August 25 , 2016

by Daniele Tona

Eccomi di nuovo tra i muri dell’università!

Mi sento sempre più straniero a varcare quella porta e sempre più diverso dagli “accademici” di quei corridoi ma la giornata di oggi mi ha regalato ottime sensazioni come quando, fino a poco tempo fa, lavoravo da quelle parti!

Mi trovo in Aula Stoppani presso il Dipartimento di Scienze della Terra di Milano, nel quale viene innaugurata oggi alle 11:00 la mostra dei fossili cinesi.

E’ un’esperienza emozionante ascoltare la delegazione cinese giunta fino a qui per presenziare all’inaugurazione della mostra che si trova nel modesto atrio del Dipartimento di Scienze della Terra di Milano…ma non scrivo oltre.

Lascio a Daniele Tona, che ormai ha anche “le chiavi di casa”, l’onere di informarvi su questa miriade di notizie curiose e interessanti “Made in China” scritte con la sua impeccabile chiarezza.

Buona lettura da Stefano!

Nelle scorse settimane l’Università degli Studi di Milano ha ospitato un’interessante esposizione di reperti fossili nell’ambito della collaborazione del Dipartimento di Scienze della Terra con i colleghi della Peking University. Grazie a questa collaborazione tra il 16 febbraio e il 16 marzo 2016 sono stati esposti per la prima volta in Occidente alcuni dei fossili della fauna del Triassico Medio proveniente dalla zona di Xingyi, nella Cina Meridionale.

La fauna fossile dell’area di Xingyi è stata la prima a essere individuata nelle rocce del Triassico Medio della Cina Meridionale, a metà del XX secolo. I ritrovamenti di fossili nella regione si sono poi moltiplicati negli ultimi quindici anni, quando i contadini del posto hanno iniziato a estrarre i fossili e a rivenderli; sebbene ciò abbia permesso di portare alla luce grandi quantità di esemplari da quelle rocce così ricche di fossili, è anche vero che spesso gli autoctoni prelevavano i resti senza tener conto dello strato e della località precisa di appartenenza, perdendo così informazioni geografiche e stratigrafiche importanti per lo studio degli organismi fossilizzati e dell’ambiente in cui vissero.

Per rimediare a questa grave carenza di dati la Peking University ha stretto accordi con le autorità locali di Xingyi per istituire un geoparco allo scopo di tutelare i livelli fossiliferi e gestirne l’attività di scavo. In particolare, tra il 2011 e il 2013 è stato condotto uno scavo sistematico (cioè uno scavo volto a recuperare il maggior numero possibile di esemplari in ogni strato, insieme a dati sulla loro conservazione e disposizione e sulle caratteristiche della roccia che li contiene) nella località di Nimaigu; si è trattato di un’opera monumentale, che ha portato allo sbancamento del versante di una collina e al lavoro su una sezione di svariate decine di strati per quasi 1000 metri quadrati di superficie. E’ stato però anche un lavoro attento che ha portato al recupero di centinaia di esemplari per ognuno dei quali è noto lo strato di provenienza: in questo modo è stato possibile capire non solo quali taxa abitassero la regione nel Triassico Medio, ma anche quando sono vissuti di preciso e in quale quantità, riuscendo quindi a definire l’evoluzione delle associazioni di organismi che si sono avvicendate nell’area nel corso dei milioni di anni.

La Cina Meridionale è un’area che ci ha fornito molte informazioni su un’importante fase della storia della vita sulla Terra quale è stata la ripresa dopo la crisi biologica al limite tra Permiano e Triassico. Dopo un’estinzione di massa le cui cause sono ancora poco chiare ma che ha spazzato via la maggior parte della specie viventi allora sul pianeta gli ecosistemi terrestri erano una tabula rasa che aspettava solo di essere occupata da nuovi organismi. Accanto ai pesci, che non andarono incontro alla stessa decimazione subita da altri gruppi e anzi si ripresero abbastanza bene tornando rapidamente a diversificarsi, furono i rettili a cogliere più di tutti l’opportunità di espandersi in un nuovo habitat qual era quello marino. Nel giro di pochi milioni di anni vari gruppi di rettili si avventurarono in mare colonizzando dapprima le acque costiere e poi, con l’evolversi di forme sempre meglio adattate al nuoto e alla caccia in acqua, spingendosi in mare aperto.

