L’estinzione del Devoniano

L'estinzione del Devoniano ha devastato la Terra per 25 milioni di anni e, sebbene alla fine abbia ucciso tre quarti di tutte le specie, ha anche aperto la strada a un nuovo equilibrio della vita animale che dura ancora oggi

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Pensiamo alle estinzioni di massa come brevi momenti di caos – profondamente devastanti ma che si concludono in un istante geologico. Il devoniano, il secondo dei cosiddetti “Big Five”, sfida questa nozione.

Se le altre grandi morie sono racconti di morte e distruzione, questa è un’epopea simile a Guerra e pace. Anche questo titolo paradossale sembra adattamento: L’estinzione del Devoniano ha devastato la Terra per 25 milioni di anni e, sebbene alla fine abbia ucciso tre quarti di tutte le specie, ha anche aperto la strada a un nuovo equilibrio della vita animale che dura ancora oggi.

L’estinzione del Devoniano è iniziata circa 380 milioni di anni fa, a metà del segmento di tempo geologico noto come periodo Devoniano (in quel periodo i vertebrati non avevano ancora fatto il salto sulla terraferma). Le acque preistoriche brulicavano non di tonni, sardine e salmoni, ma dei loro bizzarri predecessori. 

In cima alla catena alimentare si trovavano i placodermi, una razza di pesci pesantemente corazzati e talvolta enormi. Il più famoso di questi animali predatori, il Dunkleosteus, potrebbe essere cresciuto fino a 9 metri, probabilmente guadagnandosi la distinzione di animale più grande – fino ai dinosauri.

Dunkleosteus - Shutterstock
Un’illustrazione dell’enorme pesce preistorico estinto Dunkleosteus che nuota in cerca di cibo nel Mare Devoniano. (Credito: AuntSpray / Shutterstock)

Ma nonostante tutto, i Dunkleosteus e i suoi parenti non sarebbero sopravvissuti all’età che porta il loro nome. “Una serie di crisi si accumularono per influenzare la vita sulla Terra“, dice Michael Coates, un biologo dell’Università di Chicago. L’annientamento si insinuò e lentamente spazzò via le specie devoniane dominanti. Questo aprì il mondo agli antenati di tutti gli animali odierni

Dall’estinzione del Devoniano alla conquista della terraferma

In termini di scala temporale, “l’estinzione del Devoniano è molto diversa dalle altre“, afferma il geologo Thomas Algeo dell’Università di Cincinnati. Nel corso di milioni di anni, ben 10 eventi distinti hanno aumentato la perdita di biodiversità al di sopra del normale tasso di fondo o di base. Due, tuttavia, si distinguono: gli eventi di Kellwasser e Hangenberg, che si verificarono rispettivamente a metà e alla fine del periodo devoniano.



Risposte chiare sono rare nel regno dell’estinzione, ma i ricercatori concordano ampiamente sul fatto che entrambi gli eventi sono stati accompagnati da una diffusa anossia oceanica o bassi livelli di ossigeno. Alcune delle migliori prove si trovano negli strati di scisto nero – che si formano in condizioni anossiche – che risalgono all’epoca. 

È probabile, quindi, che uno dei principali meccanismi di uccisione durante il periodo devoniano fosse l’asfissia. Insieme al pesce corazzato, i costruttori di barriere coralline come i coralli e le spugne morirono in massa, così come i trilobiti, le goniatiti simili ai nautili e molte altre creature.

È più difficile dire perché gli oceani siano diventati improvvisamente irrespirabili per loro. L’attività vulcanica è un sospetto perenne nelle indagini sull’estinzione e gli scienziati hanno debitamente setacciato le rocce alla ricerca delle registrazioni geologiche delle cause dell’estinzione del Devoniano.

Non è stato ancora trovato nulla da confrontare con le mostruose eruzioni della successiva estinzione del Permiano, ma alcune prove suggeriscono che il vulcanismo in una grande provincia ignea chiamata Trappi di Viluy possa avere avuto un ruolo, forse attraverso l’avvelenamento delle acque a causa del mercurio. Anche un asteroide colpì la Terra durante questo periodo, lasciandosi alle spalle il cratere Siljan largo 60 chilometri.

