Breve storia della vita sulla Terra, il Siluriano

di Roberto Cavicchi
– Paleontologia

Crediti: Immagine presa dal sito meteorologiaenred.com

Oh beh, ci risiamo. Io sono qua per spiattellarvi un mega riassunto della vita sulla Terra, cercando di tenere fuori meno roba possibile (e fallendo miseramente). Voi siete qua per leggermi, a meno che non abbiate cliccato per sbaglio pensando di trovare mamme single vogliose nella vostra zona. Qui non troverete la mamma di Stifler, purtroppo, ma se non chiudete la pagina magari potreste imparare qualcosa. La scelta è vostra.

A parte il breve spin-off, che potete leggere qua, l’ultima volta abbiamo dato uno sguardo all’Ordoviciano (potete rinfrescarvi la memoria qua), quindi oggi è giunto il momento di parlare del Siluriano. Sì, avete capito bene, il Siluriano! Siete contenti? No? Beh a me non importa.

Il Siluriano è un periodo geologico molto importante. Dopo la batosta che è stata l’estinzione di massa di fine Ordoviciano, erano rimaste aperte un sacco di nicchie ecologiche, e questo ha facilitato di molto l’ascesa dei pesci a dominatori del mare. No, ancora niente dinosauri, ma ci arriveremo, con un po’ di pazienza.

Il Siluriano

Lo sapete che vi tocca, non fate quelle facce schifate, tanto non mi intenerite. Sì, esatto, è il momento dell’inquadramento geologico.

Il Siluriano è il terzo periodo geologico dell’era Paleozoica, inizia dopo la conclusione dell’Ordoviciano e, al suo termine, gli seguirà il Devoniano. In soldoni, il Siluriano inizia circa 443 milioni di anni fa e termina suppergiù 27 milioni di anni dopo, 416 miloni di anni fa. Milione di anni in più, milione di anni meno.

E questo è tutto per l’inquadramento geologico. Aggiungervi che siamo ancora nell’eone Fanerozoico mi pareva inutile ma, oh beh, tanto l’ho appena fatto.

In fondo al mar

L’Ordoviciano lo abbiamo mollato col grande patatrack che è stato l’evento di estinzione alla sua fine. Le estinzioni di massa sono un po’ una seccatura, ma hanno di buono che lasciano aperte un sacco di nicchie ecologiche, e i sopravvissuti non hanno che da adattarsi per riempirle. 

Piccolo inciso: cos’è una nicchia ecologica? Si tratta del ruolo che una specie ricopre all’interno del suo ecosistema. Questo è identificato non solo dall’alimentazione , ma anche dalle relazioni con le altre specie presenti e dal suo apporto all’ambiente. 

Al termine dell’Ordoviciano un mucchio di nicchie ecologiche rimangono sguarnite e pronte a essere reclamate, e i pesci non si lasciano scappare l’occasione. Se avete prestato attenzione durante i capitoli precedenti saprete bene che i primi pesci erano comparsi già nella parte finale del Cambriano, ma nei mari dominati dagli invertebrati erano rimasti un po’ in disparte. Il Siluriano però è un mondo del tutto diverso, e i pesci sono diventati velocemente gli abitanti più popolari del mare. Potevano sedersi al tavolo dei fighi nella mensa scolastica, e per le partite di calcetto venivano sempre scelti per primi. Uno sballo insomma.

Cos’ha dato ai pesci quella spinta in più?

Scheletro e mandibola

Sì, la risposta è nel titolo del paragrafo. Ok, fine andiamo avanti.

E va bene, elaboro.

Iniziamo dalle basi: come sono fatte le ossa? Si tratta di reticoli di fibre di collagene sui quali si vanno a  depositare cristalli di Idrossiapatite. Questa struttura consente alle ossa di essere contemporaneamente dure ma flessibili.

I primi vertebrati avevano uno scheletro cartilagineo, che quindi non si è conservato, ma già nell’Ordoviciano alcuni pesci iniziano ad avere elementi ossei. Questi, però, non erano all’interno del corpo, ma al suo esterno. Una tendenza che esploderà nel Siluriano, durante il quale le armature ossee erano l’ultima moda. Decisamente meglio di risvoltini e mocassini comunque. Vediamo qualcuno di questi pescetti, vi va?

