Valditara e dintorni, ecco cosa ci insegna la storia dei dinosauri

Innanzitutto mi è doveroso rappresentare al ministro che, dato il loro numero, imparare tutti i nomi delle specie di dinosauro è una impresa impossibile anche per gli specialisti del settore, figuriamoci come possa farlo un ragazzo e a cosa possa servirgli. Altra osservazione sulle sue parole è che 40 milioni di anni fa non c’erano ancora felini.

Dopodiché, piaccia o non piaccia al ministro, è interessante puntualizzare il significato del termine dinosauri, su cui c’è un po’ di confusione: nell’era mesozoica rettili di grandi dimensioni erano comuni, ma questa definizione spetta solo a chi appartiene a Dinosauria, e cioè

• gli ornitopodi (Ornithopoda) tutti erbivori come triceratopi, stegosauri, iguanodonti, adrosauri, ankilosauri etc etc

• i saurischi (Saurischia), gruppo che comprende gli enormi sauropodi come il brontosauro o i feroci teropodi, carnivori come allosauri e tirannosauri

Quindi né i rettili marini come ittiosauri, mosasauri e plesiosauri, né quelli volanti (pterosauri e pteranodonti) sono dinosauri, sebbene anche questi siano vissuti nell’era mesozoica e talora siano stati caratterizzati da dimensioni rispettabili. Inoltre sono esistiti dinosauri di piccole dimensioni, delle dimensioni di un pollo.

Da ultimo non è affatto vero che i dinosauri si sono estinti: ne troviamo in tutti gli ambienti attuali, dal polo nord fino all’interno della banchisa polare antartica. Chi sono? Semplice, gli uccelli! Anzi, è sbagliato persino dire che gli uccelli discendano dai dinosauri, perché in realtà sono dinosauri a tutti gli effetti, magari un po’ diversi dal modello tradizionale: è stato accertato che molti dinosauri fossero dotati di piume ma rispetto agli uccelli il dinosauro medio aveva dei bei denti e una coda un po' diversa. Nello specifico, a partire dalle ossa cave ci sono molte caratteristiche in comune tra gli uccelli e i loro avi celurosauri, un gruppo di teropodi agili e leggeri. Può sembrare strano che un simpatico e calmo passerotto sia il cugino più prossimo di un corpulento e feroce tirannosauro... ma è così!

Un aspetto estremamente interessante è lo stretto legame fra storia dei dinosauri e grandi eventi di estinzione di massa.Alla fine del Permiano avviene la madre di tutte le estinzioni, con cui si conclude l’Era Paleozoica e inizia con il Triassico l’era mesozoica: scompaiono oltre il 95% dei generi di animali ma come è sempre successo nella storia della Terra, dopo poche centinaia di migliaia di anni la vita è ripresa in modo gagliardo grazie ai discendenti dei pochi superstiti, sia pure con forme molto diverse da quelle precedenti.

In particolare si sono estinte numerose specie di rettili – rettili (i diapsidi) e di rettili mammaliani (i sinapsidi). Dopo l’estinzione vengono alla ribalta fra i diapsidi gli arcosauri (che si erano originati poco tempo prima) e fra i sinapsidi i discendenti dei pochi terapsidi sopravvissuti.

A differenza di lucertole, serpenti, varani ed altro che appartengono all’altra branca principale dei rettili, i lepidosauri, i dinosauri sono rettili arcosauri. Gli arcosauri oggi sono rappresentati solo da coccodrilli ed uccelli (e quindi si, i coccodrilli sono geneticamente parenti più stretti degli uccelli che degli altri rettili), ma nel Mesozoico rappresentavano un gruppo di vertebrati terrestri dominante, caratterizzato da una impressionante varietà di forme e adattamenti, carnivori ed erbivori che hanno occupato tutti gli spazi disponibili terrestri, acquatici e anche aerei con i rettili volanti. I fitosauri erano simili ai coccodrilli, che poi li hanno sostituiti, alcuni erano pesanti erbivori ma altri erano agili animali terrestri e di questi non pochi erano bipedi.

Quando un gruppo di poche specie trova un vasto territorio in cui può espandersi si diversifica molto rapidamente e i rapporti fra i vari gruppi di arcosauri sono ancora molto dubbi, proprio perché la loro diversificazione a partire dai pochi superstiti della grande estinzione è stata estremamente rapida sfruttando appunto il vuoto della biosfera seguito alla estinzione al passaggio Permiano – Triassico.

Anche i dinosauri si sono originati poco meno di 250 milioni di anni fa da quel ridotto nucleo di arcosauri superstiti, ma per oltre 15 milioni di anni hanno “vivacchiato” in un’area che corrisponde a parte di Africa e Sud America, allora unite perché l’Oceano Atlantico non si era ancora aperto.

Invece 230 milioni di anni fa si sono dispersi improvvisamente per tutta la Pangea, sostituendo parte degli altri arcosauri e dei terapsidi. Questo succede in coincidenza con un altro evento di estinzione di massa, noto come Evento Pluviale Carnico, del quale alcune delle migliori testimonianze si trovano sulle Dolomiti. L’espansione globale dei dinosauri è stata agevolata dal fatto che tutte le terre emerse, a parte qualche eccezione, erano unite nel supercontinente di Pangea e quindi non sono stati ostacolati dai larghi bracci marini.

