Estinzione del Permo-Triassico associata a vulcani?

Un’ipotesi per spiegare le estinzioni di massa durante il Fanerozoico e le osservate anomalie degli isotopi di carbonio associate a queste, e che intense attività vulcaniche hanno sprigionate nell’atmosfera grandi quantità di gas e areosol, che modificando profondamente il clima terrestre abbiano contribuito all’estinzione di specie.
Tuttavia, l’esatto rapporto tra eruzioni, modifica delle relazioni isotopiche e periodi di estinzioni non è mai stato analizzata accuratamente in sezioni geologiche che preservano tutti e tre i record.

L'estinzione all'inizio del Triassico, circa 201 milioni di anni fa, è una delle più grandi nel suo genere. Strettamente legato a questo episodio e una grande escursione nella relazione degli isotopi di carbonio, da una dominanza di carbonio proveniente da fonti organiche in direzione carbonio proveniente da fenomeni geologici. Una possibile fonte di questo carbonio sono le emissioni di CO2 dalla provincia magmatica dell’Atlantico centrale (CAMP). L'attività vulcanica che ha creato CAMP è stata associata con la disgregazione del supercontinente Pangea e lß apertura del Protoatlantico: circa 11 milioni di chilometri quadrati di lava furono eruttati nel corso di meno di un milione di anni.

Grazie allo studio di sezioni stratigrafiche di un antico bacino lacustre nel Nord America, in comparazione con sedimenti marini dell’Inghilterra, la ricerca ha potuto constatare che questa escursione è avvenuta su scala globale, sia sulla terra ferma che nell’oceano, proprio quando si sono depositati le prime formazioni basaltiche della CAMP nell’odierno Marocco.

La stretta relazione temporale tra le eruzioni, la modifica degli isotopi e l'estinzione di massa fa pensare che esiste un legame tra questi fenomeni.

BIBLIOGRAFIA:
WHITESIDE et al. (2010): Compound-specific carbon isotopes from Earth’s largest flood basalt eruptions directly linked to the end-Triassic mass extinction. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 16 March 2010

Postura eretta non é un carattere unicamente umano

La postura eretta di noi umani é un carattere molto antico, già prima di 3,6 milioni di anni fa ominidi si muovevano efficacemente con questa tecnica. Comparando le impronte del sito di Laetoli, traccie lasciate 3,6 milioni di anni fa da alcuni ominidi attribuite al genere Australopithecus nella cenere del vulcano Sadiman, con tracce fresce di umani, ricercatori della University of Arizona sono riusciti a dimostare che le impronte sono molto simili tra di loro.

Gli scienziati hanno preparato una passerella di sabbia, in cui i partecipanti al test hanno lasciato le loro impronte di piede, per primo in postura eretta, poi in modo accovacciato (semieretto), simile ai moderni scimpanzé se si muovono sugli arti posteiori. Dalle impronte sono poi stati ricavati modelli tridimensionali.

Quando un umano cammina in posizione verticale, l'impressione e la profondità lasciate dalle dita dei piedi e il tallone è approssimativamente uguale. Tuttavia, se si muove come un scimpanzè, le dita dei piedi a causa della differente distribuzione del peso lasciano impronte più profonde. "Dopo aver analizzato gli scheletri di Australopithecus afarensis, ci aspettavamo che le impronte di Laetoli assomigliano a quelle lasciate dai partecipanti accovacciati", dichiare Raichlen, uno degli autori della ricerca.

Fig.1. Le due "simulazioni" di camminata, A) postura eretta e B) postura accovacciata, comparata all´impronta del sito di Laetoli (Tanzania), immagine presa da RAICHLEN et al. 2010.

Ma il risultato ottenuto dalle simulazioni é sorprendente, nelle impronte fossilizzate la profondita delle dita dei piedi e del tallone é simile - come negli esseri umani moderni. "Nonostante con un fisico che era ancora adattato a una vita temporanea negli alberi, si é sviluppato un moto della camminata simile a quello moderno. Questo tipo di movimento ha una alta efficienza energetica, un importante fattore nello sviluppo del camminare su due gambe."

