paleontologìa

Definizione

sf. [sec. XIX; da paleo-+onto-+-logia]. Scienza che studia gli organismi animali e vegetali fossili deducendone le forme, la struttura degli organi e le abitudini di vita in base al principio di correlazione, avvalendosi anche di altre discipline e delle loro metodologie. La paleontologia è divisa in quattro grandi settori: paleozoologia o paleontologia animale (che studia gli organismi animali fossili); paleobotanica o paleontologia vegetale (che studia le piante fossili); paleoantropologia o paleontologia umana (che studia i resti umani fossili); micropaleontologia (che studia i fossili osservabili solo con la lente d'ingrandimento o al microscopio). Inoltre, la moderna paleontologia studia anche le tracce lasciate dagli antichi organismi viventi quali: le piste di spostamento (icniti), impronte di grandi Vertebrati conservatesi nei terreni dell'epoca e che permettono di ricostruire gli spostamenti di questi esseri; i tragitti di nutrimento, impronte di Invertebrati che rappresentano il peregrinare di questi durante la ricerca del cibo; i resti fossili di escrementi (coproliti) in base ai quali si deduce la dieta dei singoli animali e la diffusione delle specie vegetali e animali dell'epoca che servirono di nutrimento; le uova fossili e le strutture fertili dei vegetali fossili, che consentono di determinare la forma di riproduzione dei vari generi. La paleontologia è quindi una scienza molto vasta che si avvale delle conoscenze di altre discipline scientifiche, soprattutto zoologia, botanica, biologia, paleogeografia, paleoclimatologia, geologia stratigrafica. Rispetto alle scienze naturali, la paleontologia non si limita a descrivere i singoli organismi viventi, ma tenta di fornirne un quadro più completo, risalendo nella storia degli esseri viventi sino alla loro prima comparsa sulla Terra, e cioè a oltre 600 milioni di anni fa, e ricostruendo, attraverso lo studio dei loro resti fossili, la storia evolutiva di tutta la vita sul nostro pianeta.

Storia: dall'antichità al XVIII secolo

I primi accenni concreti al problema dell'origine dei fossili si trovano negli scritti di Senofane, Erodoto e di alcuni pensatori greci del sec. V a. C. che li identificarono come resti incontestabili di antichi organismi viventi. Aristotele al contrario, nell'ambito della sua generale impostazione teleologica della scienza, preferì spiegare l'origine dei fossili appellandosi all'azione di una forza formativa. Anche la corretta interpretazione data successivamente da Lucrezio, Ovidio e Plinio il Vecchio fu nuovamente oscurata nel Medioevo da una sostanziale riproposta della concezione aristotelica. Respinta nel complesso l'ipotesi di una loro origine organica, i fossili vennero per lo più considerati prodotti spontanei di virtù plastiche o formative o, più semplicemente, accidenti o “scherzi” di natura. Non mancò tuttavia chi, anche in questo periodo, ne riconobbe chiaramente l'origine, accettando il principio della loro natura organica (Alberto Magno, Ristoro d'Arezzo). Nonostante i contributi successivi di Leonardo da Vinci, G. Fracastoro, G. Cardano, B. Palissy, G. Bruno, R. Hooke, N. Stenone, J. Woodward e molti altri, le opinioni riguardanti l'origine dei fossili rimasero sostanzialmente divise fino al sec. XVIII tra coloro che non ritenendo i fossili di origine organica tendevano a spiegarli ricorrendo alle teorie degli influssi astrali o della generazione dovuta a vapori sotterranei carichi di semi e coloro che considerando i fossili residui organici credevano che fossero stati trasportati sulle montagne durante lo sconvolgimento avvenuto all'epoca del diluvio universale. Se le concezioni più apertamente mitologiche persero rapidamente credito, l'ipotesi rifacentesi al diluvio, che sembrava confermare incontestabilmente la genesi secondo il racconto biblico, fu accolta inizialmente con un certo favore. Tuttavia, nel corso del sec. XVIII, con il moltiplicarsi dei ritrovamenti di resti di specie marine e continentali entro gli strati più profondi del terreno, anche l'ipotesi del diluvio venne gradatamente eclissandosi e si affermarono nuove concezioni che cercavano la spiegazione dei fenomeni fossili nell'operare della natura stessa. L'attualismo, annunciato da Buffon e riesposto con più coerenza da J. Hutton, si proponeva esattamente questo scopo. La controversia accesasi su questo tema, e destinata a proseguire nei primi decenni del sec. XIX, diede luogo a una considerevole attività per quanto riguardava l'esame della successione degli strati rocciosi e dei loro contenuti minerali e fossili. Tali ricerche permisero al topografo inglese W. Smith di avanzare l'idea che i diversi strati rocciosi potessero essere caratterizzati dai fossili che contenevano (fossili guida). Queste osservazioni, che formarono la base della geologia stratigrafica, confermarono l'esistenza nel passato di una successione di esseri viventi diversi dagli attuali. Ciò fu ribadito nello stesso periodo anche da G. Cuvier che, nel tentativo di determinare la posizione sistematica dei Vertebrati fossili nel regno animale, constatò la trasformazione subita dalla maggior parte delle specie durante le varie epoche. Al Cuvier si deve anche l'enunciazione del principio di correlazione che è tuttora alla base delle metodologie paleontologiche. Tuttavia la sua forte avversione a ogni teoria evoluzionistica lo spinse a spiegare le trasformazioni riscontrabili nei diversi livelli delle serie fossilifere studiate e la loro successiva scomparsa mediante la teoria delle catastrofi (vedi catastrofismo).

