4.600 Ma: Precambriano

Dpo numerosi scontri e impatti, la situazione del sistema solare si stabilizzò, diventando quella attuale. E circa 4,6 miliardi di anni fa nacque la Terra, il più grande ammasso di roccia e polveri del sistema solare interno.

E con la nascita della Terra, ha inizio l'era geologica denominata Precambriano, che termina 540 milioni di anni fa.

4.600 Ma: Precambriano

Il sistema solare non è sempre stato così come lo conosciamo oggi. Esso ebbe origine all’incirca 5 miliardi di anni fa con la nascita della nostra stella: il Sole. Ma come è nato il Sole? È nato da un’esplosione. Si ipotizza infatti che il Sole sia nato dalle polveri e dai gas rilasciati dall’esplosione di  un’antica supernova. Ill sole nacque proprio in questa nube di gas e polveri, a causa dell’aggregazione di materia. Il  Sole assorbì il 99% di quella nube. E dell’1% cosa ne è stato?
Quell’1% di polveri e gas rimasti è andato a formare i pineti del sistema solare. I gas, più leggeri delle polveri, andarono a formare i grandi pianeti gassosi, spinti dai venti solari, nella zona esterna del nostro sistema solare (Giove, Saturno, Urano, Nettuno).

Le polveri, più pesanti, rimasero invece confinate nella zona interna del nostro sistema, andando a formare i pianeti rocciosi (Mercurio, Venere, Terra, Marte).
Ma inizialmente non vi erano solo 8 pianeti. Si è calcolato, infatti, che ve ne fossero almeno un centinaio, tra rocciosi e gassosi. Dopo numerosi scontri e impatti la situazione del Sistema Solare si stabilizzò, divenendo quella attuale. E circa 4,6 miliardi di anni fa nacque la Terra, il più grande ammasso di roccia e polveri del Sistema Solare interno.
E con la nascita della Terra, ha inizio l’era geologica denominata Precambriano, che sarebbe durata fino a 540 milioni di anni fa.

La giovane Terra era tuttavia molto diversa da come la vediamo oggi. Era solo un ammasso di roccia fusa, che ruotava ad una velocità 4 volte maggiore dell’attuale (un giorno durava 6 ore). Rischiò anche di essere distrutta dall’impatto con un proto pianeta delle dimensioni di Marte, chiamato Theia.
La Terra tuttavia se la cavò, ed ottenne un satellite la Luna,  ed un nucleo ferroso più grande. Infatti al nucleo della Terra si unì quello di Theia, rafforzando così il campo magnetico terrestre, che ci protegge dai forti venti solari.

La Terra rimase però, per diversi milioni di anni, un bersaglio per altri impatti. Infatti, durante un periodo denominato Intenso Bombardamento Tardivo, la Terra ( e con lei la Luna e gli altri pianeti rocciosi) venne colpita da milioni di comete ed asteroidi, che impedirono lo sviluppo della vita.

4.000 Ma: Formazione
della crosta terrestre

La crosta terrestre è lo strato più esterno della Terra solida, con uno spessore che varia dai 5 ai 35 km. Questo strato si è formato in seguito al raffreddamento della Terra dopo la sua nascita, 4,6 miliardi di anni fa.

4.000 Ma: Formazione della crosta terrestre

Dopo un lungo periodo in cui la superficie terrestre era fusa, la Terra, raggiunte le dimensioni attuali, incominciò a raffreddarsi, gli elementi pesanti, come il ferro (Fe), precipitarono verso il centro della Terra formando il nucleo (interno ed esterno) e il mantello, mentre elementi più leggeri, come il Silicio (Si), rimasero più vicini alla superficie. Furono proprio gli elementi più leggeri che, raffreddandosi, diedero origine alla crosta terrestre.

Esistono 2 tipi di crosta:
- Continentale: comprende tutte le terre emerse e le terre ad una profondità inferiore ai 2500 metri.
- Oceanica: comprende la crosta ad una profondità superiore ai 2500 metri circa. La crosta oceanica, essendo ad una profondità maggiore, ha una densità (quantità di materia per unità di volume) simile a quella dello strato sottostante alla crosta: il mantello.
La divisione tra crosta continentale e crosta oceanica è nota come scarpata continentale.
Sulla crosta terrestre avvengono oggi alcuni dei fenomeni geologici più importanti: i terremoti.

I terremoti (dal latino terrae motus, movimento della terra) si originano quando le placche tettoniche si scontrano. Infatti la crosta terrestre non è un unico “pezzo” di roccia, ma è formata da più zolle che galleggiano sul mantello come "zattere", avvicinandosi ed allontanandosi tra loro più e più volte in tempi geologici relativamente brevi.

Tuttavia sulla crosta avvengono anche altri fenomeni degni di nota. Uno di questi è il vulcanismo, ovvero l’attività vulcanica. Ma che cos’è un vulcano?
Un vulcano e una fuoriuscita di magma dal mantello attraverso la crosta terrestre. Quando ciò accade, la spaccatura causata dalla pressione del magma crea un rilievo sulla crosta, dando origine ad un vulcano che erutta lava (magma è detta la roccia fusa quando è ancora all’interno del mantello o della crosta, lava quando fuoriesce in superficie).

3.750 Ma: Formazione
degli oceani

Gli oceani sono grandi bacini pieni di acqua salata, con in genere profondità elevate. Al giorno d’oggi gli oceani ricoprono circa il 70% della superficie terrestre.  Ma quando e come si sono formati?

3.750 Ma: Formazione degli oceani

Gli oceani si sono formati dopo il raffreddamento della crosta terrestre. Qui, i gas emessi dai vulcani, arricchirono l’atmosfera di sostanze chimiche che, unendosi, diedero origine alle nubi. Queste, condensando, fecero precipitare acqua sulla superficie sottoforma di pioggia. Continuò a piovere per milioni di anni e l’acqua andò a riempire le depressioni della crosta terrestre, formando laghi e corsi d’acqua, che allargandosi divennero oceani.

Ma probabilmente molta dell’acqua arrivò da un altro luogo: dallo spazio. Si ritiene infatti che una buona parte dell’ H2O (formula chimica dell’acqua) che oggi è presente sulla Terra arrivò con le comete (corpi rocciosi ricoperti di ghiaccio, che hanno origine nella nube di Oort, ai confini del Sistema Solare) che si schiantarono sul nostro pianeta. Esse infatti, cadendo, liberarono l’acqua sottoforma di vapore nell’atmosfere terrestre.