BIBLIOGRAFIA :
RAICHLEN, D.A. et al. (2010): Laetoli Footprints Preserve Earliest Direct Evidence of Human-Like Bipedal Biomechanics. PLOS ONE (5)3
TYSON, E. (1751): The anatomy of a Pygmy compared with that of a monkey, an ape and a man. T. Osborne - London

Tracce di predazione fossile su delfino piemontese

Brian Switek del blog “Laelaps” riporta la ricerca fatta su un fossile italiano dimenticato per quasi 100 anni, dimostrando che la paleontologia propria del paese dei cachi viene più valorizzata sull’altro lato del globo che in terra propria (mentre la notizia sulla presunta definitiva senza il minimo ombra di dubbia causa dell’estinzione dei dinosauri è rimbalzata in ogni media fino alla nausea).

Viene riportata la ricerca condotta e pubblicata sulla rivista “Paleontology” su delle strie, solchi e abrasioni osservati sulle costole di un delfino fossile della specie Astadelphis gastaldii (Cetacea, Delphinidae) proveniente da sedimenti pliocenici del Piemonte e scoperto già nella seconda meta del 19. secolo. Secondo l’interpretazione degli autori, i danni delle ossa possono essere spiegati tramite l’avvenuta predazione del delfino da parte di un grosso squalo lungo fino a 4m, facendo di questo reperto una documentazione fossile rara e dettagliate di un attacco da parte di questi temibili predatori marini.

Fig.1. Fotografia e interpretazione delle tracce (in rosso) sulle ossa di Astadelphis gastaldii, con la ricostruzione del contorno del morso di squalo identificato come causa delle lesioni osservate (da BIANUCCI et al. 2010).

Sulla base della forma dei solchi e la loro disposizione generale sullo scheletro del delfino lo squalo predatore viene probabilmente identificato come appartenente alla specie Cosmopolitodus hastalis, anche se i dati a disposizioni non possono escludere la specie tuttora vivente Isurus oxyrinchus, che dal punto morfologico della dentatura è simile a C. hastalis. Lo squalo ha attaccato il delfino con un morso all’addome sul lato destro, avvicinandosi da dietro per sfruttare il vantaggio della sorpresa, in modo simile a quanto osservato per lo squalo bianco moderno quando attacca pinnipedi. Dopo il primo morso letale, un secondo morso meno forte è stato inflitto sul dorso del delfino, probabilmente l’animale morto o in agonia della morte stava galleggiando col ventre rivolto verso l’alto sulla superficie dell’acqua. Dopo il rilascio della preda da parte dello squalo, altri squali o pesci spazzini hanno lasciato a loro volta le loro impronte sulle ossa, che dopo essersi fossilizzati sono pervenuti fino a noi per raccontare un momento di vita e di morte nel mare pliocenico.

Fig.2. Sequenza proposta dell’attacco di squalo su delfino. Lo squalo attacca dal lato posteriore e ferisce il delfino sul lato destro. Dopo che il delfino agonizzante o morto si capovolge un secondo morso danneggia le ossa del dorso, lo squalo si ciba delle parti molli dell’animale. In seguito animali spazzini si occupano dei resti, le ossa alla fine si depositano e vengono inglobati nei sedimenti (da BIANUCCI et al. 2010).

BIBLIOGRAFIA:
BIANUCCI, G. et al. (2010): Killing in the Pliocene: shark attack on a dolphin from Italy. Palaeontology Vol. 53(2): 457-470

Chicxulub: La geologia

Secondo il modello dell’impatto Cretaceo-Paleogene (C-P) l’estinzione selettiva è stata causata dagli effetti diretti dell’impatto, ma soprattutto dal rilascio di grandi quantità di gas dalle rocce carbonati e ricche di solfati che furono vaporizzate nel punto d’impatto. Questi gas avrebbero profondamente modificato il clima del pianeta, causando un inverno nucleare con un abbassamento delle temperature e piogge acide, che avrebbe influenzato i singoli ecosistemi in modo differente.
A seconda del luogo e la nicchia ecologica che una specie occupava, e una dose di fortuna, questi cambiamenti hanno deciso la sua sorte – adattarsi o estinguersi.