Storicamente il luogo di riferimento per trovare fossili di questi pionieri rettiliani degli oceani sono state le Prealpi italiane e i molti siti triassici che affiorano sui loro versanti. Grazie alla scoperta dei siti della Cina Meridionale è stato però possibile espandere geograficamente le nostre conoscenze su quell’epoca così fiorente dal punto di vista evolutivo fino a toccare i due capi opposti del grande mare della Tetide.

I siti triassici della Cina Meridionale sono numerosi e risalgono a momenti diversi della radiazione dei vertebrati marini del Triassico. I più antichi, con un ‘età collocabile al Triassico Inferiore, sono i siti di Chaohu e Nanzhang, nel sudest della Cina; da questi siti provengono i più antichi esponenti del gruppo degli ittiosauri (come Chaohusaurus) insieme al peculiare gruppo degli hupehsuchidi vissuto solo in un ristretto areale dove ora sorge Nanzhang.

Nelle province di Guizhou e Yunnan si trovano alcuni importanti siti del Triassico Medio e Superiore nei quali, grazie alle condizioni logistiche più favorevoli rispetto a quelle delle Prealpi italiane, sono stati avviati scavi su larga scala che hanno restituito migliaia di esemplari. Essi, inoltre, si collocano in istanti temporali diversi e successivi che permettono di osservare l’evoluzione delle faune nell’arco dei milioni di anni.

I siti di Panxian e Luoping, datati all’Anisico (Triassico Medio, 247-242 milioni di anni fa) testimoniano l’avvenuta ripresa dei principali gruppi di vertebrati, come indica la grande varietà di pesci e di rettili marini provenienti dai giacimenti delle due località. La successione di Xingyi, oggetto della mostra, è più giovane di alcuni milioni di anni e risale al Ladinico Superiore (sempre Triassico Medio, ma tra 238 e 239 milioni di anni fa); nei suoi strati si osserva la definitiva conquista del mare aperto successiva alla colonizzazione del mare costiero nei milioni di anni precedenti. La fauna di Guanling del Carnico Inferiore (Triassico Superiore, 236-237 milioni di anni fa) conferma questa tendenza, così come i siti delle Prealpi che ci aiutano a comprendere il quadro relativo alla parte più recente del Triassico, quando la Cina Meridionale era invece emersa dal mare.

L’esponente più abbondante tra i rettili marini di Xingyi è senza dubbio Keichousaurus hui, tanto che per lungo tempo l’associazione fossile del sito è stata chiamata “Fauna a Keichousaurus”. E’ in particolare molto diffuso in una specifica sequenza di strati, spessa solo un paio di metri ma estesa su un’area di circa 80 km per 20 e affiorante in numerose località.

Il nome Keichousaurus significa “rettile di Keichou” dal modo con cui veniva traslitterato il nome della provincia oggi nota come Guizhou nel 1958, anno della sua descrizione come primo rettile marino scoperto in Cina. Si tratta di un animale piuttosto piccolo, lungo appena una trentina di centimetri gran parte dei quali dati da collo e coda; aveva una testa piccola munita di denti altrettanto piccoli ma acuminati, ideali per dare la caccia a piccoli pesci come Habroichthys. Spesso è stato trovato un grande numero di esemplari di Keichousaurus nel medesimo strato, il che fa pensare che fosse un animale gregario; una così grande abbondanza ha anche permesso di osservare il dimorfismo sessuale esistente in questa specie, nella quale i maschi mostrano arti più robusti rispetto alle femmine. Come si è capito chi fosse il maschio e chi la femmina, ci si chiederà; la risposta giunge grazie all’eccellente conservazione degli esemplari, grazie alla quale si è potuto constatare che i Keichousaurus con gli arti più gracili talvolta contenevano anche degli embrioni nel loro ventre, il che dimostra anche che questo rettile era ovoviviparo o addirittura viviparo, cioè produceva uova che si schiudevano a ridosso della deposizione o addirittura partoriva direttamente piccoli già formati. Questo significa inoltre che Keichousaurus non aveva la necessità di tornare a terra a deporre delle uova come fanno le tartarughe marine, ma trascorreva in acqua la sua intera vita. Questo affrancamento dalla terra emersa è uno dei passi fondamentali per la conquista del mare aperto.