Ma perché gli oceani sono così importanti per la storia della vita?

Essenzialmente perché è lì che la vita è nata. Infatti gli oceani furono l’ambiente adatto allo sviluppo della vita, grazie ad alcune caratteristiche, come la temperatura costante e la protezione dai raggi UV emessi dal Sole. Grazie a queste condizioni, 3,5 miliardi di anni fa, la vita ebbe inizio.

Da qui incomincia il viaggio attraverso la fantastica storia dell’evoluzione della vita. Buon viaggio!

3.500 Ma: Procarioti -
Batteri

Nell'acqua apparvero i primi esseri viventi.

Erano esseri piccolissimi e semplici vegetali (alghe), formati da una cellula (unicellulari).

3.500 Ma: Procarioti - Batteri

Da 3.900 a 3.500 Ma

Sulla base dei resti fossili rinvenuti, le prime cellule viventi dovrebbero essere comparse sulla Terra  circa 3500 milioni di anni fa.

Si tratta di cellule procariote (cellule dalla struttura semplicissima: prive di un nucleo definito, hanno una membrana cellulare, gli unici organuli sono i ribosomi, si riproducono per scissione), anaerobiche (cellule che non richiedono la presenza di ossigeno) ed eterotrofe (cellule che non sono in grado di sintetizzare il proprio nutrimento autonomamente a partire da sostanze inorganiche), riconducibili a batteri.

Questi si nutrivano dei composti organici presenti nell'ambiente e ricavavano l'energia necessaria al proprio mantenimento grazie a processi di fermentazione.

2.150 Ma: Cianobatteri -
Fotosintesi

Il progressivo impoverimento delle sostanze nutritive nel brodo primordiale (miscela di gas presenti sulla Terra primordiale) favorisce quelle cellule che, per sintetizzare i composti organici, avevano sviluppato la capacità di attuare la fotosintesi.

2.150 Ma: Cianobatteri - Fotosintesi

Da 2.500 a 2.150 Ma

Il progressivo impoverimento delle sostanze nutritive nel brodo primordiale (miscela di gas presenti sulla Terra primordiale) favorisce quelle cellule che, per sintetizzare i composti organici, avevano sviluppato la capacità di attuare la fotosintesi, cioè utilizzare l'anidride carbonica (CO2) quale fonte alternativa di carbonio e la luce solare per ricavare l'energia necessaria a questo processo.

Compaiono  le prime cellule autotrofe: i cianobatteri. La fotosintesi, insieme ai prodotti organici libera ossigeno come sottoprodotto. L'atmosfera comincia così ad arricchirsi di ossigeno e si creano le condizioni favorevoli per l'evoluzione dei batteri aerobici.

1.500 Ma: Eucarioti

Gli organismi unicellulari eucarioti sono molto più grossi dei procarioti  e il loro archivio di informazioni genetiche è di gran lunga più organizzato.

1.500 Ma: Eucarioti

Nei procarioti l'intero patrimonio genetico consiste in un singolo cromosoma, composto da un filamento circolare di DNA libero nel citoplasma.

Negli eucarioti gran parte del Dna è contenuta in cromosomi dalla struttura più complessa, raggruppati all'interno di un nucleo racchiuso da una membrana nucleare.
La regione che circonda il nucleo (il citoplasma) contiene organuli (particolarmente importanti i mitocondri, fonte di energia per la cellula)  dalle funzioni differenziate  che si rimescolano e si spostano.

Gli animali o metazoi sono un regno del dominio degli eucarioti. Comprendono in totale più di 1.800.000 specie di organismi classificati, presenti sulla Terra. Delle 1,5 milioni di specie animali attuali, 900.000 sono appartenenti alla classe degli Insetti.

La teoria dell'evoluzione
di Charles Darwin

La teoria darwiniana si basa su tre punti fondamentali:

- tutti gli organismi viventi si riproducono in numero nettamente maggiore a quelli che possono sopravvivere;
- all'interno della stessa specie ci sono individui diversi tra loro;
- esiste una lotta continua per la sopravvivenza all'interno della specie. Nella lotta sopravvivono i meglio adattati all’ambiente .

La teoria dell'evoluzione di Charles Darwin

Charles Robert Darwin, biologo, geologo, zoologo e botanico inglese pubblica nel 1859  “L’origine delle specie”, uno dei testi più importanti nella storia della scienza, che contiene  una rivoluzionaria teoria dell'evoluzione animale e vegetale.
Darwin, appassionato fin dall’infanzia delle scienze naturali, ebbe, a soli vent’anni, un’occasione straordinaria: gli fu proposto di partecipare ad una spedizione cartografica di cinque anni attorno al mondo a bordo del brigantino Beagle.

Nei lunghi anni trascorsi tra mari e terre sconosciute, in particolare nell'America del Sud, ebbe modo di vedere dal vivo e di studiare le caratteristiche geologiche, gli animali, le piante, i fossili di innumerevoli ambienti. Nelle isole Galapagos osservò, fra le altre cose, la presenza di uccelli differenti per ogni isola dell’arcipelago, che sembravano però appartenere ad una specie comune (questo fatto fu poi confermato dagli ornitologi del British Museum di Londra: gli uccelli facevano parte della famiglia Fringillidae, cui appartengono anche i comuni fringuelli).

Per una ventina d’anni, dopo il famoso viaggio, Darwin rielaborò i suoi appunti e le sue osservazioni arrivando, appunto nel 1859, alla divulgazione della sua opera. Lo scienziato britannico  formulò la teoria dell'evoluzione delle specie animali e vegetali attraverso la selezione naturale che agisce  sulla variabilità dei caratteri.

Che cosa sono i fossili?

I fossili sono tracce di organismi estinti, spesso impressi nella roccia o, nel caso dell’ambra, inglobati in resine fossilizzate. Attraverso i fossili noi siamo in grado di fare “un salto” indietro nel tempo e studiare organismi estinti da milioni di anni.

Prosegui per capire come avviene la formazione dei fossili.

Come si formano i fossili?

