Breve storia della vita sulla terra, il Devoniano

di Roberto Cavicchi
– Paleontologia

Crediti: Chip Clark, CC-PD-Mark

Oh, salve, non vi avevo visti. Cioè, chiaramente, io non sarò lì mentre leggerete queste righe, che poi le ho scritte in un momento indeterminato del vostro passato, quindi non posso vedervi, è ovvio. 

Scusate, che stavo dicendo?

Ah, sì, è il momento di un nuovo capitolo della Breve Storia della Vita sulla Terra! L’altra volta abbiamo dato uno sguardo al Siluriano (e se voi sciamannati non lo avete ancora letto potete recuperare qua), quindi adesso è il turno del Devoniano! Siete carichi? Gasati? 

Beh dovreste, perché il Devoniano è una figata pazzesca, un periodo importantissimo in cui compaiono tante innovazioni che possiamo vedere ancora al giorno d’oggi, oltre a degli animali super fighissimi che porco mondo c’ho già la fotta addosso di descriverveli. Tra pesci corazzati, pesci con lo scheletro e pesci bastardi che decidono sia una buona idea salire sulla terra emersa, qui manca solo la maionese.

Il Devoniano

Via il dente via il dolore, come diceva sempre il mio dentista prima di farmi un male pazzesco (un giorno mi vendicherò, oh se mi vendicherò).

Ma procediamo con l’inquadramento geologico.

Il Devoniano è il quarto periodo geologico del Paleozoico (che è la prima Era dell’Eone Fanerozoico, sono sicurissimo che ve lo ricordiate). Inizia circa 416 milioni di anni fa, dopo la fine del Siluriano, e durerà ben 57 milioni di anni, terminando 359 milioni di anni fa, con l’inizio del Carbonifero. 

Bene, adesso passiamo alle cose divertenti.

In fondo al mare nessuno può sentirvi urlare. Ovviamente.

Pesci. Pesci ovunque. Vi ricordate com’era il Siluriano? Con l’ascesa dei pesci a nuovi ragazzi fighi della scuola? Ecco, il trend continua nel Devoniano, i pesci sono i più cool del mare, guidano le cadillac, escono con le cheerleader, e fanno le smutandate a quei nerd degli invertebrati, per il divertimento generale di tutti quanti. 

Non fraintendetemi, molluschi, artropodi e bestie varie prive di scheletro sono ancora gli abitanti più numerosi del mare, come anche al giorno d’oggi eh, briozoi e coralli sono diffusissimi e parte essenziale degli ecosistemi subacquei. Dato però che ne abbiamo già parlato nei capitoli scorsi, e che a dirla tutta hanno un po’ rotto determinate porzioni anatomiche maschili, penso proprio che non li tratterò in questa sede.

Pesci dunque, ma quali? Beh, alcuni volti sono già noti, li abbiamo visti nel Siluriano: i pesci agnati, od Ostracodermi. Ve li ricordate? Osteostraci ed Eterostraci? Quei fenomeni di inutilità, corazzatissimi, poche pinne e ancora meno mandibola? Proprio loro. Nonostante fossero impressionanti quanto un paio di vecchi calzini, gli Ostracodermi vivono il loro periodo d’oro durante il Devoniano, alla fine del quale hanno il buon gusto di estinguersi. Al giorno d’oggi gli Agnati esistono ancora, tipo le Lamprede e i Missiniformi, bestie ributtanti che paiono uscite da un film dell’orrore o dalla copertina di un album death metal. Per fortuna non sono tante specie, una cinquantina suppergiù, ma sono parecchio diffuse.

Sapete chi altri vive il suo periodo d’oro durante il Devoniano? I Placodermi! Anche di loro ho parlato nel capitolo sul Siluriano, sono i più antichi pesci finora trovati dotati di mandibola, dei veri fighi loro, altroché. 

I Placodermi erano divisi in 8 ordini: Acanthothothoraci, Antiarchi, Arthrodira, Petalichtyida, Phyllolepida, Pseupopetalichtyida, Ptyctodontida e Rhenanida. No, non dovete ricordarveli tutti a memoria, non lo faccio neanch’io. Erano differenziati per dimensioni, forma del corpo e dell’armatura ossea, stili di vita, alimentazione e squadra di calcio preferita. In tutto si conoscono circa 350 generi di Placodermi, circa 200 dei quali sono raggruppati nell’ordine Arthrodira, più di metà dell’intera Classe.

