Chi viveva sulla Terra prima dei dinosauri

I primi dinosauri sono comparsi sulla Terra circa 230 milioni di anni fa, durante il periodo Triassico del Mesozoico. Prima di loro, milioni di specie mi sono susseguite sul nostro pianeta: la vita unicellulare sembrerebbe essere apparsa in mare circa 3,5 miliardi di anni fa, le prime forme pluricellulari potrebbero avere tra gli uno e i due miliardi di anni, mentre i fossili più antichi dei primi animali veri e propri risalgono a circa 600 milioni di anni fa. A partire dal periodo Cambriano del Paleozoico, iniziato circa 541 milioni di anni fa, si è verificata la cosiddetta “esplosione cambriana", in cui si sono evoluti tutti i principali “phyla” animali, ovvero le più ampie categorie riconosciute nella classificazione.

Le prime forme di vita animali erano tutte acquatiche, alcune giunte fino ai giorni nostri, come spugne e meduse, altre perse nel tempo come la misteriosa Hallucigenia. I primi grandi predatori erano invertebrati come Anomalocaris, mentre i fondali sono stati scandagliati per milioni di anni da diverse specie di trilobiti, estinte alla fine del Permiano, poco prima della comparsa dei dinosauri. Il Devoniano, invece, è noto come l’età dei pesci per via dell’evoluzione di numerosi squali, pesci ossei, e placodermi, come il temibile Dunkleosteus, un predatore lungo fino a 10 metri.

Sempre durante il Devoniano, per la prima volta, alcuni vertebrati come il Tiktaalik iniziarono ad esplorare le terre emerse, già colonizzate dagli artropodi che, qualche milione di anni dopo, nel Carbonifero, raggiungeranno forme giganti come Arthropleura, lunga fino a 3 metri, e Meganeura, con un’apertura alare di 75 cm. Dopo la comparsa degli anfibi e dei primi rettili, i vertebrati si sono differenziati in numerosi gruppi, tra cui i Synapsida, come il Dimetrodon, che porteranno alla linea evolutiva dei mammiferi e gli Arcosauri, il gruppo che comprende coccodrilli, dinosauri, uccelli e pterosauri. Vediamo quindi più nel dettaglio alcuni degli animali più iconici che vivono sulla Terra prima dei dinosauri:

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Hallucigenia

Uno degli animali più antichi e misteriosi mai scoperto è senza dubbio Hallucigenia: questo piccolo invertebrato, lungo pochi centimetri, è uno dei rappresentanti più famosi della fauna di Burgess, i depositi di argilla che contengono alcuni tra i resti animali più antichi di sempre, ed è noto per essere stato per decenni un vero e proprio grattacapo per gli scienziati. Il suo nome, infatti, deriva proprio dalla parola allucinazione perché è stato difficilissimo comprendere come fosse fatto e ancora oggi ci sono alcuni dubbi sulla sua classificazione e sul suo comportamento.

Hallucigenia ha vissuto nel periodo Cambriano, circa 500 milioni di anni fa, e si spostava sui fondali marini con 7 paia di tentacoli che terminavano con una biforcazione; il suo corpo, invece, era cilindrico e presentava sul dorso due file appaiate di lunghe spine. Le prima ricostruzioni mostravano questo animale sottosopra rispetto a come viene rappresentato oggi, inoltre si credeva che potesse far parte degli anellidi (come lombrichi e sanguisughe) ma non presentava la stessa segmentazione tipica del gruppo. Successivamente questo animale era stato associato agli onicofori (anche detti vermi di velluto), ma oggi viene classificato insieme ad alcuni organismi affini in un phylum a parte, ormai completamente estinto, chiamato Lobopodia, seppur rimangano alcuni dubbi.

Anomalocaris

Anomalocaris era uno dei più grandi predatori del Cambriano, vissuto oltre 500 milioni di anni fa, nello stesso periodo di Hallucigenia, con cui era probabilmente largamente imparentato. Con una lunghezza compresa tra i 60 cm e il metro, catturava gli altri organismi più piccoli grazie al suo complesso apparato boccale, formato da due grandi appendici spinose che ghermivano e portavano le prede alla bocca simile ad uno schiaccianoci. Molti fossili di trilobiti del Cambriano mostrano, infatti, ferite compatibili con la bocca di Anomalocaris.

La testa presentava due occhi posti su peduncoli, mentre il corpo aveva undici paia di lobi laterali che probabilmente consentivano all'animale di nuotare tramite un movimento ondulatorio. A lungo ritenuto un artropode come insetti e crostacei, le nuove scoperte pongono Anomalocaris nel phylum Lobopodia (lo stesso di Hallucigenia) e più precisamente nella classe Dinocarida. Tuttavia, questo phylum estinto viene considerato evolutivamente affine agli artropodi, i quali nel tempo lo soppianteranno, dando vita a nuovi predatori sempre più grandi come ad esempio Jaekelopterus, temibile scorpione marino lungo quasi 3 metri del Devoniano.