Della maggior parte degli organismi, dopo la morte, non rimane niente. Infatti l’organismo viene divorato e decomposto da batteri e saprofagi. Per la formazione di un fossile occorrono quindi situazioni particolari. Spesso occorre infatti che l’organismo morto venga ricoperto da uno spesso strato di sedimenti. Ma vediamo i principali modo in cui avviene la fossilizzazione di un organismo, vegetale o animale .

Mineralizzazione

I resti dell’organismo vengono ricoperti da uno spesso strato di sedimenti. Aumentato lo spessore dello strato, sull’organismo si esercita un pressione sempre maggiore. A causa di questa pressione l’acqua nell’organismo viene espulsa (un po’ come una spugna che viene strizzata), lasciando negli spazi tra le particelle dell’organismo il materiale che conteneva. Questo materiale residuo con il tempo si cementa, unendo le particelle dell’organismo. Si forma così una solida roccia nella quale è conservato l’organismo morto.

Sostituzione

Gli atomi che costituivano un organismo vengono sostituiti da atomi di natura diversa. Sono un esempio i tronchi d’albero fossilizzati, che formano le foreste fossili. In essi, gli atomi originali vengono sostituiti da atomi di roccia.

Carbonizzazione

Gli atomi che costituivano un organismo vengono sostituiti da atomi di natura diversa. Sono un esempio i tronchi d’albero fossilizzati, che formano le foreste fossili. In essi, gli atomi originali vengono sostituiti da atomi di roccia.

Inclusione

Questo è probabilmente il tipo di fossilizzazione che meglio conserva gli organismi che ne subiscono l’azione. Infatti, interi organismi vengono inglobati da sostanze di varia natura, come per esempio resine (è il caso dell’ambra, una resina fossile che spesso contiene insetti) o ghiaccio (è il caso dei mammut, che a volte vengono trovati “surgelati”). Talvolta l’inclusione permette anche la conservazione delle parti molli di un organismo.

750 Ma: Organismi
pluricellulari

A questo punto, alcune cellule cominciano a riprodursi, restando però unite. L'unione fa la forza,  nascono in questo modo i primi aggregati cellulari. Alcune cellule si sviluppano più di altre, differenziandosi e specializzandosi per svolgere compiti specifici. Ad esempio, alcune cellule sono incaricate del rivestimento esterno, altre del movimento.

750 Ma: Organismi pluricellulari

I primi pluricellulari sono semplici organismi con una sola apertura, che serve da rudimentale apparato digerente.

Dopo miliardi di anni in cui la Terra era stata popolata solo da organismi unicellulari, nel giro di poche centinaia di milioni di anni comparvero e si moltiplicarono gli organismi pluricellulari: una quantità enorme di invertebrati conquistò ogni nicchia ecologica.

Le prime alghe pluricellulari  comparvero nei mari circa 700 milioni di anni fa. Le piante che oggi ricoprono la superficie terrestre trassero origine da un gruppo di alghe verdi pluricellulari che colonizzò le terre emerse circa 450 milioni di anni fa.

Alghe

La derivazione delle piante dalle alghe verdi è testimoniata da diverse caratteristiche  comuni: le piante e le alghe verdi, infatti, possiedono gli stessi pigmenti fotosintetici (clorofilla  e carotenoidi), immagazzinano entrambe le sostanze di riserva sotto forma di amido, possiedono pareti cellulari costituite prevalentemente di cellulosa, e presentano somiglianze nel processo di divisione cellulare (mitosi).

575 Ma: Fauna
di Ediacara

575 milioni di anni fa si ebbe l'improvvisa comparsa e diversificazione di organismi animali pluricellulari, con forme come foglie o strutture raggiate, che poi si sarebbero rapidamente estinti. Le cause potrebbero essere state l'improvviso aumento di ossigeno nelle acque o la fine di una glaciazione.
Con ogni probabilità questo organismi, per la maggior parte, non erano antenati di forme viventi apparse successivamente.

Il nome deriva dalla zona,in Australia, dove sono stati ritrovati i fossili più rappresentativi di questo tipo.

575 Ma: Fauna di< Ercadiara

540 Ma: Esplosione
cambriana

L'esplosione cambriana è un evento di circa 541 milioni di anni fa nel periodo cambriano quando la maggior parte dei principali phyla (tipi) animali è apparsa nella documentazione fossile. Durò per circa 13 milioni di anni. L'evento è stato accompagnato da una grande diversificazione di altri organismi.

Prima dell'esplosione cambriana, la maggior parte degli organismi era semplice, composta da singole cellule organizzate occasionalmente in colonie. Poiché il tasso di diversificazione successivamente è aumentato, la varietà della vita ha cominciato ad assomigliare a quella di oggi. Quasi tutti i phyla animali presenti sono comparsi durante questo periodo.

540 Ma: Esplosione cambriana

manca

540 Ma: Artropodi

Gli artropodi appartengono agli invertebrati perchè non hanno la colonna vertebrale. Sono animali invertebrati provvisti di uno scheletro esterno, (esoscheletro), contenente chitina e di zampe articolate, infatti, il termine artropode significa piedi articolati.

540 Ma: Artropodi

L’esoscheletro, essendo rigido, viene rinnovato per l’accrescimento attraverso un fenomeno detto muta. Alcuni artropodi sono acquatici, quindi dispongono di branchie, altri sono adattate alla vita terrestre e respirano tramite un sistema di canali ramificati detti trachee.

La riproduzione è esclusivamente sessuata. Quindi una riproduzione generalmente ovipara ma in alcuni casi ovovivipara. Molte specie attraversano una o più fasi larvali, prima di diventare adulti; queste fasi prendono il nome di metamorfosi.

Gli artropodi rappresentano il gruppo più ricco di specie di tutto il regno animale.

Esistono cinque principali classi di Artropodi: gli Aracnidi, i Crostacei, i Chilopodi, i Diplopodi e gli Insetti. Gli Aracnidi comprendono, fra gli altri, i ragni, gli scorpioni, gli acari e le zecche. Fra i Crostacei troviamo granchi e gamberi. Chilopodi e Diplopodi corrispondono rispettivamente alle scolopendre e ai millepiedi. I primi animali terrestri, che circa 400 milioni di anni fa colonizzarono la terraferma, appartenevano al phylum (tipo) degli artropodi, come millepiedi, scorpioni e insetti.

