ANTICHI RETTILI ACQUATICI

Nei mari preistorici erano numerosi i predatori che incutevano timore e creavano scompiglio tra gli altri animali marini.
Come tutti i rettili conosciuti, anche i rettili marini appartengono a quella classe di vertebrati, comparsa sul pianeta terra fin dal lontano periodo Carbonifero dell'era Paleozoica; favoriti dal clima caldo e arido del Permiano e, grazie alla straordinaria 'invenzione' dell'uovo amniotico, si diffusero rapidamente, tanto che nella successiva era Mesozoica, si adattarono a tutti gli ambienti, divenendo il gruppo dominante sul pianeta.
Come i mammiferi marini attuali, anche i rettili dell'era Mesozoica (Giurassico/Cretaceo), che vivevano nei mari, erano costretti a tornare in superficie per respirare. Quest'ultimi erano rettili dalla dieta particolare, alcuni si nutrivano di pesci, altri preferivano cibo a base di molluschi, altri ancora erano specializzati a staccare conchiglie dalle scogliere. Perfettamente adattati, dominarono incontrastati i mari preistorici per quasi 180 milioni di anni.

I rettili marini appartenevano a gruppi molto diversi tra loro; nei mari del Giurassico e del Cretaceo vi nuotavano ittiosauri, plesiosauri, nososauri e numerose alte specie.
Analizziamo dunque alcuni di questi gruppi, tra i più importanti presenti negli antichi mari.

Ichthyosauria
Gli ittiosauri (dal greco iIctus = pesce e saurus = lucertola), avevano un corpo straordinariamente adattato all'ambiente acquatico; esteriormente divenne molto simile a quello dei pesci, soprattutto nella colonna vertebrale grazie alla presenza di vertebre anficeli, molto simili a quelle dei pesci.
I primi fossili di ittiosauri vennero scoperti ancor prima dei fossili dei dinosauri, per cui apparvero da subito enigmatici agli occhi dei paleontologi di allora. Presentavano arti come i rettili allora noti, ma avevano la forma di un pesce. Si comprese subito che discendevano da animali terricoli e non dai pesci e, per una strana ragione evolutiva, erano tornati in mare. Ma poi a partire dal 1830 i dinosauri monopolizzarono l'attenzione degli studuiosi dell'epoca e gli ittiosauri caddero nel dimenticatoio.

Ichthyosaurus quadricissus (*)

Gli ittiosauri avevano un rostro molto appuntito; la loro bocca era armata di un gran numero di denti e la loro dieta era a base di pesci, molluschi e cefalopodi, caratteri questi che li rende molto simili ai più moderni mammiferi marini, cioè ai delfinidi.
Ma al contrario dei delfinidi, gli ittiosauri presentavano sia gli arti anteriori sia quelli posteriori, trasformati in pinne. I loro occhi inoltre, erano molto sviluppati ed erano inseriti in orbite che potevano raggiungere notevoli dimensioni (ben 26 cm di diametro in Temnodontosaurus). Inoltre la loro coda (o pinna caudale) era più simile alla pinna caudale di uno squalo, infatti era verticale, mentre come sappiamo, nei cetacei, è orizzontale.
Ma quello che più affascina in questi rettili è la caratteristica modalità nel partorire, infatti gli ittiosauri erano vivipari, cioè non deponevano uova come tutti gli altri rettili, ma partorivano il piccolo già sviluppato, proprio come i mammiferi. Per maggiori informazioni vedere qui.

