalogazione.

IMPREGNAZIONE E PERMINERALIZZAZIONE
L'impregnazione è un fenomeno che si riscontra soprattutto a carico di ossa di animali di età piuttosto recente. Si verifica perchè le acque circolanti nei sedimenti, depositano sali minerali nelle porosità delle ossa, rendendole più dure, facilitandone così la conservazione.
Il processo di impregnazione pur distruggendo le strutture più minute, ha il vantaggio però di conservarne intatta la morfologia dell'organismo in questione. Impregnazioni si possono verificare anche nei vegetali, si vengono così a formare fossili vegetali con una struttura anatomica perfetta. Questi fossili sono chiamati permineralizzati. Alcuni fra i più comuni minerali che intervengono in questo fenomeno di fossilizzazione, somno la silice, la calcite, la pirite, la dolomite, la vivianite, l'opale, il calcedonio, ecc.
Un esempio di vegetali permineralizzati sono, ad esempio, i tronchi opalizzati americani che si rinvengono in Arizona, e quelli in Madagascar, ma anche a casa nostra possiamo rinvenire tronchi permineralizzati in vari giacimenti piemontesi.

MINERALIZZAZIONE
La sostanza minerale presente nelle parti dure di organismi in corso di fossilizzazione, può essere sostituita molecola per molecola, da altri minerali. Si tratta quindi di uno scambio chimico, cioè molecole ioniche, che vengono asportate dalle parti dure dalle acque percolanti nel sedimento, e al loro posto vi depositano nuovamente altri ioni di composizione chimica diversa.
Altri autori indicano questo tipo di fossilizzazione con il termine di epigenesi. Un esempio si può osservare in vari giacimenti francesi giurassici, ove si rinvengono bellissime ammoniti piritizzate, o ancora nel giacimento Devoniano dell'Eifel, in Germania, dove il processo di piritizzazione ha conservato anche le più minute strutture degli organismi, che grazie alla loro opacità ai raggi X, possono così venire osservati in maniera insolita, scoprendo molti particolari che ad occhio nudo normalmente non sono osservabili.

CARBONIZZAZIONE E DISTILLAZIONE
Questo è il processo più importante riscontrabile nella maggior parte delle sostanze vegetali. Tale processo avviene grazie all'opera di microrganismi che vivono in assenza di ossigeno, che determinano nelle sostanze vegetali organiche delle trasformazioni in seguito alle quali vengono ridotte le quantità di ossigeno, di idrogeno e d'azoto presenti, lasciando inalterato soltanto il carbonio. Questo processo riguarda soprattutto i grossi tronchi di alberi, mentre i rami più piccoli e le foglie sono soggette ad un diverso tipo di trasformazione, che viene chiamata distillazione, che però porta allo stesso tipo di risultato descritto sopra, ovvero al posto delle foglie ritroviamo impresso nella roccia una sottilissima pellicola di carbonio, come fosse una fotografia che ne riproduce fedelmente la struttura originaria.
A questo proposito, voglio ricordare che i grandi giacimenti di carbone fossili esistenti in natura, si sono formati grazie a questo processo di fossilizzazione. Il processo di carbonificazione o carbonizzazione, come dir si voglia, non è esclusivo dei soli vegetali, ma si può riscontrare anche in alcuni resti animali, come ad esempio pesci, artropodi e graptoliti.
Per quanto riguarda i vegetali, un bellissimo esempio di questo tipo di fossilizzazione lo possiamo osservare nel famoso giacimento italiano ubicato in Val Vigezzo a Rè, dove nel periodo Pleistocenico esisteva un lago che, scomparendo, ha portato oggi alla luce una serie di strati molto ricchi di foglie (filliti), e di alcuni tipi di insetti, appartenenti ad una quindicina di generi.

CONGELAMENTO O CRIOCONSERVAZIONE
Il congelamento è un processo di fossilizzazione a conservazione integrale, ne sono un esempio i resti di mammuth e rinoceronti lanosi ritrovati nei ghiacci della Siberia.
Sono praticamente i soli fossili giunti sino a noi composti nella loro originaria forma. In questi casi si può parlare più che di una fossilizzazione, di una conservazione mediata dalle basse temperature, un pò come un effetto frigo. In questi esemplari vi si può studiare persino il contenuto stomacale (il cosiddetto ultimo pasto). Questo porta alla conoscenza del loro modo di alimentarsi edelle specie vegetali utilizzate; comparando questi dati a quelli odierni, si può capire come è cambiato l'ambiente ed il clima da allora.