Più di 350 siti della transizione C-P sono conosciuti che mostrano una tipica successione sedimentaria: uno strato di ejecta che varia in spessore e composizione in accordo con la distanza dal punto d’impatto. Fino a 500km questo strato è molto spesso, nei dintorni del cratere stesso raggiunge i 100 a 80m! (facies prossimale di 1. livello). Tra i 500 e1.000km i sedimenti sono tipici depositi di tsunami, strati spessi da alcuni cm a m che contengono sferule e clasti, trasportati dalla forza delle onde dal punto d’impatto fino al punto di ritrovo (facies prossimale di 2. livello). Spostandosi ancora verso l’ esterno, il strato si assottiglia fino a formare il conosciuto deposito ricco di irido spesso alcuni cm e che sovrasta uno strato di sferule (facies intermediata). Sopra i 5.000km di distanza l’evento è rappresentato da uno strato di argilla rossa (facies distale) che contiene ancora tracce del materiale dell’impatto (dato che la base di questo strato nella sezione di El Kef nella Tunisia è il limite definito, l’impatto stesso è avvenuto già nel Paleogene).

Questa successione è in accordo con la localizzazione del cratere di Chicxulub sulla penisola di Yucatan come fonte.

La nuova ricerca ribadisce pesantemente alle argomentazioni dei sostenitori che l’impatto e l’ estinzione non coincidano.
Mentre la nuova ricerca di SCHULTE et al. interpreta la menzionata successione e le lenti di clasti nelle vicinanze del cratere come un evento di frana a causa dell’evento catastrofico, il lavoro di KELLER et al. invece ha interpretato questa successione sedimentaria depositata in un arco di tempo molto maggiore, confutando una correlazione temporale tra impatto e estinzione.
Inoltre secondo gli autori strati di argilla causati secondo Keller da singoli impatti, implicando che ci furono più di un impatto alla fine del C-P, non mostrano le tipiche sferule e sono derivati da eruzioni vulcaniche locali precedenti all’estinzione.
L’arenaria dolomitica con rari foraminiferi del Cretaceo che ricopre il cratere (e implicando cosi un età maggiore del cratere) viene interpretata come material di riporto, in cui fossili più antichi sono stati erosi e ridepositati, falsificando l’ interpretazione cronologica tramite i microfossili.

Fig.1. Distribuzione globale delle trivellazioni in mare aperto e siti che hanno restituito carote con strutture sedimentologici riferibili all’impatto di Chicxulub (asterisco). Magenta: facies prossimale di 1. livello (fino a 500km) Rosso: facies prossimale di 2. livello (fino a 1.000km) Arancione: facies intermediata (fino a 5.000km) Giallo: facies distale (sopra i 5.000km) In basso la sequenza schematica delle singole associazioni di facies (da SCHULTE et al. 2010).

Secondo SCHULTE et al. 2010 la geologia appoggia l´ipotesi che l´evento fu uno solo, i suoi effetti globali é che coincide con la transizione C-P (un argomento relativamente problematico, dato che per definizione il Cretacico termina con la base dello strato di argilla).
Su questo ultimo punto cruciale vale la pena dedicare un articolo a se sulla datazione tramite biostratigrafia e chronostratigrafia dell´evento.

CONTINUA...

