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Definizione generale
Processo che riguarda la storia dei resti degli organismi, dal loro seppellimento al loro ritrovamento: i processi biologici ed ambientali modificano tali resti e li trasformano nel prodotto chiamato appunto fossile. Il requisito fondamentale per la conservazione allo stato fossile delle spoglie è che vengano sottratte più rapidamente possibile a tutta una serie di agenti chimici, fisici e meccanici che tendono a distruggerle: seppellimento nel più breve tempo possibile in modo da sottrarsi all’ossidazione e putrefazione aerobica; ciò avviene meglio in ambiente acquoso ove la sedimentazione è più veloce della decomposizione. Le parti dure sia mineralizzate come ossa e gusci che non come chitina e lignina hanno maggiori possibilità di superare l’intervallo di tempo critico tra la morte e l’inclusione nel sedimento, le parti molli costituite da carboidrati e proteine, dopo la morte scompaiono o subiscono drastici cambiamenti soprattutto se contengono elevate quantità d'acqua.
Tipi di fossilizzazione
Incrostazione
Si tratta di un processo limitato a fossili piuttosto recenti e si basa sulle acque ricche di carbonato di calcio che, scorrendo sui resti organici, li coprono di una sottile pellicola di minerale. Una roccia molto famosa che conserva resti di vegetali in grande abbondanza formatisi attraverso questo processo è il travertino, utilizzato fin dai tempi degli antichi romani nell’abbellimento delle case di Roma.Riempimento
Processo che porta dei sedimenti o della materia a riempire il resto evitando una decomposizione rapida.
Mineralizzazione
È il principale processo che porta alla fossilizzazione, durante il quale la composizione chimica dell'organismo viene modificata chimicamente per azione delle soluzioni che circolano tra i sedimenti. Il caso più frequente è quello di organismi che restano sepolti sul fondo di un lago o di un mare: poco alla volta, per le reazioni chimiche tra le parti dure dell'organismo e le soluzioni circolanti, i minerali presenti in soluzione vanno a sostituire quelli presenti nell'organismo. Le modalità sono diverse a seconda dei vari ambienti diagenetici (impregnazione, sostituzione o precipitazione, calcitizzazione).
Carbonificazione
Questo è un processo di fossilizzazione riguardante soprattutto i vegetali, che ha portato alla formazione dei grandi giacimenti di carbone fossile del periodo Carbonifero, risalenti ad almeno 340 milioni di anni fa. Durante questo periodo geologico grandi aree della terra, oggi corrispondenti a Cina, India, Australia, Africa, Nord - America e parte dell’Europa, erano coperte di vaste acquitrini, circondati da lussureggianti foreste la cui crescita era favorito da un clima caldo – umido di tipo tropicale. I resti di queste antiche foreste costituiscono la base degli accumuli di carbone fossile. Questo è dovuto all’azione di particolari batteri, batteri anaerobici, che attaccano i resti vegetali, eliminano l’ossigeno e l’azoto e li arricchiscono cosi indirettamente di carbonio.Inglobamento in ambra fossile
Processo molto conosciuto per la singolare conservazione che comporta. I resti dei piccoli animali (insetti e aracnidi) e resti vegetali inglobati nell'ambra fossile (resina che colava lungo i tronchi delle conifere) sono stati rinvenuti in uno stato di conservazione pressoché perfetto, anche essendo assai antichi. Queste resine, una volta indurite, sono trasparenti e consentono spesso di vedere anche a occhi nudo gli organismi conservati al loro interno. Questo famoso processo di fossilizzazione è anche stato utilizzato come trama base del film Jurassic Park di Steven Spielberg.
Sedimentazione
La sedimentazione è il risultato dell’accumulo di materiale proveniente dalla disgregazione delle rocce; questo processo può avvenire in un ambiente continentale, con la formazione, ad esempio, delle dune o in un ambiente marino. In ogni caso si tratta sempre di accumuli di particelle di dimensioni più o meno grandi e di diversa natura; l’insieme di queste particelle viene chiamato sedimento. Si possono distinguere due tipi fondamentali di sedimenti: i sedimenti clastici, originatisi in seguito alla precipitazione dei sali contenuti nelle acque. Un sedimento dopo la sua deposizione deve sottostare a una mutazione, chiamata dai geologi diagenesi, che lo trasforma in una roccia sedimentaria.La sedimentazione è iniziata con la storia della Terra e i sedimenti depositatisi da allora costituiscono la parte più superficiale della crosta terrestre. Questi sedimenti formano successioni di strati più o meno spesse e profonde che hanno uno stretto rapporto con il tempo che contengono i fossili: in questi strati è racchiusa la storia della Terra. Le successioni di rocce vengono chiamate dai paleontologi e dai geologi.