CONSERVAZIONE IN AMBRA
L'ambra è la resina di antiche piante, che ha invischiato e inglobato tutti i piccoli organismi, che un tempo lontano hanno sostato sulle piante stesse; questa poi indurendosi, ne ha permesso la conservazione integrale fino ai giorni nostri. Questa resina deriva dalle secrezioni prodotte in larga misura da essenze arboree (conifere), come Pinus succinifer, P.baltica, P.silvatica, P.cembrifolia, per quanto riguarda i giacimenti ubicati nella zona baltica; mentre per i giacimenti sud Americani, l'essenza che ne ha provocato la formazione deriva da una secrezione resinosa di una leguminosa, l' Hymenaea combaril. In alcuni giacimenti di ambra, vi è una grande varietà non solo di piccoli organismi abitatori dei boschi preistorici, ma anche di piccole parti di animali di origine marina, come ad esempio frammenti di stelle marine, conchiglie, coralli, ecc.

MUMMIFICAZIONE
Raro processo di fossilizzazione, in cui i corpi degli organismi, a volte anche di grandi dimensioni, seccati al sole e disidratati, che coinvolge i corpi di organismi sepolti nei sedimenti. Per sostituzione, questi corpi conservano parte dei tessuti (pelle, ecc..). A questo proposito, famosi sono alcuni giacimenti di mammiferi e rettili ritrovati in Patagonia e in Nevada.
La mummificazione, praticamente, è l'opposto del processo di crioconservazione.

INCROSTAZIONE
Questo processo ha luogo quando il carbonato di calcio contenuto nelle acque calcaree circolanti nelle varie sorgenti superficiali, viene depositato sulla superficie del resto organico, dal quale si ottiene così un impronta esterna.
Il carbonato di calcio, infatti, essendo insolubile, si separa dalle acque e si deposita, formando uno strato di calcare sui materiali dove la stessa acqua scorre. Crinoide fossile
Molto noti sono i depositi di travertino e di tufo calcarei, presenti nel Lazio e in Toscana. In altri casi i depositi lasciati dalle acque incrostanti hanno assunto forme caratteristiche e pittoresche, molto celebri sono ad esempio l'Opal Spring Terrace, oppure la Punch Bowl Spring, ubicati nel Parco Nazionale di Yellowstones.
Per quanto riguarda i vari fossili che si possono rinvenire nei vari giacimenti esistenti, molto noti sono i giacimenti che riguardanoi resti vegetali, ove oltre alle foglie, non è difficile trovare incrostati tutte quelle specie vegetali che abitualmente si ritrovano nei luoghi umidi come le varie sorgenti naturali (fontanili, ecc..).

INGLOBAMENTO IN ASFALTI E BITUMI
I giacimenti esistenti costituiti da asfalti e bitumi, sono stati generati dal surriscaldamento di grandi accumuli di petrolio sotterranei, ad opera di una intensa attività tettonica. L'energia prodotta ha così riscaldato gli idrocarburi, trasformandoli in un materiale denso e viscoso che penetra tra gli strati rocciosi sotterranei. A volte esso può trovare delle vie di fuga verticali, erompendo periodicamente in superficie. Questo è quanto, ad esempio, si è verificato nel periodo Pleistocenico nel giacimento di bitume di Rancho La Brea, ubicato vicino alla città di Los Angeles. In questo giacimento "trappola", spesso e volentieri vi cadevano ignari animali, che una volta imprigionati nel catrame, venivano rapidamente sepolti, conservandosi così in modo quasi perfetto. Infatti in questo giacimento vi possiamo rinvenire numerosi tipi di animali come insetti, ostracodi, bivalvi, gasteropodi e grossi vertebrati, come ad esempio le famose tigri dai denti di sciabola (Smilodon fatalis).
Altri importanti affioramenti di asfalto sono quelli dell'Isola di Trinidad, dove tra l'altro l'asfalto ha formato un lago (il Pitch Lake, profondo ben 40 mt), e altri giacimenti in Venezuela.
In Italia ricordiamo lo strato Bonarelli della successione Umbro-Marcchigiana.

ALTRI PROCESSI DI FOSSILIZZAZIONE

La salificazione si verifica in ambienti con altissime percentuali di sali (lagune ipersalate).

L'inclusione in torba permette di rinvenire resti di animali e vegetali molto recenti. Di solito si tratta di fauna e flora pleistocenica e/o attuale, anche perchè la stessa torba è di formazione recente.
La torba, ricordiamo, è un deposito formato dall'accumulo di piante e di abbondante materia vegetale, in un ambiente povero di ossigeno. Di solito, nei pressi, vi era un lago che si è trasformato in palude.

Gli organismi dopo il seppellimento da parte dei materiali inglobanti, grazie al loro stesso peso, che provocano una progressiva espulsione dell'acqua, si compattano notevolmente e così si conservano.

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