I primi ittiosauri comparvero nel periodo Triassico; dominarono i mari del mondo per 155 milioni di anni, da 245 a 90 milioni di anni fa. I loro antenati non sono ancora stati identificati con certezza. Tra le specie più arcaiche vi è il Mixosaurus del Triassico inferiore, non più lungo di un metro e mezzo, mentre di taglia molto più massiccia era Cimbospondilo, lungo una decina di metri, oppure l'ittiosauro tutto italiano come il Besanosaurus, trovato nel giacimento di Besano nel varesotto, della ragguardevole lunghezza di sei metri.
Questi rettili, come molti altri, scomparvero alla fine del periodo Cretaceo, 65 milioni d'anni fa.
Un parente arcaico degli ittiosauri era Utatsusaurus, rinvenuto in Giappone nel 1982. Precisamente furno rinvenuti due scheletri completi, che richiesero 15 anni di lavoro per essere ripuliti dalle rocce scistose, grazie alla pazienza di Nachio Minoura e colleghi della Hokkaido University. Utatsusaurus era una lucertola con le pinne, ovvero uno degli ittiosauri più antichi. Poi qualche anno dopo venne scoperto Chaohusaurus, un'altra lucertolona con le pinne. Utatsusaurus e Chaohusaurus sono le due specie di ittiosauri che hanno permesso di stabilire il punto di diramazione nell'albero filogenetico (posizione filetica) dei rettili. Sembra che gli ittiosauri si siano separati dagli altri diapsidi in corrispondenza della separazione tra i lepidosauri (serpenti e lucertole) e gli arcosauri (coccodrilli). Rimane tuttavia da chiarire la complessa trasformazione che coinvolse gli arti dei discendenti degli ittiosauri. Le loro pinne contenevano ossa più larghe che lunghe, ed erano indistinguibili le varie componenti come polso e del palmo. Sembra che le falangi delle dita furono perse nel corso del lungo processo evolutivo e poi riacquistate e divise. Inoltre nel corso della vita le stesse ossa suddivise si univano e si saldavano tra loro, come dimostrato in Stenopteryius di cui si dispongono resti fossili di esemplari di età diversa.

Per meglio capire come fosse uno di questi animali, ci siamo recati nelle Marche al museo speleo-paleontologico e archeologico di Genga, dove è visibile Marta, altro ittiosauro tutto italiano, dando giusto tributo ad un essere che ha popolato le nostre acque e che è stato un poco dimenticato fra le mura di questo piccolo museo, allestito nel cenobio della splendida Abazzia di S. Vittore (XI sec.).

Questo predatore marino, visse durante l’Era Mesozoica, tra 250 e 66 milioni di anni fa; dominava i mari della terra ed era parente degli attuali coccodrilli. Pobabilmente dominava l'antico paleoceano dell'attuale area umbro-marchigiana, durante il Giurassico, circa 150 milioni di anni fa. Lungo circa 3 - 3.5 metri, apparteneva alla famiglia degli Ictysauridae.
Era un predatore veloce, di mare aperto, simile agli squali, ma essendo dotato di polmoni, era costretto ad intervalli regolari a risalire in superficie per respirare e tornare ad immergersi nuovamente, per poi inseguire le prede per lunghissimo tempo.
Nel soggetto ritrovato nell’area di Genga, sono state riconosciute ben 317 ossa tutte appartenenti allo stesso esemplare, di cui almeno 250 ben riconoscibili e molte delle quali in connessione anatomica. Questo esemplare, chiamato Marta, venne scoperto nel 1976, lungo la statale s.s. 76 Ancona-Roma, durante i lavori di apertura della galleria stradale nei pressi di Camponocecchio. La Sopraintendenza per i Beni Archeologici delle Marche, affidò le operazioni di recupero al Prof. Luigi Ambrosetti dell’Università di Perugia.

Prima del distacco dalla parete rocciosa, venne effettuata una ripresa fotogrammetrica ed un calco con resine siliconiche. Con un martello pneumatico, venne scavata una trincea di 20 cm per isolare il reperto dallo strato che lo conteneva. La lastra venne poi inglobata in una cintura di lamiera pesante, serrata con un dispositivo a bulloni e tiranti che raggiungevano il peso di 7 tonnellate. Il restauro definitivo del reperto venne effettuato dal 1997 al 1999, dal Prof. Umberto Nicosia dell’Università di Roma La Sapienza.

L'area di Frasassi, circa 200 milioni di anni fa, faceva parte di una estesa piattaforma carbonatica, occupata da un mare caldo e poco profondo, al massimo poche decine di metri simile alle attuali Bahamas.

Sopra, a sinistra, la lastra che racchiude i resti di Marta; a destra, il contesto geologico e paleoambientale dell'area di Frasassi, dove si trovano le famose grotte.