Grazie a quei fossili guida ad ampia distribuzione geografica, si è tuttavia giunti, nel corso di oltre un secolo e mezzo di studi a una datazione soddisfacente delle diverse serie rocciose terrestri, ed è stato cosi possibile suddividere la storia della Terra, proprio in base ai fossili, in intervalli di tempo che prescindono dal tipo di roccia che si incontra nelle differenti serie stratigrafiche.
Per definire la durata e l’età esatta delle diverse suddivisioni cronologiche, per definire cioè l’età assoluta in numero di anni, la paleontologia non è purtroppo di nessuna utilità. Il problema dell’età assoluta delle rocce è un problema che ha sempre affascinato e che è stato risulto solo di recente grazie a quelli che vengono chiamati metodi radiometrici, e cioè, in definitiva facendo uso dei materiali radioattivi. Il metodo è abbastanza semplice: ogni elemento radioattivo emette, dal momento della consolidazione di una massa fusa, una serie di radiazioni a velocità costante, trasformandosi a poco a poco in un elemento stabile. I problemi che si oppongono alle correlazioni sono particolarmente complessi e abbondanti; ciononostante i paleontologi, costruendo un intricato mosaico di piccoli tasselli, sono riusciti a dare un quadro abbastanza completo di quanto è avvenuto durante il corso delle ere geologiche.
Cerificazione
Distillazione
In questo processo gli elementi più volatili che compongono il resto organico vengono distillati e lasciano una sottile pellicola di carbonio sulla roccia, a testimoniare la forma originaria dell’organismo. I fossili derivanti da questo processo non sono certamente perfetti , tanto è vero che i graptoliti, quegli organismi che più di altri si sono conservati attraverso questo sistema, non furono compresi appieno se non dopo che di essi vennero alla luce alcuni esemplari piritizzati , derivati cioè da un tipico processo di mineralizzazione. Un giacimento in cui le condizioni erano tali da permettere a volte le conservazioni di queste delicatissime strutture è quello assai famoso di Solnhofen in Baviera, ove fu rinvenuto lo scheletro del primo uccello, l’Archaeopteryx, che fu determinato come tale per la eccezionale conservazione delle sue penne. Nello stesso giacimento furono trovati resti di rettili volanti con l’impronta della membrana alare, tentacoli di meduse, insetti completi delle sottili e delicate ali membranose e belemniti completi dei loro tentacoli.Mummificazione
Si tratta di una conservazione in toto di parti molto delicate Due esemplari di Anatosaurus, un dinosauro del Cretaceo, furono trovati completi della pelle raggrinzita, compressa sulle ossa dello scheletro come se l’animale avesse subito una forte disidratazione dopo la morte. Si pensa che ciò sia potuto accadere perché i due esemplari furono sepolti da sabbie che li isolarono dall’azione delle acque circolanti nei sedimenti e che, grazie alle sostanze minerali che contenevano, permisero la pietrificazione quasi perfetta della pelle.Conservazione
Avviene in asfalti o bitumi fossili. Famosi i vertebrati fossili del Pleistocene che si trovano in grande copia a Ranch La Brea, vicino a Los Angeles.
Salificazione
Rari esempi si trovano negli chotte della Tunisia e del Marocco.
Congelamento o crioconservazione
Interessa fossili dei periodi glaciali del Quaternario. È relativamente frequente nel Pergelisol della tundra siberiana.Geometria della fossilizzazione
Gli organismi possono fossilizzare in 3 diversi modi, rispetto alla posizione da essi occupata in vita, e cioè in:
Posizione primaria (o posizione autoctona)
Posizione subprimaria (o posizione alloctona)
Posizione secondaria
Chimica della fossilizzazione
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