Keichousaurus viene classificato tra i sauropterigi, un variegato gruppo di rettili marini distinti in base alla taglia e all’adattamento più o meno spinto al nuoto comprendente i plesiosauri insieme a vari altri taxa ristretti al Triassico, come i pistosauri, i notosauri e i pachipleurosauri. La posizione precisa di Keichousaurus è ancora oggetto di dibattito ma si tende ad avvicinarlo a questi ultimi, animali di piccola taglia e dal corpo affusolato.

Il fatto che Keichousaurus sia senza dubbio il rettile più numeroso nella fauna di Xingyi non significa però che sia l’unico. Sono molti i rettili rinvenuti nella successione, alcuni più diffusi, altri meno, tutti parte di un’associazione complessa in cui forme con dimensioni e abbondanze diverse condividevano lo stesso ambiente. Tra questi figurano i notosauri, parenti stretti dei pachipleurosauri che in virtù della taglia maggiore (tra i 2 e i 4 metri di lunghezza) erano anche i loro principali predatori; le ossa trovate in alcuni coproliti sembrano confermarlo. La fauna di Xingyi annovera due specie di notosauri, Lariosaurus xingyiensis e Nothosaurus youngi, delle quali in alcuni casi si sono conservati resti che hanno subito una compressione scarsa o nulla e hanno quindi mantenuto la tridimensionalità dei resti scheletrici senza essere appiattiti sulla superficie di strato.

La fauna di Xingyi comprende anche almeno due generi di ittiosauri, rettili imparentati più alla lontana con Keichousaurus ma meglio adattati alla vita acquatica grazie agli arti modificati in natatoie per direzionare il nuoto fornito dall’ondulazione della coda. Le specie in questione sono Qianichthyosaurus, lungo un metro, e il ben più grande Guizhouichthyosaurus che invece arrivava a oltre 6 metri.

Altri rettili di Xingyi non sono così adatti alla vita acquatica, ed è probabile che arrivino dalle coste o dalle terre emerse circostanti. E’ il caso di alcuni esemplari ascritti a Tanystropheus e a Macrocnemus (quest’ultimo presente con la specie M.fuyuanensis), rinvenuti per la prima volta nelle rocce del Triassico Medio del Monte San Giorgio al confine tra Italia e Svizzera.

Habroichthys orientalis è un altro pesce molto comune, soprattutto nello strato 35 della successione di Nimaigu dove si è conservato in grande quantità a causa di vari eventi di mortalità di massa. Con una lunghezza di soli 30 millimetri era molto più piccolo di Asialepidotus ed era quindi una delle sue prede principali. Ha anche l’onore di essere il primo pesce Triassico descritto in Cina, appena un anno dopo la descrizione di Keichousaurus nel 1958; inizialmente fu ascritto al genere Peltopleurus, ma analisi successive – in particolare dell’ultima scaglia della linea laterale dalla caratteristica forma semicircolare – hanno invece evidenziato la sua appartenenza al genere Habroichthys, del quale è diventato la specie stratigraficamente più recente.

A differenza di Habroichthys si ritiene che il genere Peripeltopleurus exquisitus descritto nel 2015 sia effettivamente un parente stretto del Peltopleurus comune in tutta l’area della Tetide. L’affinità è data soprattutto dalle peculiari scaglie dei fianchi, molto alte vicino alla testa e via via più piccole procedendo verso la coda; quest’ultima lo distingue da Peltopleurus a causa del lobo ventrale più robusto di quello dorsale.

La fauna di Xingyi è significativa anche per il fatto che molti taxa corrispondono a quelli coevi o leggermente più recenti ritrovati nelle Prealpi italiane. Uno di questi è Thoracopterus wushaensis, appartenente allo stesso genere già osservato nel più giovane Calcare di Zorzino; il suo carattere più significativo oltre che spettacolare è che si tratta di un pesce volante dotato di pinne pettorali e pelviche espanse per saltare fuori dall’acqua e planare per lunghi tratti. Come se questa caratteristica non fosse già notevole di suo è anche un caso da manuale di convergenza evolutiva, poiché a distanza di 200 milioni di anni è stata sviluppata da due distinti gruppi di pesci in modo del tutto indipendente.