Scorpioni marini

Gli euripteridi, spesso chiamati in modo informale scorpioni marini, sono un gruppo di artropodi estinti. Gli euripteridi comprendono i più grandi artropodi conosciuti mai vissuti. Il più grande, Jaekelopterus, ha raggiunto 2,5 metri (8,2 piedi) di lunghezza.

Gli euripteridi non erano però uniformemente grandi e la maggior parte delle specie era lunga meno di 20 centimetri. I primi euripteridi conosciuti risalgono a 470/60 milioni di anni fa. A seguito della loro apparizione durante l'Ordoviciano, gli euripteridi sono diventati i componenti principali delle faune marine durante il Siluriano.

540 Ma: Paleozoico

Era geologica (Era Primaria) che comincia 540Ma con la comparsa dei primi fossili dotati di parti dure (trilobiti). Gli invertebrati dominano fino al Paleozotico medio, in seguito cominciano a differenziarsi i Pesci.

Nel tardo Paleozoico, le piante colonizzano la terra formando grandi bacini carboniferi. Alla fine di questa era, compaiono i primi grandi Rettili e le prime conifere.

540 Ma: Paleozoico

manca

530 Ma: Vertebrati

I vertebrati sono nati circa 530 milioni di anni fa durante l'esplosione cambriana, che ha visto crescere la diversità degli organismi. Si ritiene che il primo vertebrato noto sia la Myllokunmingia. A differenza dell'altra fauna che dominava il Cambriano, questi gruppi avevano il piano base del corpo vertebrato: una notocorda, vertebre rudimentali e una testa e una coda ben definite.

*La notocorda, o corda dorsale, è una struttura flessibile a forma di tubo che si riscontra in tutti gli embrioni dei cordati, animali che prendono tale nome proprio dalla presenza di questa struttura durante lo stadio embrionale.

530 Ma: Vertebrati

450 Ma: Estinzione di massa

Un'estinzione di massa è un Periodo geologicamente breve durante il quale vi è un massiccio sovvertimento dell'ecosistema terrestre, con scomparsa di un grande numero di specie viventi e sopravvivenza di altre che divengono dominanti.

In questa timeline ne vengono riportate tre:

1. Estinzione di massa dell'Ordoviciano-Siluriano (circa 450 Ma)
2. Estinzione di massa del Permiano-Triassico (circa 250 Ma)
3. Estinzione di massa del Cretaceo - o evento K-T (circa 65 Ma)

Apri la scheda di approfondimento per saperne di più.

450 Ma: Estinzione di massa

1. Estinzione di massa dell'Ordoviciano-Siluriano (circa 450 Ma)

Probabilmente a causa di una glaciazione a livello globale, il livello dei mari e degli oceani si abbassò drasticamente, causando l’estinzione della maggior parte delle forme di vita marina (invertebrati e pesci primitivi). Si pensa che uno dei fattori che causò la glaciazione fu la deriva dei continenti. Infatti si ritiene che Gondwana, l’antico super-continente, transitando verso il Polo Sud, possa aver influito sul clima mondiale.

Un’altra interessante ipotesi è quella secondo cui una supernova piuttosto vicina alla Terra, esplodendo, abbia investito il nostro pianeta con un lampo di raggi gamma, danneggiando lo strato di ozono che protegge l’atmosfera della Terra, permettendo così alle radiazioni solari di arrivare sulla superficie terrestre e di danneggiare gli antichi organismi viventi. Si è calcolato che in questa estinzione l’85% delle forme di vita scomparve.

2. Estinzione di massa del Permiano-Triassico (circa 250 Ma)

L’estinzione del Permiano-Triassico fu la più disastrosa di tutte le estinzioni di massa avvenute sulla Terra nel corso della sua storia. Infatti, in seguito ad un violento cataclisma, scomparve ben il 96% delle specie marine. In totale il 50% delle famiglie di animali esistenti scomparve.

Vi sono varie ipotesi riguardo alle cause della più violenta estinzione di massa mai verificatasi. Una di queste ipotesi sostiene che a causare l’estinzione fu un grande impatto meteorico, ipotesi supportata dal ritrovamento di un grande cratere in Antartide.

Un’altra ipotesi, invece, sostiene che il cataclisma che estinse un numero così grande di specie viventi fu un’intensa e violenta attività vulcanica sulla crosta terrestre, più precisamente in Siberia. L’ipotesi è supportata dal ritrovamento di un’immensa colata di basalto, spessa 4km ed estesa per 2,5 milioni di km2. In seguito alle eruzioni siberiane, durate migliaia di anni, il livello di anidride carbonica nei mari aumentò, rendendoli inadatti alla vita e causando l’estinzione della maggior parte della fauna marina. Si pensa inoltre che l’anidride carbonica andò ad incidere sullo strato di ozono, causando l’estinzione di molte specie terrestri.

Tuttavia questa grande estinzione permise, con la scomparsa dei Terapsidi (una sorta di rettili-mammiferi), lo sviluppo dei rettili, che ebbero una grande diffusione nell’era successiva.

3. Estinzione di massa del Cretaceo - o evento K-T (circa 65 Ma)

* Limite K-T, perché segna la linea di demarcazione tra il Cretaceo (K) e il Terziario (Cenozoico)

Questa estinzione provocò la scomparsa, insieme ad altri organismi viventi, dei dinosauri.

L'ipotesi più accreditata

Il meteorite

Secondo questa ipotesi, un meteorite grande come il monte Everest, 65 milioni di anni fa, cadde sulla Terra, più precisamente nella penisola dello Yucatan. Il terribile impatto provocò giganteschi tsunami, tremendi terremoti e drastici cambiamenti climatici, causando l'abbassamento della temperatura terrestre. Gli erbivori morirono a causa della mancanza di piante, i carnivori poco dopo a causa della mancanza di prede. A sopravvivere furono i mammiferi, gli uccelli e alcuni antichi rettili, come coccodrilli, tartarughe, serpenti e lucertole.

420 Ma: Piante vascolari

Fino a 420 milioni di anni fa la vita era relegata nelle acque; qui vivevano tutti i vegetali e gli animali. La conquista delle terre emerse da parte dei vegetali fu probabilmente possibile grazie alle piante vascolari, dotate di un sistema di canali che permettevano di trasportare l'acqua ed il nutrimento a tutte le cellule del loro corpo.