30 milioni di anni dopo, 250 milioni di anni fa, anche il passaggio fra Triassico e Giurassico è contraddistinto da una importante estinzione di massa. Sopravviverà solo un piccolo nucleo di terapsidi da cui si origineranno i mammiferi e scomparvero anche quasi tutti gli arcosauri, tranne dinosauri, rettili volanti, coccodrilli e coristoderi (animali acquatici dalle abitudini simili a quelle dei coccodrilli, che si sono estinti molto più tardi); fra gli altri rettili, oltre a qualche “lucertola” non sj estingueranno alcuni rettili marini (ittiosauri, plesiosauri e tartarughe). Così i dinosauri sono rimasti praticamente senza concorrenti e hanno avuto campo libero sui continenti per i successivi 135 milioni di anni, durante i quali saranno i protagonisti assoluti fra i vertebrati fino alla fine del Cretaceo, quando un’altra estinzione di massa ne decreterà la totale scomparsa, a parte gli antenati degli uccelli.

Quindi il legame fra dinosauri ed estinzioni di massa è chiarissimo: si originano grazie all’evento di fine Permiano, si diffondono grazie all’evento del Carnico, rimangono protagonisti unici grazie all’estinzione di fine Triassico e si estinguono (quasi tutti) per l’estinzione di fine Cretaceo.

Ma come mai si verificano questi eventi di estinzione? C’è un minimo comun denominatore fra loro? Prendiamo intanto le prime 3: avvengono contemporaneamente alla messa in posto improvvisa (poche decine di migliaia di anni) di volumi giganteschi di magmi. Questi fenomeni sono noti come Large Igneous Provinces: sui continenti formano spesse serie di basalti (non a caso note come flood basalts), mentre negli oceani formano dei grandi rialzi (plateau). In particolare:

• l’estinzione di fine Permiano è legata alla messa in posto dei Trappi della Siberia, una mostruosa successione di lave ad est degli Urali (4 milioni di km3 di magmi che si estendono per 7 milioni di km2, qualcosa come oltre 20 volte il territorio italiano).

• l’evento pluviale carnico è contemporaneo alla messa in posto dei basalti della Wrangellia: la Wrangellia è un frammento crostale che nel Triassico si trovava in mezzo al Panthalassa, l’oceano che circondava la Pangea e che successivamente è stato spinto contro l’America Settentrionale, di cui ora forma il bordo pacifico tra l’Alaska centro-meridionale e la costa canadese. Difficile dire il volume totale dei magmi eruttati, ma è sicuramente uguale o superiore al milione di km cubi.

• al passaggio Triassico – Giurassico ecco i basalti dell’Atlantico Centrale: tra 2 e 6 milioni di km3 che coprono 11 milioni di km2; siccome la loro messa in posto ha preceduto l’apertura dell’Oceano Atlantico centrale, i prodotti di questa attività sono oggi dispersi in un’area vastissima tra Brasile, Africa di NW, penisola Iberica e Francia fino alla costa atlantica degli USA

Insomma, c’è una netta corrispondenza nella storia della Terra fra eventi di estinzione di massa e messa in posto di Large Igneous Provinces. Ma perché questa particolare attività vulcanica è così letale?

Essenzialmente perché insieme ai magmi vengono emesse in atmosfera quantità enormi di gas come CO2 e SO2 e di metalli pesanti (in tutto il mondo i sedimenti di quei periodi contengono ad esempio quantità ben superiori alla norma di mercurio). Quindi l’atmosfera e i mari diventano acidi distruggendo la base della catena alimentare, le piogge acide riducono le foreste in uno stato simile a quello delle foreste tedesche negli anni ‘70 del XX secolo e l’effetto-serra aumenta le temperature. Il tutto in tempi troppo brevi perché la biosfera si possa adeguare.

E alla fine del Cretaceo? La maggior parte delle persone è convinta che ad estinguere i dinosauri sia stato l’asteroide caduto nei dintorni dell’odierna penisola dello Yucatan. In realtà non tutti i ricercatori sono d’accordo su questo (compreso il sottoscritto), perché alla fine del Cretaceo si è messa in posto una delle peggiori Large Igneous Provinces della storia: i trappi del Deccan, un milione di km cubi di lave che coprono quasi un quarto della penisola indiana.

Cosa ci insegna oggi questa storia? Ho accennato alle foreste della Germania: all’epoca la soluzione a livello mondiale è stata quella di ridurre le emissioni di zolfo dei carburanti. Oltre a quello, oggi l’uso dei combustibili fossili ha già provocato anche altri fenomeni provocati anche dalle Large Igneous Provinces, come l’acidificazione degli oceani e l’aumento delle temperature provocato dall’effetto-serra.

E siccome il tasso annuale delle nostre emissioni è maggiore di quello delle Large Igneous Provinces, noi stiamo facendo un esperimento globale per verificare in prima persona come la variazione di alcuni parametri ambientali possa aver portato alle estinzioni di massa.