Venti anni e 7.500 fossili rivelano ciò che offusca i reperti fossili marini della Terra

Un team globale di scienziati ha trascorso due decenni analizzando quasi 7.500 fossili marini per scoprire perché il registro fossile marino della Terra contiene spesso esemplari di periodi di tempo molto diversi all'interno dello stesso strato geologico.

Gli ambienti marini ad alta attività biologica creano complesse reti di tunnel sotto il fondo marino, formate da creature come vongole, gamberetti, stelle marine, lumache, vermi e altri. Di conseguenza, i fossili trovati fianco a fianco nello stesso strato possono in realtà coprire centinaia o addirittura migliaia di anni. Questo complica gli sforzi per ricostruire precise linee temporali delle comunità marine passate. Rafal Nawrot, un paleontologo dell'Università di Vienna, ha espresso stupore per quanto tempo potrebbe trascorrere tra le vite di organismi i cui resti sono finiti insieme in un unico strato di sedimenti.

Daniele Scarponi, professore associato all'Università di Bologna e collaboratore di Nawrot, ha sottolineato che il concetto di media temporale influenza i tipi di domande scientifiche che i paleontologi possono affrontare. Alcuni strati fossili conservano istantanee di ecosistemi, simili alle rovine di Pompei, dove la rapida sepoltura conserva un momento nel tempo. Altri strati assomigliano a cimiteri preistorici, dove i resti si accumulano gradualmente nel corso dei secoli.

Secondo lo studio, diversi fattori contribuiscono alla media temporale. Un elemento chiave è la durata del materiale organico. La maggior parte degli organismi decadono o sono consumati da scavengers prima di diventare fossili, il che significa che il registro fossile è in gran parte costituito da parti dure come conchiglie e ossa. Anche questi materiali possono degradarsi se non conservati rapidamente. Anche il tasso di sedimentazione svolge un ruolo critico. L'accumulo di sedimenti varia ampiamente negli oceani e cambia nel tempo.

Al contrario, le regioni con sedimentazione lenta consentono ai resti di accumularsi per lunghi periodi, aumentando il potenziale di miscelazione. La produttività biologica influenza anche il numero di fossili presenti in una determinata posizione. Una maggiore produttività significa che esistevano più organismi da fossilizzare, con conseguente ricchezza dei letti fossili. Tuttavia, questo non significa necessariamente che i fossili rappresentano un arco di tempo più breve, poiché il processo di miscelazione può ancora offuscare la linea temporale. La ricerca, condotta per oltre 20 anni da un consorzio internazionale, mirava a identificare il fattore più influente tra queste variabili.

Esaminando i tassi di sedimentazione e confrontandoli con la distribuzione dei fossili, il team ha concluso che la velocità di accumulo dei sedimenti è il fattore dominante che controlla la media temporale. Conoscere il tasso di sedimentazione consente agli scienziati di stimare l'intervallo di tempo coperto da un assemblaggio fossile.

Lo studio, pubblicato negli Atti dell'Accademia Nazionale delle Scienze, fornisce un quadro per valutare la risoluzione temporale dei reperti fossili. Gli scienziati possono ora utilizzare i tassi di sedimentazione per comprendere meglio gli intervalli di tempo rappresentati dai diversi strati fossili. Questo approccio dovrebbe migliorare le interpretazioni degli ecosistemi passati e migliorare l'accuratezza delle linee temporali evoluzionarie derivate dai reperti fossili. I ricercatori prevedono di applicare questi risultati ad altre regioni e ambienti, espandendo la portata dello studio. Il lavoro futuro potrebbe comportare il perfezionamento dei modelli che incorporano variabili aggiuntive, come gli impatti dei cambiamenti climatici sui modelli di sedimentazione.

L'obiettivo finale è quello di sviluppare metodi più affidabili per interpretare il registro fossile e ottenere approfondimenti sulla storia biologica della Terra.