420 Ma: Piante vascolari

Fino a 420 milioni di anni fa la vita era relegata nelle acque; qui vivevano tutti i vegetali e gli animali. La conquista delle terre emerse da parte dei vegetali fu probabilmente possibile grazie alle piante vascolari, dotate di un sistema di canali che permettevano di trasportare l'acqua ed il nutrimento a tutte le cellule del loro corpo.

Infatti proprio per questo meccanismo le piante vascolari non devono necessariamente vivere immerse nell'acqua come le alghe. Le piante vascolari ebbero grande diffusione durante l’era Paleozoica; oggi ne sopravvivono poche specie (piante senza fiori che si riproducono per spore) come le felci, gli equiseti e i licopodi. Queste divennero sempre piú numerose e coprirono di foreste le terre emerse; in quell’epoca non erano piante erbacee ma alberi imponenti che raggiungevano diversi metri in altezza.

400 Ma: Insetti

Si ritiene che i primi insetti fecero la loro comparsa circa 400 milioni di anni fa, nel periodo Devoniano. Non furono i primi a camminare sulla terra ferma (gli artropodi preistorici lo avevano già fatto), ma furono i primi ad abitarla e a separarsi dall’ambiente acquatico.

400 Ma: Insetti

Gli insetti furono i primi colonizzatori delle terre emerse, in quanto precedettero gli anfibi di molti milioni di anni. Ma che caratteristiche hanno gli insetti?

La caratteristica principale degli insetti è quella di avere il corpo suddiviso in 3 zone distinte:

1. Capo
2. Torace (vi è l’attaccatura delle zampe)
3. Addome (vi hanno sede la maggior parte degli organi, tra cui quelli riproduttivi, necessari alla produzione delle uova)

Un’altra caratteristica (comune anche agli artropodi) è quella di avere un esoscheletro. Inoltre un insetto, per essere tale, deve possedere 3 paia di zampe, per un totale di 6 zampe. Altra caratteristica anatomica degli insetti sono le antenne, organi attraverso i quali gli insetti si orientano e percepiscono l’ambiente esterno.

Dalla loro comparsa, gli insetti si sono adattati a tutti i tipi di ambiente: acquatico (molte specie di insetti vi vivono durante lo stadio larvale), aereo e terrestre, raggiungendo spesso forme e dimensioni notevoli, specialmente nel periodo Paleozoico.

390 Ma: Pesci

I pesci sono i più antichi e primitivi vertebrati mai esistiti. I primi pesci comparvero nel Devoniano, e si ritiene che alcuni Agnati fossero già presenti nell’Ordoviciano.

390 Ma: Pesci

I primi pesci a comparire sul pianeta Terra furono gli Agnati, vertebrati marini privi di mascelle. Simili ad anguille, al giorno d’oggi gli Agnati sono rappresentati da animali come le Lamprede. Questi animali per nutrirsi usavano la bocca come un "aspirapolvere", risucchiando l’acqua all’interno del proprio corpo, dove veniva poi filtrata. Agli agnati appartenevano anche gli Ostracodermi, pesci estinti, primitivi e senza mascella che erano coperti da un'armatura di piastre ossee.

Tuttavia i primi veri e propri pesci fecero la loro comparsa all’incirca 390 milioni di anni fa, nel Devoniano. Si trattava dei Placodermi, pesci dotati di una corazza ossea, dalla probabile funzione difensiva. I placodermi raggiunsero dimensioni notevoli, come il Dunkleosteus, che cacciava nelle acque del Devoniano. Con una lunghezza di 10 metri ed un peso che sfiorava le 7 tonnellate, il Dunkleosteus è probabilmente il placoderma più grande che sia mai esistito.

Con il passare del tempo i Placodermi si evolsero, dando origine a due nuovi rami nell’albero della vita: i Condritti (pesci cartilaginei) e gli Osteitti (pesci ossei). I condritti hanno uno scheletro osseo. Fanno parte dei Condritti squali, razze, mante e pesci sega. I primi a comparire sulla terra furono gli squali. Durante il corso della storia della vita, gli squali si sono adattati ed evoluti più volte, assumendo anche forme bizzarre.

Lo squalo Megalodonte o Megalodon (mega = grande, donte = dente), visse in un periodo compreso tra 55 Ma e 5 Ma. Il nome di questo squalo è dovuto ai grandi denti fossili (17 centimetri di lunghezza) che spesso vengono ritrovati nei sedimenti di antichi fondali oceanici. Per il Megalodon, simile per proporzioni corporee allo Squalo Bianco, si è stimata una lunghezza di 17 metri, per un peso che raggiungeva le 45 tonnellate. Con un’apertura delle mandibole di 2 metri (quanto un uomo), il Megalodon si nutriva di pesci, squali e balene. Si estinse probabilmente a causa dei mutamenti climatici.

Al giorno d’oggi il pesce cartilagineo più grande (nonché pesce più grande del mondo) è lo Squalo Balena, con 14 metri di lunghezza (si stima che possa raggiungere 20 metri di lunghezza). Lo squalo balena è un filtratore, ovvero si nutre di plancton, organismi vegetali ed animali unicellulari che vivono nell’oceano.

Dai Placodermi, come già detto, ebbero origine anche gli Osteitti, pesci caratterizzati da uno scheletro osseo. Gli Osteitti, a loro volta, si differenziarono in due distinti rami: i Sarcopterigi e gli Attinopterigi.
I Sarcopterigi, pesci caratterizzati da pinne carnose, al giorno d’oggi sono rappresentati dal Celacanto (Latimeria), un vero e proprio fossile vivente, rimasto invariato da decine di milioni di anni. Con una lunghezza di due metri e un peso di 80 kg, il Celacanto era considerato estinto, fino a quando dei pescatori, in Africa, ne pescarono un’esemplare, risalito dai fondali marini, dove vive. Dai Sarcopterigi si evolveranno i primi tetrapodi: gli anfibi.

Gli Attinopterigi (pesci con le pinne sostenute da raggi) rappresentano la maggior parte dei pesci della terra e sono caratterizzati dalla presenza di una vescica natatoria, una sacca piena di gas che serve a stabilizzare l’asseto di nuoto dei pesci. Al giorno d’oggi gli Attinopterigi vivono sia in acqua salate sia in acque dolci. Diffusi a partire del Devoniano, questi pesci subirono durante il Mesozoico una straordinaria diversificazione.