Alla fine di questo periodo, tra 200 e 170 milioni di anni fa, in seguito a movimenti tettonici, iniziò il progressivo approfondimento di alcuni settori e si crearono bacini più profondi dai quali si sollevavano isole sottomarine. L'ittiosauro è stato rinvenuto sui fianchi di una di queste isole al passaggio di un'area più profonda. Le rocce che lo contengono, hanno circa 150 milioni di anni. Si tratta dei calcari diaprini, ricchi di silice in liste e noduli, ad indicare che nel bacino marino erano attivi vulcani sottomarini che, arricchendo l’acqua di anidride carbonica, facilitavano la dissoluzione dei fanghi calcarei prodotti dalla decomposizione dei gusci degli organismi.

Una sorprendente scoperta, che risale al 1996, riguarda i resti ben conservati di una specie conosciuta come Mixosaurus, comunque gia nota ai paleontologi. La differenza tra Mixosaurus e Ichthyosaurus, è ben evidente nell'immagine sottostante.

Differenze morfologiche tra la pinna caudale di Ichthyosaurus (a sinistra) e Mixosaurus (a destra) (*)

Sauropterygia: Plesiosauria
Il termine plesiosauro significa quasi lucertole e deriva dal loro strano aspetto che li faceva assomigliare ad enormi lucertole. Anch'essi, come gli ittiosauri, conquistarono il mare, ma apparvero più tardi rispetto a questi ultimi, tra Triassico e Giurassico, in due gruppi differenti. Furono descritto la prima volta da De la Beche nel 1823, direttore della British Geological Survey, che li distinse dagli ittiosauri.

Trinacromerum osborni, un pleiosauro del Cretaceo. Immagine University of Kansas Museum (*)

Il primo gruppo era costituito da animali dal collo corto (per esempio Kronosaurus); con crani lunghi fino ad un metro e mezzo, presentavano corpo tozzo e robusto. Si cibavano di pesci e di molluschi, come le belemniti, simili a seppie, oggi estinti.
Il secondo gruppo comprendeva invece animali dal collo lungo e con crani piccoli; erano anch'essi abili nuotatori e si nutrivano di pesci. Tra questi il più conosciuto era l'Elasmosaurus, il cui collo era dotato di ben 76 vertebre cervicali con una lunghezza dello stesso di circa 7 metri. Apparvero nel Triassico e furono chiamati in gergo non scientifico lucertole cigno. Si estinsero alla fine del Cretaceo.

Sopra, a sinistra teschio di Elasmosaurus e a destra, teschio di Trinacromerum, due pleiosauri ben noti ai paleontologi (*)

Sauropterygia: Nothosauria
Si tratta di antichi rettili semiacquatici del Triassico, scoperti in Baviera e inizialmente confusi con i pleiosauri. Il primo fossile scoperto venne chiamato Conchiosaurus. Solo molti anni dopo fu proposto il nome Nothosauria, che significa falsa lucertola.
Fu il conte George di Munster a studiare i primi fossili ritrovati, donati dopo la sua morte a von Meyer.
Sono noti solamente fossili del Triassico dalla Germania e poche altre parti del continente europeo.
I notosauri erano molto più piccoli dei loro parenti pleiosauri, mentre il loro collo era generalmente lungo, ma sono note specie con il collo relativamente corto. Anche il corpo era slanciato, mentre la coda era di modeste dimensioni.
Erano privi di sterno, mentre il coracoide era decisamente piccolo rispetto a quello dei pleiosauri.
Presso il Frankfort Museum (Francoforte) è possibile ammirare lo scheletro completto di Lariosaurus balsami, un notosauro del Triassico.

Sopra, teschio e collo di Nothasaurus, Senckenberg Museum (*)

Placodontia
Gruppo minore di rettili marini parenti stretti di plesiosauri e notosauri, vissero solo nel periodo Triassico; si cibavano anch'essi di molluschi che staccavano dalle rocce con i denti anteriori lunghi e a forma di scalpello. I molluschi erano poi triturati con i denti posteriori, allargati e appiattiti. Alcune specie erano dotate di corazze che avvolgevano il loro corpo, lasciando libera la coda e la testa; questo li accomuna morfologicamente ad arcaiche tartarughe. Si estinsero anch'essi alla fine del periodo Triassico.
I rappresentanti più arcaici del gruppo sono da Paraplacodus, Placodus e Henodus, quest'ultimo dal grande carapace che ricopriva l'intero animale.
In passato Helveticosaurus era classificato tra i placodonti, ma ora è considerato un arcosauromorfo acquatico primitivo.

