Post on 05-Jul-2015
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TAFONOMIASostanze che compongono gli
organismi e fossilizzazione
Lezioni del corso di Paleontologia con Esercitazioni
A.A. 20108/2011Prof. Federico Masini
Come accennato un organismo è composto di parti molli e parti dure.
PARTI MOLLI Proteine, Carboidrati, Grassi ecc.
PARTI DURE NON MINERALIZZATE Scleroproteine, Carboidrati
PARTI DURE MINERALIZZATE Carbonato di calcioSiliceFosfato
La fossilizzazione dipende in larga misura dalla presenza di parti dure
nell’organismo
Come è ben noto, gran parte del corpo degli organismi è costituito da acqua: in particolare l’acqua contribuisce alla costituzione delle parti molli in proporzioni variabili tra 90 – 98 % a seconda del tessuto e del gruppo sistematico
Le proteine, i grassi, i carboidrati delle parti molli non fossilizzano quasi mai come tali, ma si possono trovare in tracce nei fossili (ad esempio gli acidi nucleici)… salvo le dovute eccezioni
Parti dure non mineralizzate
• Le parti dure non mineralizzate sono composte da proteine e polisaccaridi che resistono maggiormente alla putrefazione e possono, in particolari condizioni, andare incontro a fossilizzazione
• Nel regno animale sono comuni la CHITINA e le SCLEROPROTEINE
• In quello vegetale la CELLULOSA, LIGNINA e SPOROPOLLENINA
Parti dure - Chitina
La CHITINA è un polisaccaride tipico degli artropodi (Trilobiti, Crostacei, Insetti ecc.) Nei Brachiopodi, Crostacei, Celenterati e Briozoi è spesso associata a biomineralizzazioni in Carbonato di calcio (Calcite) o fosfato di Calcio (Apatite).
Parti dure - Scleroproteine
• Un’altra famiglia di proteine di sostegno importante è quella delle scleroproteine, catene di amminoacidi ad alto contenuto di Zolfo, che danno luogo a tessuti fibrosi e resistenti.
• A seconda dei vari gruppi sistematici di animali questo tipo di proteina prende vari nomi, pur essendo fondamentalmente molto simile.
Scleroproteine
COLLAGENE – abbondante nei Cordati e negli Anellidi, si ritrova anche negli Echinodermi, nei Brachiopodi e nei Poriferi. Costituisce la quasi totalità delle parti dure negli Emicordati (Graptoliti, forme paleozoiche completamente estinte)CONCHIOLINA (conchiglie dei Molluschi)CHERATINA (Cordati - unghie, pelo)
Fibre di collagene in una microfotografia al microscopio
elettronico a scansione
Nel Regno Vegetale • CELLULOSA – costituisce le pareti
cellulari delle cellule vegetali• LIGNINA – costituisce le strutture di
sostegno di foglie e tronchi delle piante superiori
• SPOROPOLLENINA – particolarmente resistente è costituisce la parete esterna dei pollini, è presente nei dinoflagellati e negli acritarchi.
La struttura della lignina. La lignina conferisce rigidità e resistenza alle
pareti delle cellule vegetali
R R
Lig
O*
La lignina costituisce la
componente di sostegno dei
tessuti vegetali
Dinoflagellati e pollini hanno pareti di sporopollenina
• Microfotografie di granuli pollini fossili.
• Contrada Fusco, Siracusa. Pleistocene Medio
PARTI DURE MINERALIZZATE
• Le bio-mineralizzazioni più diffuse sono a carico di tre composti chimici:
• Carbonato di Calcio• Silice• Fosfato di Calcio
CARBONATO DI CALCIO - Ca CO3
• calcite (protisti vari: foraminiferi coccolitoforidi, alghe calcaree, poriferi e altri gruppi)
• aragonite – molti gruppi di animali
Un cristallo di calcite
La calcite è meno solubile dell’aragonite, e quindi più favorevole alla fossilizzazioneLa calcite presenta impurità di Magnesio (Mg) in maggiore o minor misura, si parla quindi di Calcite Alto Magnesiaca (HMC) e Basso Magnesiaca (LMC) di cui la prima è meno stabile della seconda.Gli scheletri carbonatici sono i più diffusi sia nel regno animale che vegetale ed anche fra i protisti
Caratteristiche dei carbonati
Nannofossili calcarei
Emiliana Huxlei Quaternario
Foraminiferi
Globigerina eugubina una forma fossile che risale alla fine del Mesozoico
Genere Nonion Pliocene - Attuale
Rosalina globularis, un reperto attuale
Foraminiferi
Pteropodi (gasteropodi planctonici)
Microstruttura della conchiglia dei molluschi
SILICE - SiO2
La biomineralizzazione in silice è molto meno comune di quella carbonaticaScheletri silicei si ritrovano in numerosi Protisti (Diatomee, Silicoflagellati, Radiolari) e nelle spugne.Gli scheletri silicei, con l’eccezione di alcune spugne, sono esili, sottili, di aspetto delicato.
Diatomee
Radiolari
Silicoflagellati
FOSFATO DI CALCIO Ca5(PO4)3OH (Idrossiapatite)
Più stabile dei carbonati, è tipico dei Cordati (fra cui i Vertebrati), Brachiopodi, Conodontofori ed è talvolta presente nel carapace dei Trilobiti
Un cristallo di apatite
Microfotografia ad alto ingrandimento della corona di un dente di mammifero – I cristalliti di
fluoroapatite sono intimamente associati a fibre di collagene che aumentano la resistenza del tessuto
Vertebrati
Brachiopodi