Fu proprio nel Mesozoico, più precisamente nel Giurassico, che comparve quello che è considerato probabilmente il pesce più grande che sia mai esistito: il Leedsichthys. Inizialmente si stimò una lunghezza di 15 metri, ma stime più recenti e accurate parlano di una lunghezza di 30 metri per un peso di 130 tonnellate. Le stime si basano su alcuni resti, come la coda, ampia, da punta a punta, 5 metri.La maggior parte degli Attinopterigi presenti oggi, tuttavia, comparve tra la fine del Cretaceo e l’inizio del Cenozoico.

360 Ma: Anfibi

Circa 360 milioni di anni fa si evolse una nuova classe di vertebrati: gli anfibi. Questi animali, discendenti dei pesci, furono rivoluzionari per una caratteristica: potevano sopravvivere sulla terraferma (seppur non allontanandosi troppo dall’acqua).

360 Ma: Anfibi

Gli anfibi furono i primi tetrapodi, in quanto dotati di 4 arti (due anteriori e due posteriori) adatti alla deambulazione sulla terraferma. Pur potendo vivere sulla terraferma, gli anfibi conservavano (e conservano tuttora) un forte legame con l’acqua. Infatti, come i pesci, gli anfibi depongono uova dal guscio molle, che necessitano dell’acqua per sopravvivere ed evitare la disidratazione dell’embrione.

Gli anfibi posseggono una pelle traspirante, che ha un’importante funzione nella respirazione, e che è in grado di svolgere il proprio compito solo se costantemente umida. Di conseguenza gli anfibi devono mantenersi in zone relativamente ricche di acqua. Ecco perché, per esempio, non si trovano anfibi nei deserti.

Ma da chi discendono gli anfibi? Qual è l’antenato comune a tutti gli animali attuali che per primo mise piede (pinna) sulla terraferma?

Si pensa che gli anfibi discendano da un gruppo di antichi pesci dalle pinne carnose: i sarcopterigi. Molti scienziati ritengono che l’anello di congiunzione tra pesci e anfibi sia un sarcopterige detto Tiktaalik roseae, un animale aventi caratteristiche che suggeriscono l’adattamento ad ambienti con acque piuttosto basse. Tiktaalik possiede anche pinne carnose con cui, probabilmente, poteva fare dei passi sulla terraferma, ma mai allontanandosi dall’acqua.

Tra i primi anfibi comparsi nel Devoniano risultano Acanthostega ed Ichthyostega, due tetrapodi di dimensioni comprese tra il metro e il metro e mezzo. Nel periodo successivo al Devoniano, il Carbonifero, gli anfibi erano diffusi in tutto il mondo in svariate forme. Alcune specie del Carbonifero erano Dendrerpeton e Diplovertebronte. Durante questo periodo gli anfibi erano i predatori dominanti, ma avrebbero ricoperto questa posizione ancora per poco perché nel Permiano i rettili, diretti discendenti degli anfibi, si evolsero in forme ancora più grandi e complesse degli anfibi e ben presto assunsero il ruolo di classe dominante.

Tuttavia l’evoluzione degli anfibi non si fermò e fecero la loro comparsa grandi anfibi come l’Eryops e, nel Triassico, periodo successivo al Permiano, il Mastodontosauro, uno dei più grandi anfibi mai ritrovati, con una lunghezza che poteva superare i 2 metri.

Durante il mesozoico erano già diffusi anfibi come rane, salamandre e rospi. Furono proprio loro, insieme agli uccelli, mammiferi ed alcuni rettili, a sopravvivere alla catastrofe del Cretaceo. Al giorno d’oggi gli anfibi non raggiungono più le dimensioni dei loro antenati preistorici e sono rappresentati da rane, raganelle, salamandre, tritoni e rospi.

Carbonifero:
L'era degli insetti

Si ritiene che i primi insetti fecero la loro comparsa circa 400 milioni di anni fa, nel periodo Devoniano. Non furono i primi a camminare sulla terra ferma (gli artropodi preistorici lo avevano già fatto), ma furono i primi ad abitarla e a separarsi dall’ambiente acquatico. Nel periodo successivo al Devoniano, il Carbonifero, gli insetti erano già ampiamente diffusi su tutta la Terra, tanto che il Carbonifero è noto anche con il nome di Età degli insetti.

Carbonifero:
L'era degli insetti

La Terra era popolata da enormi artropodi, come la Meganeura, una gigantesca libellula (ed una formidabile predatrice) con un’apertura alare di quasi un metro. Probabilmente si nutriva di altri insetti, piccoli anfibi (poteva diventare però una preda dei grandi anfibi carboniferi) e lucertole, comparse da poco.

Durante il Mesozoico sono comparse la maggior parte degli insetti moderni (formiche, termiti, cavallette, ecc…), e da allora non sono molto cambiati, se non per una riduzione delle dimensioni. Tuttavia esistono ancora alcune specie di farfalle con un’apertura alare di oltre 20 centimetri e insetti, come lo Scarabeo Golia, più grandi di un palmo umano.

420 Ma: Piante vascolari

Pteridofite

Durante il Carbonifero si assistette ad una vera “esplosione verde”; furono le Pteridofite, quindi soprattutto  le felci, a conquistare le terre emerse ed a portare per la prima volta le piante completamente fuori dall’acqua colorando di verde il nostro pianeta.

420 Ma: Piante vascolari

Pteridofite

Le Pteridofite nella loro evoluzione  hanno infatti sviluppato caratteristiche tali da potersi insediare in habitat più secchi rispetto a quelli delle piante vascolari precedenti, riuscendo ad avanzare maggiormente nell'entroterra e formare le immense foreste che 300 milioni di anni coprirono buona parte dei continenti lasciando moltissimi fossili che in parte ancor oggi sfruttiamo sotto forma di carbone.

Le Pteridofite, in più rispetto alle piante precedenti, sono dotate di radice, fusto, foglie, vasi, midollo; sono però facilmente distinguibili  dalle piante superiori  perchè sprovviste di organi di riproduzione  classici quali i fiori. La riproduzione nelle felci avviene attraverso spore che si sviluppano all'interno di speciali contenitori, gli sporangi, che formano, nella pagina inferiore delle foglie, delle granulazioni chiamate sori.