Squamata: Mosasaurs
Famiglia di rettili acquatici simili ai varani marini. Come molti varani terrestri attuali, i mososauri possedevano un corpo lungo e affusolato con una coda compressa lateralmente. Erano molto diffusi nel periodo Cretaceo.
Le loro mascelle erano provvisti di numerosi denti, molto taglienti adattati ad un tipo di dieta durofaga (molluschi, crostacei, ammoniti etc...).
Gli arti erano molto accorciati e le estremità a forma di pinna, avevano dita palmate. Nuotavano molto probabilmente con movimenti serpentiformi. Fra essi i generi più comuni sono Mososaurus, Clidaster, Globidens, Platecarpus. Anch'essi scomparvero alla fine del Cretaceo.

Mosasaurs: Clidastes (a sinistra) e Tylosaurus (a destra) (*)

Proganosauria: Mesosaurus
Descritti per la prima volta dal professor Gervais nel 1867 e rinvenuti in Sud Africa nelle Karoo Beds (vedere prossimo paragrafo). Vivevano in acque poco profonde, in ambienti simili a quelli frequentati dagli attuali sirenidi.

Anomodontia: Lystrosaurus
Presso le sponde del fiume Orange e dei suoi tributari, in Sud Africa, sono presenti grandi e spessi strati sedimentari, che testimoniano il periodo di tempo che va dal Carbonifero al Triassico. Tali depositi sono noti come Karoo Beds.
Le rocce del Karoo Beds hanno svelato numerosi resti fossili di mesosauri e di terapsidi (Dromasauria, Dinocephalia, Anomodontia, Therocephalia e Theriodontia), questi ultimi interessantissimi perchè in relazione evolutiva con i moderni mmamiferi. Sono stati scoperti anche numerosi antenati degli attuali coccodrilli.
Tra i tanti resti fossili rinvenuti, solo il gruppo degli Anomodontia così chiamato da sir Richard Owen, era probabilmente legato all'acqua. Tra questi, Lystrosaurus è il più noto degli anomodonti. Lystrosaurus era probabilmente un abile nuotatore e, sebbene alcuni lo collocano in habitat acquatici simili a quelli dove vivono gli attuali ippopotami, altri lo escludono per il fatto che era sicuramente molto più mobile e veloce, dunque adatto a vivere in habitat eterogenei e diversificati.

Protorosauria: Protorosaurus
La prima descrizione di questo gruppo risale al 1710 ad opera di Spener, grazie a resti fossili del Permiano rinvenuti nel 1706. nel corso degli anni vennero descritti, anche se sommariamente, altri resti fossili dello stesso gruppo; poi nel 1840 Herman von Meyer descrisse Protorosaurus speneri. Da subito la collocazione di questa specie fu incerta, poiché presentava un cranio e una regione temporale anomala mai descritta prima.
A questo gruppo appartiene Araeoscelis, scoperto in alcune rocce sedimentarie del Texas.
Invece la posizione di Pleurosaurus è incerta. Descritto da H. von Meyer nel 1843, apparve da subito evidente, data la morfologia, che si trattava di una specie adattatasi all'ambiente acquatico. I suoi denti erano moto grandi ed appuntiti, mentre la coda era di modeste dimensioni e compressa, adatta al movimento nell'acqua.

Pleurosaurus (*)

Parasuchia
Rettili semiacquatici, descritti la prima volta nel 1826 grazie a testimonianze fossili rinvenute presso Wurtemberg. Qualche anno dopo Hermann von Meyer descrisse Belodon plieningeri. La posizione sistematica di questo gruppo fu discussa a lungo, fin quando Huxley nel 1875 unì il genere Belodon e altri risalenti al periodo Triassico, nell'unico gruppo Stagonolepis.
Nel 1896 il professor Fraas separò Belodon planirostris descritto da von Meyer, in un gruppo distinto chiamato Mystriosuchus. E non finisce qui, infatti Richard Owen collocò i belodontia nell'ordine Thecodontia, sulla base del tipo di inserzione dei denti; poi altri autori si cimentarono nella classificazione, come Cope, Fraas, Huene e Jaekel, finché McGregor collocò definitivamente il gruppo nell'attuale ordine Parasuchia, comprendente tre sottordi (Phytosauria, Pelycosimia e Pseudosuchia).