Gli Eterostraci erano pesci estremamente corazzati sulla testa, sui fianchi, e sul ventre, tramite delle piastre ossee saldate tra di loro. Praticamente delle lattine con la coda. Nonostante questa pesante corazzatura, erano ancora animali piuttosto primitivi, privi di pinne laterali, e quindi relegati a un tipo di nuoto alquanto inefficiente. Probabilmente vivevano in prossimità del fondale, o anche dentro di esso.

Didascalia immagine: Ecco un pesce Eterostrace tipo (è una ricostruzione museale). Tanta corazza, poche pinne. Però funzionerebbe bene come supposta. Image credit: Matteo De Stefano/MUSE, CC BY-SA 3.0  

Un po’ più sviluppati erano gli Osteostraci, di cui si conoscono circa 200 specie, a partire dal tardo Ordoviciano. Dotati di uno scudo cefalico di forma arrotondata, molto grande e massiccio, una delle loro caratteristiche più peculiari. Sono anche i primi vertebrati dotati di pinne pettorali appaiate.

Didascalia immagine: Qui invece potete vedere un insieme di specie di Osteostraci appartenenti al genere Cephalaspis. Almeno hanno le pinne pettorali, ma questo non li salva dal sembrare un gruppo di spatole per il ghiaccio che stanno cercando di formare la Squadra Ginew. Image credit: Stanton F. Fink, CC BY-SA 3.0 

Belli e ossuti tutti quanti eh, all’esterno almeno, ma tutti quanti privi di mandibola, cioè pesci agnati. Ma come si fa una mandibola?

La mandibola

Beh, non è del tutto chiaro come si sia evoluta. Ci sono solo delle teorie, roba abbastanza complicata. Proviamo a capirci qualcosa, vi va?

La prima ipotesi, quella più classica, si basa sulle branchie dei pesci agnati. Queste sono separate da degli archi cartilaginei od ossei; la perdita delle aperture branchiali, unita alla fusione degli archi appena citati, sarebbe l’origine della mandibola. 

La teoria della “ventilazione”, invece, gira attorno all’idea che l’apparato mandibolare abbia iniziato ad evolversi come apertura per consentire un maggior flusso di acqua, e quindi ossigeno. Solo in seguito la nuova apertura avrebbe acquisito la funzione alimentare cui siamo abituati.

La terza teoria, l’ipotesi dell’eterotopia, gira attorno a una serie di cambiamenti genetici durante la gestazione degli embrioni. Per il bene di tutti non approfondirò più di così.

Quando è comparsa per la prima volta la mandibola? E chi ce l’ha avuta per primo? 

Taglierò corto dicendo che non si sa la risposta a nessuna delle due domande. Lo scheletro dei pesci agnati non è mineralizzato, quindi non si fossilizza, e di conseguenza non è possibile osservare la transizione. Però vi posso dire quali sono i pesci più antichi in cui possiamo trovarla, sta benedetta mandibola.

I Placodermi sono pesci veramente fighi. 

Al pari dei pesci corazzati di cui vi ho parlato prima, anche i Placodermi erano dotati di una robusta armatura ossea che copriva la loro testa e parte del corpo. A differenza di Eterostraci e Osteostraci, però, le piastre ossee dei Placodermi non erano fuse tra di loro, cosa che gli garantiva una maggior mobilità, in particolare della testa. I Placodermi erano dotati di mandibola, come penso abbiate ormai ampiamente capito, e la loro bocca era una cosa da incubo. Questi pescetti non erano dotati di denti, ma di piastre ossee affilatissime, chiamate piastre gnatali: il margine osseo della mandibola inferiore sfregava contro 8 piastre più piccole nella mascella superiore. Fondamentalmente era una tagliola che nuotava. Sono anche stati i primi pesci ad avere pinne pelviche appaiate. Avevano quindi ben due paia di pinne, pettorali e pelviche, cosa che li rendeva le Cadillac dell’epoca.  Nel Devoniano compariranno quelli veramente da incubo, ma ne parleremo la prossima volta.