BIBLIOGRAFIA:
SCHULTE etal. (2010): The Chicxulub Asteroid Impact and Mass Extinction at the Cretaceous-Paleogene Boundary. Science Vol. 327. no. 5970: 1214 - 1218
KELLER, G.; ABRAMOVICH, S.; BERNER, Z. & ADATTE, T. (2009): Biotic effects of the Chixulub impact, K-T catastrophe and sea level change in Texas. Paleogeography, Paleoclimatology, Paleoecology 271:52-68
FRENCH, B.M. (2003): Traces of Catastrophes: A handbook of Shock-Metamorphic Effects in Terrestrial Meteorite Impact Structures. Lunar and planetary Institute

Uccelli del terrore

La era Cenozoica viene spesso riferita come era dei mammiferi, ma naturalmente come già GOULD ci ricorda, i mammiferi erano un elemento nella fauna e flora, e vale la pena approfondire l´argomento su altri gruppi di animali che hanno condiviso ere geologiche e ecosistemi con noi mammiferi.

Mentre la storia evolutiva tra dinosauri e uccelli riscontra grande interesse nel pubblico, la paleontologia degli uccelli veri e propri é ristretta a un gruppo limitato di interessati, ma il record fossile degli uccelli, al contrario di quanto si pensa per via delle ossa leggere e friabili, é abbondante per l´intero Cenozoico.
Molti sono i siti in cui sono stati portati alla luce non solo ossa di mammiferi, ma anche di uccelli. Nell'Europa si trovano importanti siti fossiliferi che hanno restituito ossa e perfino completi scheletri di uccelli del Paleogene (65-24Ma), tra cui i più importanti sono il sito di Messel (Eocene della Germania), la formazione del "London Clay" (Eocene inferiore dell'Inghilterra) e i sedimenti che riempiono le fessure del carso di Quercy (Eocene medio a Oligocene superiore della Francia).

La paleogeografia del Paleogene è caratterizzata dalla separazione dell'Europa dal Nord America durante l'Eocene inferiore, la chiusura dello stretto di mare di Turgai, che aveva separato l'Europa dall'Asia durante il Giurassico fino all'Oligocene, e la deriva dell'Australia verso nord durante l'Oligocene. Il clima, all'inizio ancora caldo e umido, durante l'Eocene e soprattutto nell'Oligocene mostra un calo della temperatura media globale, di conseguenza le vaste foreste tropicali si spostano verso l'equatore e vengono rimpiazzate nelle medie latitudini da steppe e praterie.

Forse proprio questo ambiente aperto e vasto favorisce l'evoluzione di inusuali predatori: Il Paleocene e l'Eocene inferiore nell'Europa e Nord America vedono l'avvento di giganteschi uccelli, che invece di volare evolvono possenti arti inferiori, adatti alla locomozione terrestre.

La famiglia dei Gastornithidae (Diatrymidae) raggiungeva anche un'altezza di 2m, e rappresentano verosimilmente un gruppo affine agli Anseriformis, di cui fanno parte le odierne anatre. A differenza delle rappresentazioni che li mostrano cacciare mammiferi, preferenzialmente sotto forma di un piccolo cavallo, non è accertato che si tratta di uccelli carnivori.

Fig.1. Rappresentante di Diatrymidae secondo BURIAN

Nel Miocene dell'Australia viveva Bullockornis planei, specie descritta nel 1998 da Peter Murray e Dirk Megirian, rappresentante degli uccelli tuono o Mihirungs (Dromornithidae, famiglia descritta nel 1839), uccelli che si sono estinti appena nel tardo Pleistocene (secondo alcuni autori le rappresentazioni di enormi impronte di uccelli nell'arte rupestre australiana è stata ispirati da incontri con questi animali). Anche se imparentati a loro volta con gli Anseriformis, la loro somiglianza con i Gastornithidae non risulta da una parentela diretta, ma da un'evoluzione parallela e convergente.
Erano animali che potevano raggiungere anche un peso stimato di mezza tonnellata, praticamente il più grande uccello mai esistito.
Lawrence M. Witmer e Kenneth D. Rose nel 1991 studiando il massivo becco e gli attaccamenti della muscolatura conclusero che questi caratteri sarebbero di gran lunga troppo sviluppati per un erbivoro, ma resta il dubbio sul modo in cui si cibavano questi animali. Il grande lobo olfattivo degli uccelli del tuono fa pensare che forse non erano cacciatori attivi, ma la loro dieta comunque comprendeva anche carcasse.