Storia: il XIX e il XX secolo

La continua scoperta di nuove specie fossili trovava però una sua più logica spiegazione nelle teorie evoluzionistiche, sostenute vigorosamente nel corso dell'Ottocento dall'opera di C. Lyell e, soprattutto, dagli scritti rivoluzionari di C. Darwin e A. R. Wallace. I fossili furono così riconosciuti, senza possibilità di dubbio, come i progenitori delle specie oggi viventi e ciò aprì il campo agli studi filogenetici della moderna paleontologia. Nel sec. XX, così come nel passato, i fossili vengono considerati principalmente sotto un duplice aspetto: da un lato come le guide di più ampia applicabilità per datare i grandi fenomeni geologici (la biostratigrafia permette oggi di collocare cronostratigraficamente nel tempo gli eventi con un dettaglio non paragonabile ad altri metodi), dall'altro come testimonianza dell'evoluzione del mondo organico per classificare in un unico sistema naturale, seguendo i livelli di crescente organizzazione, tutti gli organismi attuali ed estinti. La paleontologia rappresenta una scienza di base per coloro che studiano i meccanismi e la velocità del processo evolutivo. La teoria evolutiva sintetica proposta negli anni Quaranta del sec. XX, è dovuta alla collaborazione di biologi e genetisti come Huxley, Dobzhanski e Meyer e del paleontologo Simpson, così come la moderna teoria evolutiva degli equilibri intermittenti o “punteggiati” (inglese punctuated equilibria), teoria che, in parte, si contrappone a quella del gradualismo filetico insito nella teoria sintetica, è opera principalmente di tre importanti paleontologi americani, S. Gould e S. M. Stanley e N. Eldredge. Accanto a tali aspetti classici della paleontologia si dedica oggi particolare attenzione a ricerche di paleoecologia e paleobiogeografia, un tempo affrontate solo accidentalmente e non sempre considerate attendibili rispetto ai dati geologici. Basti pensare che la teoria mobilista di Wegener della deriva dei continenti (1910) aveva tra i suoi punti di appoggio le distribuzioni paleogeografiche di alcuni gruppi di organismi continentali (animali e piante) che indicavano chiaramente come le masse continentali, un tempo, occupavano sul globo una posizione del tutto diversa da quella occupata oggi. Questi dati non furono, tuttavia, considerati fondamentali. Per altri motivi (prettamente geofisici) la teoria fu rigettata e le strane distribuzioni degli organismi vennero spiegate con l'esistenza di “ponti continentali” oggi scomparsi. Al contrario, la paleobiogeografia offre strumenti estremamente attendibili nello studio della distribuzione delle masse continentali, come testimoniato dalla importanza che essa riveste nella ricostruzione di Pangea, Laurasia, Gondwana, ecc. nell'ambito della moderna teoria della tettonica delle placche. Paleoecologia e paleobiogeografia sono due branche moderne della paleontologia oggi sempre più potenziate perché importanti strumenti per il riconoscimento dettagliato dei cambiamenti climatici globali avvenuti negli ultimi 700.000 anni della storia della Terra. Fermo restando la fondamentale importanza dell'osservazione e dello studio classico del fossile, reperto base sul quale si basa la paleontologia, la comparsa dei computer ha modificato profondamente alcune metodologie di analisi dei dati paleontologici, permettendo l'applicazione di analisi statistiche multivariate e di cluster analisys, utilizzate soprattutto negli studi finalizzati alla filogenesi di grandi taxa. § Secondo l'espressione usata da A. Pictet (Les origines indo-européennes ou les Aryas primitifs. Essai de paléontologie linguistique, 1859-63), la paleontologia linguistica è la disciplina che, attraverso lo studio delle lingue e la loro comparazione, si propone di ricostruire i vari aspetti della vita sociale, politica, culturale e religiosa delle più antiche popolazioni che le hanno parlate.

L. Moret, Manuel de paléontologie animale, Parigi, 1958; W. H. Easton, Invertebrate Paleontology, New York, 1960; G. Dal Piaz, R. Malaroda, Paleontologia, Padova, 1966; E. Boureau, Traité de paléobotanique, Parigi, 1967; J. Piveteau, Traité de paléontologie, Parigi, 1969; A. Brouwer, Paleontologia generale, Milano, 1986.