Uno studio recente ha concluso che il fattore scatenante dell’evento Hangenberg fu la radiazione ultravioletta, penetrata nell’atmosfera attraverso una rottura nello strato di ozono. I ricercatori hanno raccolto campioni di roccia devoniana dalle montagne della Groenlandia e delle Ande e, dopo averli sciolti, hanno trovato spore vegetali malformate compatibili con il danno al DNA dovuto all’esposizione ai raggi UV.

La vita si accende da sola

Algeo ha una sua teoria: la morte non giunse da processi geologici o climatici, ma come “conseguenza naturale dell’evoluzione dell’intera biosfera“. 

In altre parole, il nemico della vita devoniana fu la vita stessa. secondo lui, poiché le piante colonizzarono la terraferma in quel periodo, le loro radici profonde spaccarono le rocce superficiali della Terra, rilasciando sostanze nutritive e minerali che hanno alimentato la proliferazione delle alghe. Ciò depauperò l’ossigeno degli oceani. Mentre le piante prosperavano, il resto moriva.

Le piante assorbono anche anidride carbonica, o CO2, il gas serra che riscalda l’atmosfera. Man mano che si diffondevano, avrebbero potuto raffreddare il pianeta, provocando un’era glaciale che avrebbe reso la vita ancora meno sostenibile (in effetti, alcune ricerche suggeriscono che il raffreddamento globale sia stato coinvolto nell’estinzione del Devoniano, colpendo in modo sproporzionato le specie tropicali).

Indipendentemente dal fatto che le piante fossero o meno responsabili dell’estinzione, furono indubbiamente pervasive alla fine di essa, con alberi e felci che formarono le prime foreste moderne. Il mondo della terraferma era finalmente diventato abbastanza complesso da supportare un serraglio di vita animale, e le specie marine se ne accorsero e ne iniziarono la colonizzazione.

Nuovo ordine mondiale

I tetrapodi, i nostri più antichi antenati terrestri, abbandonarono l’oceano per questo nuovo ambiente. Ogni singolo vertebrato che ha camminato sulla Terra da allora è un discendente di questi primitivi marinai terrestri a quattro zampe: “anfibi grotteschi che strisciavano nelle paludi“, li chiama Coates, quasi scherzando. 

Dopo la fine dell’estinzione del Devoniano, circa 360 milioni di anni fa, iniziò il divario di Romer. Questo vuoto nella documentazione fossile, dal nome del professore di Harvard Alfred Sherwood Romer, ha lasciato perplessi gli scienziati per decenni. Più significativamente, ha sventato i tentativi di ricostruire l’improbabile storia dei primi animali terrestri.

 Per la maggior parte, i tetrapodi erano giocatori di punta prima dell’estinzione: alcuni strani ibridi di pesce polmonare come l’acanthostega, che avevano arti indifferenziati dove avrebbero dovuto avere le pinne.

Ma dopo il vuoto di Romer, nelle registrazioni fossili compaiono all’improvviso gli anfibi pesanti sempre più adattati alla terraferma. Uno degli esemplari più famosi è l’ichthyostega, una creatura lunga un metro che ricorda un po’ la salamandra gigante cinese. In altri pochi milioni di anni, appaiono i rettili che depongono le uova dal guscio, che in seguito danno origine ai dinosauri e ai mammiferi.

L’estinzione devoniana permise l’affermazione non solo dei tetrapodi terrestri, ma anche dei vertebrati marini che sono arrivati fino ad oggi: pesci con pinne raggiate (o ossee) e pesci cartilaginei, come squali, razze e chimere.

Non è chiaro in che misura l’estinzione devoniana abbia effettivamente alterato il flusso dell’evoluzione. Forse i tetrapodi, gli squali e i pesci ossei avrebbero comunque superato i loro rivali. Secondo Algeo, l’estinzione “probabilmente è servita principalmente a finire questi gruppi che già non stavano andando bene“.

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