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In che modo i paleontologi trovano fossili?



Questo è il primo di una serie in cinque parti scritta da esperti presenti nella nuova Hall of Fossils della Smithsonian — la mostra Deep Time che aprirà l'8 giugno al National Museum of Natural History. La serie completa può essere trovata visitando il nostro rapporto speciale Deep Time

Nel romanzo di Thomas Hardy del 1873 A Pair of Blue Eyes, Henry Knight cerca di impressionare l'eroina, Elfride Swancourt, mostrandole come le correnti d'aria salgono su una ripida scogliera sul mare. Una folata improvvisa si toglie il cappello e, tentando di afferrarlo, scivola giù per l'inclinazione. Knight finisce per aggrapparsi alla scogliera per la cara vita. Essendo di tendenza scientifica, studia la parete rocciosa anche in questa terribile situazione.

“Da una di quelle congiunzioni familiari di cose con cui il mondo inanimato attira la mente dell'uomo quando si ferma in sospeso, di fronte agli occhi di Knight c'era un fossile incastonato, che si stagliava in basso rilievo dalla roccia. Era una creatura con gli occhi. Gli occhi, morti e trasformati in pietra, lo riguardavano persino adesso. Era uno dei primi crostacei chiamati trilobiti. "

Con oltre 15.000 specie registrate, i trilobiti erano un gruppo incredibilmente diversificato di artropodi che vagavano per gli oceani da circa 540 milioni a 252 milioni di anni fa. Considerati parenti dei crostacei ai tempi di Hardy, ora sono interpretati come una radiazione evolutiva completamente estinta dei primi artropodi. Gli artropodi sono caratterizzati da coppie di gambe articolate e un esoscheletro segmentato. Oggi rappresentano oltre l'80% delle specie animali e comprendono insetti, ragni, granchi e molti loro parenti.

paradoxides Molte persone cercano fossili (sopra: Paradoxides, una trilobite raccolta in Marocco) perché sono ricordi tangibili della storia inimmaginabilmente lunga della Terra. (Chip Clark, NMNH)

Circa un secolo dopo che Hardy scrisse il suo romanzo, mi sedetti a un'esposizione di scisto lungo il bordo di un bosco scuro in Germania. Ero uno studente delle superiori che viaggiava con colleghi collezionisti e cercavo fossili del periodo Devoniano, da 358 milioni di anni a 419 milioni di anni fa. Continuavo a dividere i blocchi di scisto per cercare fossili sepolti al loro interno. Con un leggero tocco del mio martello da roccia, un pezzo di roccia si aprì per rivelare lo scudo della testa di un trilobite. Il fossile mi fissò con gli occhi senza vista mentre mi meravigliavo di essere stato il primo umano a vederlo dopo aver trascorso circa 390 milioni di anni nel terreno.

L'imbarazzato Mr. Knight si imbatté per caso in un trilobite. Al contrario, l'ho fatto dopo aver studiato le mappe geologiche. Conoscevo l'età dello scisto e avevo una buona idea dei tipi di animali estinti che avrei potuto trovare. Le due storie illustrano bene i due modi più comuni di trovare fossili.

IMG_4896.jpg La "Hall of Fossils — Deep Time" di Smithsonian aprirà l'8 giugno 2019. (Smithsonian.com)

La raccolta non richiede una formazione formale. In effetti, alcuni dei migliori collezionisti con cui ho cacciato fossili includono un poliziotto e un veterinario. Molte persone raccolgono fossili perché sono ricordi tangibili della storia inimmaginabilmente lunga della Terra. Le fantastiche forme di alcuni fossili li rendono oggetti di piacere estetico per altri collezionisti.

Molti fossili vengono scoperti per puro caso. Nel 1906, un cercatore tedesco nell'attuale Tanzania si imbatté in un enorme osso che fuoriesce da terra in una foresta. Questa scoperta ha portato alla scoperta di uno dei più grandi cimiteri di dinosauri al mondo. Nel 2002, un tagliatore di marmo italiano ha scoperto lo scheletro di una balena primitiva all'interno di un grande blocco di calcare marmorizzato di 40 milioni di anni fa dall'Egitto mentre ha tagliato la roccia in lastre per uso architettonico. Proprio di recente, gli scienziati hanno riconosciuto un pezzo di una mandibola trovato da un monaco in una grotta in Tibet come il primo buono esempio di una specie ancora misteriosa di antichi umani. Il monaco era entrato nella caverna per trovare un posto tranquillo dove pregare quando notò l'osso sul pavimento della caverna.