Trilobiti

I trilobiti sono stati una classe di artropodi marini di enorme successo per tutto il Paleozoico, vale a dire dal Cambriano (a partire da circa 521 milioni di anni fa), fino al termine del Permiano (250 milioni di anni fa), quando sono scomparsi in seguito ad un catastrofico evento di estinzione di massa. Devono il loro nome alla partizione longitudinale del corpo in tre lobi distinti, a loro volti divisi orizzontalmente in numerosi metameri. Il gruppo, nonostante conti circa 10.000 specie descritte, presenta forme tutte abbastanza simili, con poche variazioni o strutture più complesse e dimensioni comprese tra gli 1 e i 70 cm di lunghezza.

Sono per la maggior parte animali bentonici, cioè che camminavano sul fondale marino, scavando il sedimento alla ricerca di cibo, anche se pare che alcune forme fossero in grado di nuotare liberamente nella colonna d'acqua. Come tutti gli artropodi presentano un esoscheletro coriaceo (che fossilizza facilmente a differenza dei tessuti molli) formato principalmente da carbonato di calcio. La presenza di strutture visive complesse come gli occhi composti, invece, indica che la maggior parte dei trilobiti vivesse entro la zona fotica, ovvero la zona marina che arriva ad un massimo di 200 metri di profondità in cui riescono ad arrivare i raggi di luce solare.

I trilobiti, proprio l’abbondanza di fossili che hanno lasciato, sono considerati organismi guida di tutto il Paleozoico, ovvero a seconda delle forme trovate consentono di identificare immediatamente il periodo di appartenenza dei sedimenti, in particolare per quanto riguarda il Cambriano e l'Ordoviciano (il periodo immediatamente successivo).

Dunkleosteus

Durante il Siluriano, oltre 400 milioni di anni fa i pesci ebbero una notevole espansione e differenziazione: esistevano già i pesci cartilaginei come gli squali, ma in questo periodo comparvero anche i primi pesci ossei, ovvero la maggioranza dei pesci attualmente ancora esistenti, e gli ormai estinti acantodi e placodermi, i pesci corazzati.

Di questi ultimi fa parte il gigante dei mari del Devoniano, ovvero Dunkleosteus, un temibile predatore lungo tra i 4 e i 10 metri, vissuto tra i 382 e i 358 milioni di anni fa. Essendo un placoderma, però, non aveva uno scheletro osseo che ha potuto conservarsi, se non per quanto riguarda la dura corazza frontale formata da diverse placche che è stata invece in grado di fossilizzarsi, quindi le ricostruzioni della parte posteriore di questo animale sono basate sui fossili di altri suoi parenti più piccoli.

Le 10 specie appartenenti al genere Dunkleosteus abitavano le acque aperte di diverse zone del mondo e cacciavano aprendo rapidamente le fauci, generando un vuoto che provocava un'aspirazione similmente a come fanno i moderni predatori a suzione. Questo antico pesce aveva un morso potentissimo, tutt’oggi considerato il più potente di qualsiasi altro pesce vivente o fossile e tra i più forti dell'intero regno animale. Dunkleosteus viene infatti considerato uno dei primissimi superpredatori nella storia della Terra.

Tiktaalik

Il Devoniano è noto come l’età dei pesci, ed è proprio da alcuni pesci ossei, in particolare dai Sarcopterygii, che si sono evoluti i primi vertebrati terrestri alla fine di questo periodo. Tiktaalik è un pesce dalla fisionomia simile a quella degli anfibi, vissuto approssimativamente 375 milioni di anni fa: viene infatti considerato una sorta di “forma intermedia” tra pesci e tetrapodi (i vertebrati terrestri con quattro arti come anfibi, rettili, uccelli e mammiferi) e la struttura delle sue pinne lobate, che usava per spostarsi tra le pozze di acque basse, mostra come si siano evolute le zampe per la locomozione sulla terraferma.

Inoltre, Tiktaalik, pur essendo dotato di branchie come tutti i pesci, mancava delle placche ossee solitamente poste a protezione di queste ultime, non avendo quindi impedimenti nei movimenti laterali del capo. Si tratta quindi di una delle prime specie di pesci dotate di collo, caratteristica che sarà poi ereditata in quanto vantaggiosa per cacciare le prede sia sulla terra che nelle acque basse dai primi anfibi come Acanthostega e Ichthyostega, apparsi circa 365 milioni di anni fa, alla fine del Devoniano. Tuttavia, prima di loro, le prime piante e gli artropodi avevano già conquistato le terre emerse.