È all’interno degli Arthrodira che si evolveranno due famiglie, Dinichtyidae e Titanichtyidae, che conterranno le specie più grandi tra tutti i Placodermi, nonché i vertebrati più grandi mai comparsi fino a quel momento.

I Titanichtyidae devono il loro nome al genere Titanichtys che, non serve tanta immaginazione per capirlo, è caratterizzato dalle grandi dimensioni. Questi pescioloni potevano raggiungere svariati metri di lunghezza, e avevano anche un’altra particolarità. Le piastre ossee nella loro bocca come strumento di caccia sarebbero state utili quanto una forchetta per bere il brodo, ma erano funzionali per filtrare l’acqua e cibarsi di plankton o banchi di piccoli pesci. I Titanichtys sono quindi i più antichi grossi vertebrati filtratori finora conosciuti.

Quel bel bagigione di Titanichtys. Image credit: Dmitry Bogdanov, CC-BY-3.0 

I Dinichtyidae invece hanno partorito uno dei miei animali preistorici preferiti di sempre. Il genere Dunkleosteus era un concentrato di furia omicida. La specie tipo, Dunkleosteus terrelli, è stato il vertebrato più grande mai comparso sulla Terra fino al Devoniano, ed era il predatore apicale dei mari del suo tempo. In grado di raggiungere lunghezze tra i 6 e i 7 metri, la sua testa e la parte iniziale del tronco erano ricoperti da una spessa armatura ossea, e la sua bocca era un film dell’orrore. Non conteneva denti (generalmente rari tra i Placodermi), ma affilate lame ossee chiamate piastre gnatali. Le 2 piastre della mandibola, una per lato, si affilavano sfregando contro le 8 più piccole posizionate in alto, lungo la mascella, le quali si appuntivano e affilavano a loro volta. Praticamente, Dunkleosteus era un ibrido di carro armato e trappola per orsi. Su di lui sono stati effettuati anche degli studi biomeccanici per determinare la forza del suo morso, che evidentemente non faceva già abbastanza paura. Le simulazioni hanno rivelato che un Dunkleosteus adulto lungo circa 6 metri poteva avere una potenza di morso tra i 4400 e i 5300 newton; sulla punta di una delle “zanne” la potenza poteva arrivare a 147 milioni di newton per centimetro quadrato. Inoltre la sua bocca poteva aprirsi ad altissima velocità, in una frazione di secondo, creando un’azione di risucchio simile a quella impiegata da molti pesci predatori anche al giorno d’oggi. Quindi immaginatevi i mari del Devoniano, nei quali nuotavano pesci corazzati lungi più di 6 metri, in grado di risucchiarvi in bocca prima di tagliarvi di netto a metà con l’equivalente orale di una tagliola. Adesso andate a cambiarvi le mutande. Con comodo, io non ho fretta.

Uno schema accurato dell’anatomia di un Dunkleosteus. Image credit: Dmitry Bogdanov, CC-BY-3.0 

Però per sopravvivere ci sono cose più importanti dell’essere il più grosso, il più forte, e più incazzato di una Iena che si è appena beccata un clistere a sorpresa. Alla fine del Devoniano i Placodermi si estingueranno, terminando così il loro regno del terrore.

Mica tutto scompare però

Cioè, tutto lo fa a un certo punto, ma per alcune delle cose comparse nel Devoniano quel momento non è ancora arrivato.

I Chondrichthyes, che da ora in poi chiamerò Condroitti perché è molto più veloce da scrivere e io sono pigro come un Orso in letargo, sono una classe di pesci dotati di uno scheletro cartilagineo. Vi sono venuti in mente gli Squali? Bravi, vuol dire che non siete del tutto tonti, perché gli squali appartengono proprio a questo gruppo. 10 punti a Tassorosso!

Dei Condroitti in realtà si trovano tracce fin dall’Ordoviciano, nella forma di scaglie e denti isolati, ma i primi resti certi risalgono all’inizio del Devoniano. 