Sebbene vi sia sempre un grande elemento di fortuna nella ricerca di fossili, i paleontologi professionisti e gli esperti collezionisti di avocazione non lasciano le cose al caso. L'attento studio delle mappe geologiche aiuta a identificare le aree adatte per la prospezione. I fossili si trovano nelle rocce sedimentarie, che sono state depositate dal vento o dall'acqua. Al contrario, le rocce ignee, che si sono formate da materiale fuso caldo che potrebbe bruciare qualsiasi vita biologica, non contengono fossili. La mia ricerca si concentra sui fossili di vertebrati del periodo triassico, da 252 a 200 milioni di anni fa. In tutto il mondo, ci sono solo poche decine di luoghi con rocce che potrebbero potenzialmente contenere tali resti. Qui nella popolata costa orientale degli Stati Uniti, la maggior parte delle formazioni rocciose del Triassico sono coperte da edifici, parcheggi o fitta vegetazione.

I siti di prospezione sono in gran parte limitati a tagli stradali, cantieri edili e cave. Un sito importante nella Virginia centrale che ho scavato molti anni fa è ora sepolto sotto un campo di calcio scolastico. Al contrario, le terre aride e colorate del sud-ovest americano sono la materia dei sogni dei paleontologi. Lì, puoi raccogliere molti fossili senza doversi preoccupare di essere cancellato dai veicoli che passano a pochi centimetri di distanza.

Cercare fossili richiede pazienza e perseveranza. A volte trascorri giorni o settimane sul campo prima di fare finalmente una scoperta interessante. Alcuni strati di roccia non hanno così tanti fossili. Ho raccolto fossili di vertebrati triassici lungo le rive della baia di Fundy nel Canada orientale, dove in media trovo solo tre o quattro pezzi di osso per miglio di costa. La maggior parte di questi sono così incompleti che è impossibile dire di che osso sono, tanto meno da quale animale provengono. Anche così, nel corso dei molti anni di ricerca nell'area, altri collezionisti e io abbiamo raccolto una considerevole collezione di fossili, molti dei quali specie nuove per la scienza.

Alcuni collezionisti hanno una vera abilità nel trovare fossili anche dove sono rari. Altri portano grande entusiasmo ma letteralmente calpestano i fossili senza vederli o riconoscerli. Il successo dipende in gran parte dall'imparare rapidamente a distinguere i fossili in un particolare tipo di roccia. Quando ho iniziato a collezionare lungo le rive della Baia di Fundy, ci è voluto un po 'di tempo prima che potessi distinguere sezioni trasversali di ossa bianche su superfici di arenaria rossa da inclusioni minerali e escrementi di uccelli simili.

Il mio kit di strumenti per la caccia ai fossili contiene martelli da roccia, scalpelli, occhiali protettivi, una lente di ingrandimento, il mio taccuino, vari tipi di colla, materiale da imballaggio e casse. Prima di visitare un luogo con esposizioni di rocce che voglio studiare, sto attento a ottenere il permesso dal proprietario del terreno. A meno che la raccolta non avvenga esclusivamente per ricordi, è estremamente importante registrare dettagli sui siti fossili e sulla loro esatta posizione. Quando scoperti per la prima volta, i fossili sono spesso fragili e devono essere stabilizzati con la colla. Quindi ogni reperto viene accuratamente avvolto ed etichettato prima di essere portato in un laboratorio o al museo. Un materiale che è più popolare e funziona magnificamente per avvolgere piccoli fossili è la carta igienica. I grandi campioni richiedono spesso giacche protettive fatte di bende di gesso simili a quelle utilizzate dai medici per stabilizzare le ossa rotte.

In oltre 40 anni ho lavorato sulle rocce, cercandole per reperti che potrebbero portare ancora più conoscenza di ciò che vagava questo pianeta milioni e milioni di anni fa, probabilmente ho estratto migliaia di fossili da terra. Non ho mai perso la meraviglia. Essere il primo umano a trovare e toccare una creatura estinta è un momento singolare che non può essere facilmente tradotto in parole. "Queste vecchie pietre danno loro voce e che racconto avrebbero raccontato", scrisse Eschilo nell'antica opera greca Agamennone.

Non mi stancherò mai di ascoltare quelle storie.

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