Anche sul continente sudamericano uccelli giganti sono sopravissuto per un periodo ben più lungo che in Europa, resti degli uccelli del terrore (Phorusrhacidae) sono conosciuti dal Paleocene fino al Pliocene. Questo gruppo come ulteriore esempio di evoluzione convergente non ha nulla a che fare con i primi due, ma è imparentato con il recente Seriemas, l'unico rappresentante moderno dei Cariamidae con due specie, il Seriemas dalle gambe rosse (Cariama cristata) e dalle gambe nere (Chunga burmeisteri). Questo gruppo nel passato geologico ha mostrato una considerevole diversità nelle sue specie. Esistevano forme piccole e di struttura gracile, ma è conosciuto anche un cranio fossile che raggiunge i 70cm di lunghezza.

Fig.2. Rappresentante di Phorusrhacidae secondo BURIAN

Caratteristici animali del Sudamerica, con la formazione dell'istmo di Panama nel Pliocene solo una specie di uccello del terrore si disperde fino all'odierna Florida, ma ben presto segui il destino delle altre specie di uccelli del terrore, e si estingue senza discendenti. Non è ben chiaro il motivo di questa estinzione, anche se la contemporanea migrazione di grandi carnivori placentali verso il Sudamerica sembra implicare una concorrenza tra i due gruppi, e una battaglia per le risorse e le prede che i grandi predatori pennuti alla fine non sono riusciti a decidere per se.

BIBLIOGRAFIA:
ALVARENGA & HÖFLING (2003): Systematic revision of the Phorusrhacidae (Aves: Ralliformes). Papéis Avulsos de Zoologia; Museu de Zoologia da Universidade de São Paulo. Volume 43(4):55-91
GOULD, S.J. (2004): The evolution of life on earth. Scientific American Special Edition: Dinosaurs and other Monsters. Vol.14 (2)
MARSHALL, L.G. (2004): The Terror Birds of South America. Scientific American Special Edition: Dinosaurs and other Monsters. Vol.14 (2)
MAYR, G. (2007): Die Vogelschar vor Fink und Star: Paläogene Vögel. Biologie in unserer Zeit. 37 (6): 376-382
OUZMAN et al. (2002): Extraordinary Engraved Bird Track from North Australia: Extinct Fauna, Dreaming Being and/or Aesthetic Masterpiece? Cambridge Archaeological Journal. 12(1): 103-112

La fauna pleistocenica nel tempo del sogno

"Secondo un mito degli Aborigines, la dea-madre sole creo gli animali con una premessa, dovevano convivere pacificamente. Ma ben presto prevalse l'invidia tra di loro, é cominciarono a litigare. La dea-madre cosi ritorno sulla terra, é decise di esaudire a tutti gli animali il loro desidero, potevano scegliere da se la forma che volevano assumere. Per questo oggi sul continente australiano troviamo cosi strani animali."

PROTHER, D. (2007): Evolution: what the fossils say and why it matters. New York, Columbia

Fig.1.

La mitologia, e l'arte degli Aborigeni dell'Australia conosce forme astratte ma anche rappresentazioni eseguite fedelmente dal modello naturale, a tal punto da mostrare l'anatomia interna dei canguri o altri animali del loro ambiente. Considerando questo, ci si può chiedere se grazie alle pitture rupestri non sia possibile trarre spunti per le ricostruzioni di animali estinti oggigiorno, ma che durante le prime fasi di colonizzazione dell'Australia esistevano ancora, e verosimilmente ci fu contatto tra uomo e animale.