Mystriosuchus (*)

Chelonidae: Protostegidae
A questo gruppo appartiene Archelon ischyros, la tartaruga gigante del Cretaceo. Archelon sarà trattata in uno dei prossimi articoli.

CLASSIFICAZIONE DEI RETTILI (Williston W. S. - la classificazione aggiornata è riportta su wikipedia)

Classe REPTILIA
Ordine COTYLOSAURIA
Rettili primitivi con notocorda.
Sottordine
Diadectosauria, Precarbonifero, nord America
Pantylosauria, Precarbonifero, nord America
Labidosauria, basso Permiano, nord America
Pareiasauria, alto Permiano, Europa, Africa
Procolophonia, Triassico, Europa, Africa

Ordine CHELONIA
Sottordine
Pleurodira, dal Triassico ad ogg
Cryptodira, dal Giurassico ad oggi
Trionychoidea, dal Cretaceo ad oggi

Ordine THEROMORPHA
Sottordine
Pelycosauria (sens. lat.) Precarbonifero, nord America, Europa
Dromasauria basso Permiano, Africa
Dinocephalia medio e basso Permiano, Africa

Ordine THERAPSIDA
Sottordine
Anomodontia, Carbonifero-Triassico, nord America, Europa
Therocephalia, basso Permiano, Africa
Theriodontia, Triassico, Africa

Ordine SAUROPTERYGIA
Sottordine
Nothosauria, Triassico, Europa
Plesiosauria, dal Triassico alla fine del Cretaceo, cosmopolita
Placodontia, Triassico

Ordine PROGANOSAURIA *
Rettttili acquatici primitivi, dal collo molto lungo e narici posteriori. Formula falangea: 2, 3, 4, 5, 4(6). Precarbonifero, Africa e sud America

Ordine ICHTHYOSAURIA
Rettttili acquatici cosmopoliti, diffusi in tutto il mondo dal medio Triassico al Cretaceo.

Ordine PROTOROSAURIA *
Permiano, nord America

Ordine SQUAMATA
Sottordine
Lacertilia, dal Triassico ad oggi
Mosasauria, basso Cretaceo, cosmopolitia
Ophidia, dal basso Cretaceo ad oggi

Ordine THALATTOSAURIA *
Rettili acquatici poco noti, Triassico, rinvenuti in sedimenti della attuale California

Ordine RHYNCHOCEPHALIA
Sottordine
Rhynchosauria, Triassico, Europa
Sphenodontia, dal Triassico ad oggi
Choristodera, dal Cretaceo (?) all'Eocene, nord America

Ordine PARASUCHIA
Rettili semiacquatici,
Sottordine
Phytosauria, basso Triassico, cosmopoliti
Pelycosimia, Triassico, Africa
Pseudosuchia, Triassico, Europa, nord America

Ordine CROCODILIA
Sottordine
Eusuchia, dal Triassico ad oggi
Thalattosuchia, basso Triassico, Europa

Ordine DINOSAURIA
Sottordine
Theropoda, dal Triassico alla fine del Cretaceo, cosmopoliti
Orthopoda, dalla fine del Triassico alla fine del Cretaceo, cosmopoliti
Sauropoda, alto Triassico, basso Cretaceo, cosmopoliti

Ordine PTEROSAURIA
Rettili volanti
Sottordine
Pterodermata, Giurassico, Europa
Pterodactyloidea, alto Giurassico, alto Cretaceo, Europa, nord America

nota: cretaceo (sin.) cretacico (?)

BIBLIOGRAFIA

• (*) Samuel Wendell Williston - Water Reptiles of the Past and Present. Arment Biological Press, 2000.
• Motani Ryosuke - I dominatori dei mari del Giurassico. Le Scienze, febbraio 2001
• Come gli ittiosauri conquistarono i mari. Le Scienze online.

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