I Condroitti sono caratterizzati da uno scheletro cartilagineo. Che diavolo vuol dire? Il loro scheletro è formato da cartilagine calcificata, cioè al cui interno si trova una certa quantità di fosfato di calcio, non abbastanza però per renderla un osso. Questo tipo di scheletro caratterizza anche i Placodermi e alcuni Agnati, ma quello dei Condroitti si differenzia per essere formato da cartilagine calcificata prismatica, cioè disposta in una serie di ti piccoli tasselli o prismi.

Tra i più iconici Condroitti del Devoniano c’è un antico antenato degli squali, Cladoselache, in grado di raggiungere i 2 metri di lunghezza. Probabilmente era un nuotatore veloce, in grado di propellersi con forza grazie alla coda potente.

Il Cladoselache, che non è esattamente un fenomeno di fantasiosità a guardarlo, probabilmente in vita faceva il ragioniere. Image credit: Nobu Tamura, CC-BY-SA-4.0

Uno stem group dei Condroitti sono gli Acanthodii, pesci caratterizzati da lunghe spine coriacee in prossimità delle pinne, probabilmente usate come strumento di difesa.

Piccolo inciso: cos’è uno stem group? Con questo termine si intende un gruppo di animali estinti (sì, il fatto che siano schiattati tutti è importante) che ha un antenato in comune con un altro gruppo ancora esistente noto come crown group. Pensate come se si trattasse di un albero, meglio ancora un cespuglio, i cui rami divergono: lo stem group è un ramo che si è biforcato, è cresciuto, e poi si è seccato ed è morto; il crown group invece è il “ramo principale” ed è ancora vivo.

Gli Acanthodii erano comparsi già nell’Ordoviciano, ma solo nel Devoniano riescono a diventare veramente abbondanti. Adesso, sono estinti, sono schiattati del tutto durante il Permiano (sì, lo so che li ho messi nel capitolo della roba che non è scomparsa, non rompetemi i maglioni). Essendo comparsi molto presto hanno una posizione basale importante per studiare le origini dei pesci dotati di mandibola, quindi ho ritenuto che meritassero una menzione.

Ma ci sono anche pesci con idee ben diverse dai Placodermi su come usare le ossa.

St’osso mettimelo dentro, ti va?

Se stessi scrivendo in inglese adesso mi rotolerei di risate in attesa di essere censurato. E invece niente.

Alla fine del Siluriano compare un gruppo di pesci con delle idee molto diverse dai Placodermi su quale sia la posizione migliore per le ossa. Gli Osteichtyes, Osteitti da ora in poi, infatti ritengono che questo fenomenale materiale organico stia meglio dentro il corpo a fare da scheletro, e non fuori a giocare alla corazza. Un atteggiamento da insopportabili “so tutto io”, anche se avevano ragione. 

Gli Osteitti sono divisi in due classi, entrambe molto importanti e ancora esistenti.

Gli Actinopterigi sono i pesci cui siamo abituati anche al giorno d’oggi. La loro caratteristica sono le pinne molto sottili supportate da delle stecche cartilaginee od ossee chiamate raggi. Compaiono all’inizio del Devoniano, ma solo verso la fine del periodo cominciano a diversificarsi in maniera significativa. Quasi tutti i pesci Osteitti  che sguazzano in giro adesso sono Actinopterigi.

Uno dei primi Actinopterigi è Cheirolepis, dal Devoniano medio. Lungo mediamente 25 centimetri, era un piccolo predatore dotato di un cranio estremamente cinetico, cioè composto da parti mobili in grado di muoversi le une contro le altre. Questo gli dava la possibilità di aprire tantissimo la bocca, al punto da essere in grado di ingoiare prede grandi quanto due terzi di lui.

Qui potete dare un’occhiata a Cheirolepis. Adesso possiamo prenderlo in giro per la bocca grande e tutte le cose che poteva farci, ma quelli che lo facevano davanti a lui di solito finivano mangiati. Image credit: Smokeybjb, CC-BY-SA-3.0 

C’è un’altra classe molto, molto importante all’interno degli Osteitti; sto parlando, chiaramente dei Sarcopterigi. 

Lo ammetto, mi aspettavo qualche “Oooooh” in più, e qualche sguardo morto dentro in meno. Temo di dover elaborare.

I Sarcopterigi sono comparsi alla fine del Siluriano, e le loro pinne sono molto diverse da quelle degli Actinopterigi. Non sono sottili e sorrette da qualche raggio cartilagineo, ma belle cicciotte e muscolose, dotate di uno scheletro ben sviluppato.