420 Ma: Piante vascolari

Le prime piante con seme

Alla fine del Carbonifero, 300 milioni di anni fa, alcune piante simili alle felci arboree, le pteridosperme, furono in grado di proteggere l'embrione dentro una nuova struttura: il seme. L'invenzione del seme si rivelò la carta vincente quando cinquanta milioni di anni dopo, alla fine del Permiano, il clima divenne molto arido. Gli organismi in grado di sopravvivere in condizioni di siccità furono favoriti e le piante con seme furono tra questi.

420 Ma: Piante vascolari

Le prime piante con seme

Verso la fine del Carbonifero e l'inizio del Permiano (285-245 milioni di anni fa) comparvero le prime conifere che formarono boschi anche sugli altopiani, lontani da laghi e paludi. In seguito, verso la  fine Permiano una diffusa estinzione di massa favorì lo sviluppo di una grande varietà di flora: cominciò il tramonto delle felci e degli equiseti, sostituite dalle gimnosperme ("piante a semi nudi").

Lo sviluppo delle gimnosperme fu un evento di importanza decisiva nella storia dell'evoluzione delle piante. Infatti, per potersi riprodurre le piante precedenti  avevano bisogno di acqua o almeno di un ambiente umido, e ciò rappresentava un grossissimo ostacolo alla loro diffusione.

L'invenzione dei semi, ancora non contenuti dentro frutti carnosi ma dentro coni lignei (da cui il nome di conifere, "portatrici di coni"), significò che le piante non erano più relegate  nelle lagune o sulle coste, e che potevano essere fecondate anche in assenza di acqua liquida, per esempio dagli insetti o dal vento.

325 Ma: Rettili

Dagli anfibi, nel Carbonifero, circa 325 milioni di anni fa, si evolse una nuova classe di esseri viventi che presentò una nuova caratteristica, unica, che avrebbe permesso la colonizzazione da parte dei vertebrati di tutte le terre emerse. Si tratta dei rettili, animali che svilupparono una forte indipendenza dall’acqua.

Per saperne di più vai alla timeline riguardante i rettili, sempre in questo sito:

325 Ma: Rettili

250 Ma: Mesozoico

Il Mesozoico (Era Secondaria), è compreso tra il Paleozoico e il Cenozoico. Iniziò circa 250 milioni di anni fa e si concluse 65 milioni di anni fa.
Durante il Mesozoico (o età dei rettili) i dinosauri subirono un incredibile processo di evoluzione. Vi fu un’esplosione di nuove forme animali (soprattutto nel Giurassico, l’età d’oro dei dinosauri), con dinosauri enormi (fino a 40-45 metri), rettili volanti e acquatici.
Ma accanto ai rettili (la specie dominante), fecero la loro comparsa i primi mammiferi e gli uccelli.

250 Ma: Mesozoico

230 Ma: Dinosauri

Questi rettili dominarono il mondo per oltre 160 milioni di anni, dal Triassico superiore fino alla fine del Cretaceo. Da un gruppo di dinosauri, i teropodi, durante il periodo giurassico si svilupparono gli uccelli.

Per saperne di più vai alla timeline riguardante i rettili (e i dinosauri, ovviamente), sempre in questo sito:

230 Ma: Dinosauri

200 Ma: Mammiferi

Mammalia è il termine scientifico con cui si indica la classe dei mammiferi, di cui anche l’uomo fa parte. I mammiferi sono vertebrati che partoriscono i piccoli, allattano e sono omeotermi. Sono il risultato dell’evoluzione di un particolare gruppo di rettili, i Sinapsidi, avvenuta nel periodo Triassico.

Per saperne di più vai alla timeline riguardante i rettili (che contiene una sezione dedicata ai mammiferi), sempre in questo sito:

In questa timeline puoi vedere invece "L'era dei mammiferi", nel periodo cenozoico

200 Ma: Mammiferi

150 Ma: Uccelli

Vertebrati bipedi, alati, omeotermi ed ovipari, risultato dell’evoluzione dei dinosauri, avvenuta nel Giurassico.

Fino a qualche tempo fa il collegamento tra rettili (in questo caso dinosauri) e uccelli non era chiaro. Poi nel 1860, in Baviera, venne scoperto un fossile: il più antico fossile di uccello fino ad allora conosciuto.

150 Ma: Uccelli

Si tratta di un animale, Archaeopteryx litographica, che combina strutture rettiliane ed aviane. Vissuto nel Giurassico, circa 150 milioni di anni fa, l’Archaeopteryx è stato considerato fino a poco tempo fa l’uccello più antico mai scoperto.

* Negli ultimi anni sono stati scoperti nuovi animali ben più antichi di Archaeopteryx, che come lui potrebbero rappresentare una congiunzione tra dinosauri e uccelli: essi comprendono i generi Anchiornis, Xiaotingia e Aurornis.

Appartenente all’infraordine Maniraptora (la stessa di Velociraptor), Archaeopteryx presenta caratteristiche comuni sia ai rettili (squame, denti, arti anteriori e lunga coda) sia ai moderni uccelli (piume, ali e penne). Infatti molte specie di Maniraptora, come per esempio Velociraptor, avevano probabilmente il corpo ricoperto da piume, simili a quelle degli odierni emù. Si pensa inoltre che molti Teropodi presentassero, almeno nello stato giovanile, subito dopo la nascita, un piumaggio che ne ricopriva il corpo.

Tornando agli uccelli, essi ebbero una grande diffusione dalla fine del Giurassico: basti pensare a i fossili scoperti. Vi era Hesperornis, un uccello incapace di volare ma ottimo nuotatore, o Ichthyornis (nel disegno)

un uccello simile ad un gabbiano, vissuto nel Cretaceo. È ormai chiaro, quindi, che gli uccelli attuali sono il risultato dell’evoluzione dei dinosauri teropodi vissuti nel Cretaceo. Dinosauri e uccelli sono così simili da essere chiamati rispettivamente Dinosauri non aviari e Dinosauri aviari.

130 Ma: Piante a fiore

Nel Giurassico comparvero le Angiosperme, le prime piante in cui si sviluppò un nuovo organo riproduttivo, il fiore, originato da foglie trasformate. Fu però nel Cretaceo (150-65 milioni di anni fa) che le Angiosperme presero il sopravvento sulle Gimnosperme riuscendo a colonizzare zone molto più vaste. La ragione di questo enorme successo evolutivo si deve  proprio alla presenza del fiore e ai rapporti che si sono creati e tra piante e animali.