Altri due pesci molto ben conosciuti nel Triassico prealpino sono rappresentati a Xingyi, sebbene mediamente più piccoli e più rari rispetto ai loro corrispettivi europei. Si tratta di Saurichthys, presente con una sola specie tuttora in corso di studio, e di Birgeria; entrambi sono pesci predatori: il primo arriva a mezzo metro di lunghezza e si riconosce grazie al corpo affusolato e al rostro sottile e appuntito; il secondo è più robusto e munito di una grande bocca irta di denti aguzzi nella quale risucchiava le prede in modo non dissimile dall’attuale cernia, e a Nimaigu si aggira sul metro di lunghezza anche se resti frammentari fanno supporre che potesse arrivare fino a tre volte tanto. Entrambi sono molto comuni nelle Prealpi dove erano i predatori principali, mentre in Cina la loro rarità e la taglia minore fa pensare che dovessero accontentarsi di un ruolo di secondo piano nella piramide alimentare, superati dai rettili marini più grandi come numero e stazza.

Anche Marcopoloichthys è presente sia nelle Prealpi che in Cina; prende ovviamente il nome dal veneziano Marco Polo, a simboleggiare l’ideale legame tra le faune di Italia e Cina rappresentato dalle due specie in cui viene distinto vissute ai capi opposti della Tetide. In particolare la specie Marcopoloichthys ani, identificata nel sito datato all’Anisico di Luoping e descritta nel 2008, ha permesso di definire i caratteri dello scheletro e di rilevarne la spiccata specializzazione.

Un pesce fossile, tuttora in corso di studio e quindi ancora privo di nome, si è dimostrato molto importante in quanto è il più antico esponente dei folidofori, ossia quel gruppo di pesci alla base del ramo a cui appartengono i teleostei che oggi dominano l’ittiofauna in tutto il pianeta. I folidofori delle Prealpi sono infatti tipicamente del Triassico Superiore, provenendo dai livelli del Calcare di Zorzino e della Dolomia di Forni, e sono riconoscibili dall’anatomia del cranio e – qualora la colonna vertebrale sia visibile al di sotto della copertura di scaglie – dalla forma a semianello dei centri vertebrali.

Un altro fossile molto comune negli strati che conservano la fauna di Xingyi, tanto che nello scavo di Nimaigu ne sono stati recuperati centinaia di esemplari, sono i coproliti, ossia gli escrementi fossilizzati. Poiché in uno scavo sistematico si campiona tutto il possibile si è potuto stabilire l’abbondanza dei coproliti in ogni singolo strato della successione, e in molti casi anche la natura dei frammenti al loro interno. Grazie a queste analisi si è osservato che i coproliti presenti negli strati tra il 26 ed il 35 erano molto simili per forma e dimensione, ed erano compatibili con animali della taglia dei notosauri (rinvenuti anche come resti ossei nello strato 30). La cosa interessante è che la composizione dei frammenti all’interno dei coproliti varia a seconda dello strato: negli strati 29 e 30 i frammenti ossei appartengono per lo più a Keichousaurus, mentre nello strato 35 i coproliti contengono soprattutto ossa e scaglie di pesce che in virtù delle dimensioni è probabile che appartenessero ad Asialepidotus. Guarda caso, quest’ultimo ha la sua massima abbondanza proprio nello strato 35, mentre Keichousaurus è molto abbondante tra gli strati 26 e 35 per poi diventare più raro negli strati successivi. La differenza nei contenuti è stata interpretata come una preferenza da parte dei notosauri in base al tipo di preda più abbondante, cacciando quindi i Keichousaurus quando erano molto abbondanti e passando ai pesci quando invece erano questi ultimi le prede più diffuse.

I coproliti rinvenuti, infine, mostrano differenti concentrazioni di frammenti ossei, che in alcuni esemplari sono molto abbondanti mentre in altri sono più scarsi. Un’ipotesi formulata dai paleontologi per spiegare il fenomeno si basa su lucertole e serpenti, che tra i rettili odierni sono i parenti più stretti dei sauropterigi triassici; in condizioni normali essi non lasciano scarti ossei nelle loro feci, ma in condizioni di stress fisico o ambientale accorciano il processo digestivo che quindi non dissolve tutto il materiale osseo delle loro prede lasciando dei frammenti negli escrementi.

In conclusione, l’auspicio è che possano esserci altre occasioni di collaborazione come questa, che ci offrano la possibilità di scoprire ambienti e forme di vita provenienti da altri luoghi ed epoche rispetto a quelli che siamo abituati a conoscere, e ci consentano di apprezzare ancora di più la grande varietà di organismi che hanno popolato il nostro pianeta.

Grazie a Andrea Tessarollo per le fotografie