Arthropleura e Meganeura

Durante il Carbonifero, invece, circa 300 milioni di anni fa, l’atmosfera era estremamente ricca di ossigeno e regnavano gli artropodi: Arthropleura e Meganeura sono certamente i due esempi più famosi della fauna di questo periodo. Il primo era una specie di millepiedi gigantesco trovato in Europa che poteva raggiungere quasi i 3 metri di lunghezza, mentre l’altro era un insetto simile ad una libellula ma lungo mezzo metro, con un'apertura alare di 75 cm. Arthropleura detiene al momento il primato come invertebrato terrestre più grande mai scoperto.

Il segreto delle dimensioni di questi animali sta nell’alta concentrazione di ossigeno presente nell’atmosfera dell’epoca: oggi, infatti, insetti e altri artropodi di quella stazza non potrebbero esistere per via di un limite fisico dovuto alla struttura delle tracheole con cui respirano, nelle quali l’ossigeno viene diffuso direttamente ai muscoli. Con l’atmosfera attuale non arriverebbe quindi sufficiente ossigeno per far sopravvivere enormi artropodi come Arthropleura o Meganeura. All’inizio del Permiano, in seguito ad una rapida desertificazione, molte di queste forme gigantesche si estinsero.

Dimetrodon

Il Permiano fu invece dominato da un particolare gruppo di animali chiamato sinapsidi, da cui si evolveranno anche gli attuali mammiferi. Il più celebre tra questi è certamente Dimetrodon, un temibile predatore quadrupede lungo fino a 4,6 metri, trovato sia in Nord America che in Europa, vissuto circa dai 295 ai 272 milioni di anni fa. Probabilmente questo animale era uno dei superpredatori degli ecosistemi dell’epoca e si nutriva sia di pesci che di animali terrestri come rettili e anfibi, che catturava grazie ai numerosi e lunghi denti.

La caratteristica più famosa di Dimetrodon è senza dubbio la grande vela dorsale, formata da degli allungamenti della spina dorsale collegati tra loro tramite uno strato di pelle. La funzione di questa struttura è tutt’oggi oggetto di dibattito e, sebbene si credesse che fosse utile per la termoregolazione corporea, assorbendo o disperdendo calore a seconda della necessità, la recente scoperta dell'endotermia (capacità degli animali “a sangue caldo” di bruciare calorie per mantenere una temperatura corporea stabile) in questo gruppo ha smontato tale ipotesi. Oggi si pensa che possa quindi essere stata usata come display sessuale per attirare i partner.

Nonostante Dimetrodon sia spesso identificato come un dinosauro nella cultura di massa, in realtà si estinse circa 40 milioni di anni prima della loro comparsa. In più, per quanto esteticamente simile ai rettili, l’intero gruppo dei pelicosauri a cui appartiene è più strettamente legato ai mammiferi, sebbene questi non siano i loro diretti antenati. Sarà, infatti, un altro gruppo di sinapsidi, ovvero i terapsidi, a dare origine al ramo evolutivo dei mammiferi e tra questi i cinodonti, apparsi alla fine del Permiano, sono quelli più vicini a noi.

Rauisuchi

Con la terribile estinzione di massa avvenuta alla fine del Permiano che ha spazzato via circa il 97% degli organismi viventi termina il Paleozoico e inizia formalmente una nuova era: il Mesozoico, il regno dei dinosauri. Questi ultimi sono comparsi nel medio Triassico, circa 230 milioni di anni fa, per poi differenziarsi nel Giurassico ed estinguersi alla fine del Cretaceo in seguito all’impatto con il meteorite, circa 66 milioni di anni fa. Prima che i dinosauri prendessero il sopravvento, però, un altro gruppo di animali dominava il Pianeta: i rauisuchi.

Questi animali facevano parte del gruppo dei Crurotarsi, comprendente i moderni coccodrilli e largamente affine proprio ai dinosauri e agli pterosauri. Erano i principali predatori del Triassico, vagamente simili a dei coccodrilli terrestri con gli arti lunghi e posti verticalmente al di sotto del corpo e grazie a questa caratteristica erano predatori molto attivi, con una capacità di locomozione superiore a quelle delle loro prede. Inoltre avevano un cranio molto grande, che in alcune specie come Saurosuchus raggiungeva il metro di lunghezza, con denti lunghi e potenti mascelle.

Postosuchus era probabilmente una delle specie più grandi con i suoi 6 metri di lunghezza ed era il predatore all’apice della catena trofica circa 200 milioni di anni fa, quando già esistevano alcuni piccoli dinosauri come il Coelophysis. Il successo dei rauisuchi terminò con l’estinzione di fine Triassico, grazie alla quale si liberarono le nicchie ecologiche di grandi predatori che furono immediatamente occupate dai dinosauri teropodi: iniziava così uno dei regni più lunghi della storia, quello dei dinosauri, durato circa 160 milioni di anni.