Gli aborigeni odierni descrivono ancora creature simili ad un coniglio gigante - KADIMAKARA e GYEDARRA, ed anche in Nuova Guinea orientale viene descritto una creatura gigante con il nome di GAZEKA.
Nella tradizione orale degli Aborigeni del New South Wales si racconta di una guerra tra uomini e canguri giganti, e solo i sciamani del popolo degli Adnyamathanha (Sud Australia) sono in grado di vedere un YAMUTI, essere mitico che viene rappresentato come canguro gigante.
Fossili confermano che la megafauna del Pleistocene australiano comprendeva anche diverse specie di canguri di stazza maggiore degli odierni rappresentanti, tra cui Procoptodon, il canguro dal muso corto, un animale erbivoro.
Ma sono conosciuti anche canguri carnivori, tra cui Propleopus e Ekaltadeta (Potoroidae: Propleopinae, canguri-ratto, con il rappresentante moderno Hypsiprymnodon moschatus), specie che potevano raggiungere stimati 20 a 60kg.

Esistono esempi accertati di rappresentazioni del Tilacino nell´arte rupestre degli Aborigeni dell'Australia datati almeno a 3.000 anni, l'animale è riconoscibili dalla forma del corpo e muso, inoltre mostra le caratteristiche strisce sul dorso. Queste raffigurazioni possono essere trovati sulla penisola di Burrup e la regione del Pilbara (Australia dell'Ovest).

Una delle pitture rupestri nel Northern Territory (Kakadu National Park) mostra un grosso animale con quattro zampe ed un grosso naso, accanto ci sono due animali simili, ma più piccoli. Alcuni studiosi ritengono che si possa trattare dell´immagine di una femmina e cucciolo di Palorchestes azael - un marsupiale imparentato col wombat gigante, con una presunta proboscide sul naso e p.q. riferito come elefante marsupiale. La forma della coda dell´arte rupestre ricorderebbe quella dei marsupiali in generale (tozza e muscolosa, con ampia base) ed l'immagine da l'impressione che l' animale sia coperto da una densa pelliccia.

Fig.2. La presunta rappresentazione di Palorchestes.

La datazione di questa immagine pero é dubbia, dai 6.000 ai 20.000 anni, come peraltro é dubbia l´esatta data dell´estinzione della megafauna australiana.

Nel giugno 2008 Tim Willing scopri a nord-ovest di Kimberley, in una caverna sulla costa dell'Admirality Gulf, la rappresentazione di un grande animale quadrupede con delle strisce sul dorso.

Fig.3. La presunta rappresentazione di Thylacoleo, tratto da AKERMAN & WILLING 2009.

La forma del muso tozzo, le prominenti strisce cha ricoprono l´intero dorso, le zampe con singoli digiti, un possibile canino protruso e l'impressione generale di un animale muscoloso hanno fatto pensare che l´artista non abbia rappresentato un tilacino, ma il leone marsupiale - Thylacoleo carnifex. Altri disegni antichi che secondo alcuni autori mostrano questo animale sono localizzati nella terra di Arnhem e nella regione del King George River (Kimberley).
Se questa attribuzione é corretta, questi disegni ci danno affascinanti informazioni sull`aspetto dell'animale, informazioni che i soli resti fossili non possono dare. Secondo una ricostruzione basata sull'interpretazione dell'arte rupestre, Thylacoleo possedeva una coda con una terminazione pelosa, orecchie appuntite, occhi grandi e prominenti (adatti a una vita notturna?) e strisce, simili al Tilacino, che pero coprivano l´intero dorso, senza raggiungere i fianchi e il ventre.

Fig.4. Ricostruzione di Thylacoleo carnifex secondo ANTON 1997.

BIBLIOGRAFIA:
AKERMAN, K. & WILLING, T. (2009): An ancient rock painting of a marsupial lion, Thylacoleo carnifex, from the Kimberley, Western Australia. Antiquity Vol. 83(319)
ANTON, M. & TURNER, A. (1997): The big cats and their fossil relatives.Columbia University Press
WATERHOUSE, G.R. (1846): A natural history of the mammalia. Vol.1. Marsupalia or pouched animals.Wilson & Ogilvy, London.
WROE, S. (2001): The lost kingdoms of Australia. Newton March-April: 98-104
WROE, S.(1999): Killer kangaroos and Other Murderous Marsupials. Scientific American May: 58-64

Wild dogs

Quando un licaone (Lycaon pictus) scopre uno scheletro di dinosauro...