Un tipico rappresentante dei Sarcopterigi, ancora esistente, è il Celacanto. Comparsi a inizio Devoniano, i Celacanti sono caratterizzati da un corpo breve e una testa massiccia. Chiaramente hanno anche delle belle pinne virili, forti e ossee, l’equivalente ittico di un muratore bergamasco in canottiera sporca che tiene in mano una Peroni mentre ti insegna a tirar su un muro. Sono famosi soprattutto per un’altra cosa però: si credeva si fossero estinti a fine Cretaceo, 65 milioni di anni fa, fino a che, oplà, nel 1938 ne viene pescato uno nell’Oceano indiano. Chiamato Latimeria, viene comunemente definito “fossile vivente”, ed è pressoché uguale ai suo antenati. 

Un disegno di Celacanto, vecchio ma accurato. Guardate l’aria sicura di sé di chi si presenta al lavoro in canotta sporca di sugo. Manca solo la sigaretta in bocca. Image credit: Autore incerto, CC-BY-SA-3.0-migrated 

Il gruppo di Sarcopterigi contenente i Celacanti è noto come Actinistia, ma non è l’unico. Molto importanti sono anche i Dipnoi, i pesci polmonati. Al giorno d’oggi ce ne sono solo 3 generi ancora viventi, ma nel Devoniano erano molto diversificati.

Ma quindi i Sarcopterigi, al giorno d’oggi, solo qualche pesce polmonato e una manciata di Celacanti a cui proprio non va di estinguersi? Che manica di sfigati, vero? Eeeeeeeh, non proprio. Anche io, voi, vostra nonna e il vostro gatto, siamo tutti Sarcopterigi.

Verso la terra emersa e oltre!

Essì, i Sarcopterigi che sono rimasti pesci sono pochini, ma ce ne sono veramente un sacco che hanno abbandonato l’acqua e si sono trasformati in qualcos’altro. In Tetrapodomorpha, cioè un super gruppo che contiene anfibi, rettili, mammiferi e uccelli. Siamo tutti Sarcopterigi insomma.

Le prime prove della loro esistenza sono delle orme fossili risalenti al Devoniano medio, circa 390 milioni di anni fa, ma è solo dal Devoniano superiore che sono stati trovati dei resti ossei utili alla loro identificazione. I meglio conosciuti tra i primi Tetrapodomorpha sono Ichthyostega e Acanthostega, dalla Groenlandia, e Tiktaalik, dal Canada.

Sono tutti e 3 animali tra i 50 centimetri e 1,2 metri di lunghezza, carnivori, e con un aspetto ancora molto da pesce. Le loro zampe erano primitive, con polsi e caviglie poco sviluppati.

Forse non erano un granché, ma avere polsi e caviglie era già un carattere moderno. Lo stesso si può dire della divisione del cranio dal cinto pettorale, caratteristica innovativa per l’epoca, che conferiva loro un collo mobile. Tiktaalik è il più antico dei 3 (oltre ad essere quello con il nome più adorabile), ed è il più primitivo. In particolare, il suo bacino era privo di Ischio, e l’Ilio non  era fuso per bene alla colonna vertebrale. 

Guardate sto infame del Tiktaalik, li mortacci sua, si fosse fatto i frazzi suoi, ma guarda te. Image credit: https://knowyourmeme.com/

Molto primitivo era anche il bacino di Acanthostega, che però era già formato dalle 3 parti tipiche, Pube, Ischio e Ilio, che insieme formavano l’acetabolo in cui si inseriva la testa del Femore. Come tipico dei Tetrapodi insomma. Gli arti di Acanthostega erano dotati di tutte le ossa che si possono trovare anche nei Tetrapodi successivi, e anche qualcuna in più. Infatti, invece di 5 dita, ne aveva 8, mentre Ichthyostega ne aveva 7, altri Tetrapodomorpha del devoniano superiore ne avevano 6. Questo gli avrebbe permesso di contare molto in alto o di essere eccellenti pianisti; probabilmente però erano stupidi quanto alcuni dei più beceri utenti di Facebook, quindi non se ne facevano nulla a parte mettersele nel naso.