Didascalia immagine: Un bell’esempio di Placoderma, potete vedere tutte le sue caratteristiche principali. Questo in particolare appartiene al genere Coccosteus, che comparirà nel Devoniano, quindi è un anacronismo. Però rende l’idea. Image credit: Nobu Tamura, CC BY 2.5 

I Placodermi, per quanto adorabili macchine di morte, non sono sulla stessa linea evolutiva dei pesci che popolano attualmente gli oceani. Sono uno stem group, un ramo divergente da quella che è stata la linea evolutiva principale dei pesci, e che si è sviluppata parallelamente a essa prima di interrompersi senza eredi. Quindi la mandibola probabilmente non si è originata tra di loro. La questione sulla sua origine, pertanto, è ancora un mistero.

Non solo pesci

Come anche ai giorni nostri, i mari siluriani erano abitati da ben più che soli pesci. Numerose specie di invertebrati, molluschi e artropodi,  popolavano quelle acque. I Trilobiti erano ancora molto numerosi e diversificati, ma non sono i più impressionanti del gruppo.

Il Siluriano è il momento d’oro degli Euripteridi, o scorpioni di mare, di cui vi avevo accennato già nel capitolo sull’Ordoviciano. Questi artropodi appartengono al grande gruppo dei Chelicerata, lo stesso di ragni e scorpioni, e sono i loro esponenti più grandi mai comparsi sulla Terra. I più grandi tra di loro potevano raggiungere i 2 metri di lunghezza. Immaginate di vedervene uno vicino mentre nuotate. Avanti. Non vergognatevi se iniziate a strillare, in fondo è quasi Halloween. Ce n’erano anche di molto più piccoli, ma scommetto che pure un Euripteride da 20 centimetri sarebbe in grado di farvi riempire di colpo le mutande.

Didascalia immagine: Slimonia è un bell’esempio di Euripteride. Questo affare diventava lungo 2 metri, un incubo natante. L’estinzione non è sempre una brutta cosa. Image credit: ДиБгд, CC BY-SA 4.0

Non solo mare

Cosa succede sulla terraferma? Se vi ricordate, nell’Ordoviciano c’erano già delle piante che ce l’avevano fatta ed erano emerse. La loro storia, chiaramente, non si è conclusa con la grande estinzione alla fine di quel periodo, ma è continuata. Cavolo, se è continuata (niente cavoli però). Nel Siluriano le piante continuano a evolversi, e compaiono le prime Tracheofite, o piante vascolari. La loro caratteristica principale sono i vasi (no, non ci sono piantate dentro, prima che facciate battute divertentissime che fanno venir voglia di prendervi a ceffoni), cioè un sistema di conduzione dei nutrienti lungo la pianta. La più antica conosciuta è Cooksonia, una piantina composta da steli cilindrici che ogni tanto si biforcano e che terminano in sporangi, cioè strutture contenenti spore, di forma circolare. 

Didascalia immagine: Cooksonia, in tutta la sua semplicità. Notate il design minimale e il profilo naif. Perfetto per tutti i salotti. Image credit: Zeimusu, CC BY-SA 3.0 

Non solo piante però! Anche la vita animale inizia a farsi strada fuori dall’acqua. Alcune specie di miriapodi (gli artropodi dotati di troppi arti, come centopiedi e millepiedi), tipo il piccolo Pneumodesmus, iniziano a zampettare sulla terra probabilmente verso la fine del Siluriano e l’inizio del Devoniano (forse più il secondo che il primo). Un super passo in avanti, vero?

Questo è un po’ il meglio del Siluriano, anche se non tutto, chiaramente. È stato un periodo importante per la vita sulla Terra, durante il quale sono state gettate le basi per molte delle strutture fisiche che poi sono diventate essenziali nei milioni di anni a venire, fino a oggi. E, con i vertebrati ormai ascesi a mega gruppo dominante, il meglio deve ancora arrivare!

Il Siluriano non dura molto a lungo, meno di 30 milioni di anni. Al suo finire gli succederà il Devoniano, e lì sì che le cose inizieranno a farsi interessanti!