All'inizio  le Angiosperme erano arboree e solo più tardi comparvero le prime piante erbacee che formarono le savane, le steppe e le praterie. Spesso il fiore è ermafrodito, cioè produce sia il polline contenente le cellule riproduttive maschili, sia gli ovuli contenenti le cellule riproduttive femminili. Gli ovuli sono protetti in unanuova struttura, l'ovario, che, dopo la fecondazione e lo sviluppo del seme, si trasforma in frutto. Il frutto assicura la dispersione in luoghi lontani dalla pianta madre. Protetto all'interno del seme l'embrione è in grado di vivere per tantissimo tempo sino a che, quando trova le giuste condizioni ambientali, cresce e origina una nuova pianta.

130 Ma: Piante a fiore

65 Ma: Cenozoico

Era geologica (o Terziario) la cui durata va da 65 milioni di anni fa a circa 2 milioni di anni fa.
Circa 55 milioni di anni fa si forma la catena dell'Himalaya e nel corso dell'Oligocene (da 40 a 29 Ma) si sollevano importanti gruppi montuosi europei (Alpi, Pirenei, Carpazi, Balcani). La Terra si copre di vaste steppe favorevoli allo sviluppo di grandi mammiferi.

65 Ma: Cenozoico

Cenozoico: L'era dei
mammiferi

Durante il Mesozoico i mammiferi vissero nell'ombra, in quanto di dimensioni piuttosto ridotte. Tuttavia, 65 milioni di anni fa in seguito all'estinzione dei dinosauri, i mammiferi, liberi dalla minaccia dei grandi rettili, iniziarono a svilupparsi in nuove forme, diventando sempre più grandi ed espandendosi in ogni angolo della terra. Era cominciata l'era dei mammiferi, il Cenozoico.

Già pochi milioni di anni dopo l'estinzione dei dinosauri, erano comparsi mammiferi carnivori ed erbivori di varie forma, come il carnivoro Ienodonte (in alto) e l'erbivoro Pantolambda.

Comparvero anche i Primati, probabilmente simuli a lemuri, che avrebbero portato, dopo un lungo processo evolutivo, agli Ominidi e di conseguenza all'uomo.

Cenozoico: L'era dei mammiferi

Nonostante fossero comparsi i primi carnivori, i predatori dominanti rimasero, per qualche milione di anni, i cosiddetti Uccelli del terrore, uccelli terrestri di grandi dimensioni, diretti discendenti dei dinosauri, alti anche più di due metri, come Gastornis.

Terminato il dominio degli Uccelli del terrore, il ruolo di predatori dominanti passò definitivamente ai mammiferi.
I mammiferi predatori carnivori crebbero anche di dimensioni, fino a raggiungere la stazza dell'Andrewsarco, che poteva arrivare alla lunghezza di cinque metri.

Comparvero anche i primi grandi erbivori, simili ai rinoceronti o agli elefanti.

Il più grande mammifero terrestre mai vissuto, l'Indricotherium, poteva ragiiungerei 5,5 m di altezza al garrese e una lunghezza di 8 m, per un peso di circa 10 tonnellate.

Ci fu un periodo in cui a terrorizzare i tranquilli erbivori era un animale onnivoro molto simile al maiale, l'Entelodonte. Simile per aspetto ai suidi, ma molto più grande (2 m d'altezza), l'Entelodonte si cibava sia di piante sia di animali, che spesso cacciava e uccideva con le forti mandibole.

I cetacei (delfini, balene e focene) sono mammiferi marini discendenti da mammiferi terrestri. Le origini terrestri dei cetacei sono indicate in primo luogo dal loro bisogno di respirare aria dalla superficie, quindi dalle ossa delle loro pinne, che ricordano le membra di mammiferi terrestri.

Il primo, Pakicetus, era un mammifero simile ad un lupo nell'aspetto. Il secondo, Ambulocetus, era una specie di coccodrillo con la "pelliccia". Gradualmente si arrivò alle balene e ai delfini attuali.

I mammiferi più noti vissero però nel Pleistocene (da 2,58 milioni di anni fa a 11.700 anni fa), e formavano la cosiddetta Megafauna. La Megafauna era composta da una grande varietà di mammiferi: tigri, leoni, orsi, cervi, elefanti, bradipi e armadilli giganti.
La maggior parte della Megafauna si dovette adattare ai drastici cambiamenti climatici che sconvolsero la Terra in quel periodo: le ere glaciali.

Il Rinoceronte Lanoso presentava una folta pelliccia e un enorma corno sul muso. Il Mammut e il Mastodonte americano erano simili ad elefanti, ma con folta pelliccia e zanne, in proporzione, molto più grandi.

Da circa 4 (o 4,5) Ma ad ora: dall'Austrolapiteco al Sapiens

Questo processo evolutivo è affrontato in una timeline specifica, sempre in questo sito:

Da circa 4 (o 4,5) Ma ad ora: dall'Austrolapiteco al Sapiens

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Glossario - Timeline Evoluzione

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La TASSONOMIA è la disciplina scientifica che si occupa della CLASSIFICAZIONE degli organismi viventi ed estinti, suddividendoli in varie categorie.

Ecco un esempio di tassonomia riguardante un animale estinto, il Mammut lanoso.

  TASSONOMIA

      DOMINIO: Eukariota (Eucarioti)

          REGNO: Animalia (animali)

              PHILUM (tipo): Chordata (Cordati)

                  CLASSE: Mammalia (Mammiferi)

                      ORDINE: Proboscidea (Proboscidati)

                          FAMIGLIA: Elephantidae (Elefantidi)

                              GENERE: Mammuthus (Mammut)

                                  SPECIE: Mammuthus Primigenius

* Eucarioti: presenza di nucleo interno ben definito e isolato dal resto della cellula.
* Procarioti: organismi unicellulari privi di membrana nucleare.

Dopo il periodo precambiano, per il quale è d'obbligo riportare eventi sia di natura geologica sia riguardanti le prime semplici forme di vita, la linea si concentra sull'evoluzione dei vertebrati e, in secondo luogo, delle piante.

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