I primi Tetrapodomorpha dovevano avere uno stile di vita ancora prevalentemente acquatico: i loro arti gli avrebbero permesso solo movimenti molto goffi sulla terraferma, e comunque per periodi di tempo limitati. Erano molto più utili in acqua, dove potevano essere usati per muoversi sui bassi fondali sia in acque salate che dolci, e le loro code ancora pinnate erano ottime per nuotare. Inoltre erano dotati di branchie anche da adulti. Salire sulla terra doveva essere vantaggioso per sfuggire a irritanti predatori o per spostarsi da un corpo d’acqua all’altro durante la stagione secca, ma non molto altro. I primi Tetrapodi del tutto terrestri compariranno solo alcuni milioni di anni dopo, durante il Carbonifero.

Il mondo emerso

Le cose più eccitanti del Devoniano accadono nei suoi mari, ma non è che sulla terraferma non ci si desse da fare. 

Artropodi vari se ne andavano in giro senza una preoccupazione nella loro vita, a parte trovare da mangiare, fare l’amore e non farsi mangiare, niente di nuovo sul loro fronte.

Discorso diverso per le piante invece. Durante il Devoniano compaiono gli Equiseti, piante che esistono ancora al giorno d’oggi, anche se in un numero di generi piuttosto limitato. Sono caratterizzato da un tronco diviso in “nodi” principali, da cui le foglie spuntano a raggio. Adesso li si può trovare facilmente lungo i bordi delle strade, o come erbacce in giardino (a meno di andare ai tropici, dove possono diventare alti alcuni metri), ma durante il Carbonifero gli Equiseti formavano delle autentiche foreste. Si diffondono anche piante simili alle Felci, ma per quelle vere si dovrà attendere il Carbonifero. 

Un tipico equiseto, come ne avrete visti sicuramente in giro. Non c’è molto altro da dire, è emozionante quanto una dichiarazione dei redditi. Image credit: Daniel kraft, CC-BY-SA-3.0 

Fanno capolino anche i primi veri e propri alberi; uno dei più antichi e importanti è Archeopteris, risalente al Devoniano medio. Anche se superficialmente assomigliava a una Felce arborea, il suo tronco era composto da tessuti legnosi, e si allargava ad anelli, come gli alberi attuali.

Sempre durante il Devoniano compaiono anche le prime piante in grado di riprodursi tramite semi invece che spore.

È stato bello e tutto, ma forse ora è il caso di estinguersi

Il Devoniano è stato un periodo straordinario per l’evoluzione della vita sulla Terra, e quindi non poteva finire in maniera anonima.

No, il Devoniano in chiusura ci schiaffa una bella estinzione di massa, la seconda delle 5 che hanno puntellato la storia del pianeta (la prima era stata alla fine dell’Ordoviciano, vi ricordate che ne abbiamo parlato, vero? VERO?), durante la quale si estingue circa il 50% delle specie animali. 

A dirla tutta non è stato proprio un evento improvviso, ma più una crisi prolungata, protrattasi in una serie di “impulsi” dal Devoniano medio fino alla fine del periodo. Una serie di mazzate sui denti durata circa 20 milioni di anni, e alla fine un mucchio di roba ha fatto ciao ciao. Tra le cose che tirano definitivamente le cuoia ci sono i Placodermi (almeno non si nuota più in mezzo alle tagliole), ma anche un sacco di pesci agnati, come gli Ostracodermi, ma anche i Conodonti, di cui avevamo parlato nell’Ordoviciano, un sacco di Acanthodii, e un mucchio di altri che mò non è che mi metto a farvi la lista della spesa. Una volta ripulita casa, Condroitti e Actinopterigi sono riusciti a conquistare un posto molto più predominante nel mare, e anche i Tetrapodi si sono trovati la strada spianata. Via il vecchio, avanti col nuovo!

Il Devoniano è stato un periodo super intenso, e se siete arrivati a leggere fino a qua probabilmente lo avrete già capito da soli. Complimenti per la dedizione tra l’altro, io avrei mollato lì 5 pagine e mezza fa per andare guardare video di gatti su Youtube.

Con la fine del Devoniano inizia il Carbonifero, durante il quale finalmente anche la vita sulla terra emersa diventerà interessante. Se vi va allora ci ribecchiamo nel prossimo capitolo, così vi racconto che succede.