Antiche creature marine hanno passato la vita ad attraversare l’oceano su zattere – adesso abbiamo capito come è stato possibile


La città inglese di Lyme Regis fa parte del patrimonio mondiale della costa giurassica. Fu qui, nel 1830, che William Buckland, meglio conosciuto per la scoperta del primo dinosauro, il Megalosauro, raccolse fossili con un’altra pioniera paleontologa, Mary Anning.

Una delle loro scoperte furono i resti di crinoidi fossili, talvolta noti come “gigli di mare”. Parenti stretti di ricci di mare e stelle marine, questi animali simili a fiori sono costituiti da una serie di piatti collegati tra loro in rami con uno stelo. Gli esemplari di Lyme Regis, risalenti al periodo giurassico di oltre 180 milioni di anni fa, hanno l’aspetto di ottone lucido perché sono stati fossilizzati con la pirite (l’oro degli stolti).

Buckland notò che questi fossili di crinoidi erano attaccati a piccoli pezzi di legno di deriva che chiamiamo lenti, che si erano trasformati in carbone. Ipotizzò che i crinoidi fossero stati attaccati al legno di deriva mentre erano vivi, e forse per tutta la vita, forse vivendo sospesi sotto di esso.

I crinoidi moderni di solito non fanno questi viaggi, ma da allora abbiamo scoperto esempi fossili di gruppi di crinoidi galleggianti. Tuttavia non era chiaro se si trattasse di colonie veramente fiorenti che vivevano sul legno alla deriva o solo di passeggeri a breve termine. Ora gli scienziati hanno dimostrato che queste zattere possono durare fino a 20 anni, un sacco di tempo per far crescere i crinoidi fino alla maturità e diventare marinai oceanici a tempo pieno.

Crinoide fossile.

L’idea di Buckland era inizialmente vista come fantastica e il mondo scientifico è rimasto a lungo scettico. Fino, cioè, alla scoperta negli anni Sessanta di un gruppo di fossili davvero spettacolare proveniente da Holzmaden, un villaggio non lontano da Stoccarda, in Germania. Tra rettili marini, coccodrilli e ammoniti, c’erano colonie gigantesche costituite da tronchi completi ricoperti da centinaia di crinoidi perfettamente conservati.

Il professore tedesco Adolf Seilacher e il suo allora studente (oggi professore) Reimund Haude sembravano aver risolto il mistero di Buckland. Queste zattere galleggianti di crinoidi esistevano davvero. Questa idea fu rafforzata dall’evidenza che, nel periodo giurassico, quello che oggi è Holzmaden era un fondale marino inabitabile a causa dei bassi livelli di ossigeno. I crinoidi si sarebbero aggrappati a questi tronchi per tutta la vita perché non c’era un fondo marino su cui vivere.

Tuttavia, non tutti gli scienziati erano d’accordo. Una delle domande chiave poste era se queste zattere di tronchi avrebbero potuto sopravvivere abbastanza a lungo da permettere ai crinoidi di crescere fino alla maturità. Questo può richiedere fino a dieci anni, sulla base dei moderni tassi di crescita dei loro parenti viventi che si possono ancora trovare a circa 200 metri di profondità.

Un team di scienziati del Regno Unito e del Giappone ha deciso di affrontare il problema. Sono stati motivati da una ricerca innovativa sui crinoidi giapponesi del professor Tatsuo Oji, che sono stati tenuti in vita nei laboratori dell’Università di Tokyo.

Una delle parti chiave della teoria originale era che qualsiasi colonia di crinoidi galleggianti sarebbe cresciuta fino a quando la popolazione non fosse diventata troppo pesante per la zattera di legno a sostenerla. Il tronco sarebbe affondato sul fondale marino privo di ossigeno, dove i crinoidi si sarebbero poi fossilizzati. Tuttavia, le ricerche sulle popolazioni di crinoidi viventi al largo delle coste del Giappone hanno rivelato che gli animali sarebbero stati troppo leggeri, anche in grandi colonie mature, per far sì che un tronco diventasse troppo pesante e affondasse.

Sono stati trovati dei fossili di zattere di crinoidi.

La ricerca si è poi rivolta verso il legno stesso. E’ stato stabilito che il modo per capire quanto tempo la colonia avrebbe potuto durare era quello di sviluppare un “modello di diffusione”. Questo stimava quanto tempo ci sarebbe voluto prima che il tronco si saturasse d’acqua e affondasse.

Il legno nei fossili di zattere di crinoidi non si è conservato abbastanza bene da permetterci di sapere da quale specie proviene. Così lo abbiamo rappresentato nel modello con una stima composita di alberi che sappiamo sono esistiti nel Giurassico, come conifere, cycadi e ginkgo.

Abbiamo scoperto che il legno galleggiante e il suo carico di crinoidi sarebbero stati in grado di durare almeno 15 anni e forse fino a 20 anni prima che il tronco cominciasse ad affondare o a rompersi. Ci sono prove, provenienti da collezioni museali, di frammenti di legno con crinoidi interi, completamente cresciuti, attaccati ad essi, che potrebbero essere stati causati solo da questo tipo di crollo.

L’impressione dell’artista di una zattera di crinoidi.

Infine, è stata utilizzata una tecnica nota come analisi spaziale dei punti sviluppata dalla Dott.ssa Emily Mitchell, per tracciare gli spazi tra i fossili e capire se il modello di posizione è ecologico, ambientale o entrambi. Questo ha permesso di stimare come questa comunità di crinoidi avrebbe potuto apparire sul tronco.

E’ stato scoperto che i crinoidi erano effettivamente appesi sospesi sotto il legno alla deriva, ma raggruppati verso un’estremità. Anche se difficile da osservare nei fossili originali, il modello assomiglia a quello di altre specie moderne di rafting, come i cirripedi d’oca. Tendono ad abitare la zona sul retro di una zattera dove c’è meno resistenza, il che può dirci molto sulla direzione di marcia della colonia attraverso l’oceano.

Questa ricerca ha ormai messo al di là di ogni dubbio che le colonie di zattere di crinoidi potevano esistere e sopravvivere per molti anni per crescere fino a maturare e percorrere le vaste distanze attraverso gli oceani del Giurassico. Sono un esempio in profondità di strutture simili che vediamo negli oceani di oggi.

Queste eccitanti tecniche vengono ora utilizzate da un nuovo team per confrontare le popolazioni viventi sul fondo del mare con i loro antenati giurassici. Questo potrebbe rivelare come i cambiamenti climatici del passato hanno plasmato le comunità marine e aiuterà gli scienziati a capire come tali comunità potrebbero rispondere alle sfide future in un mondo in continuo cambiamento.

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