L'era Mesozoica (250-65milioni di anni fa), iniziata con un evento tettonico molto importante, la formazione del supercontinente Pangea è nota come l'era dei Dinosauri. Durante il Mesozoico infatti essi compaiono, si diversificano, dominano il mondo, e poi scompaiono.
La seconda Era del Fanerozoico è l'Era Mesozoica (o Mesozoico). Essa è suddivisa dai geologi in tre Periodi (fig. 1):
a) TRIASSICO
b) GIURASSICO
c) CRETACICO
Fig. 1 - Scala dell'Era Mesozoica.
L'Era Mesozoica è soprannominata "ERA DEI DINOSAURI", perché è proprio in questo Periodo che i Dinosauri compaiono, si diversificano, dominano il mondo, e poi scompaiono.
1. PALEOGEOGRAFIA
Al passaggio Permiano-Triassico si concluse un evento tettonico molto importante: la formazione del supercontinente Pangea.
La prima conseguenza logica di questo evento era che, se tutte le terre erano unite in Pangea, allora il supercontinente era circondato da un solo oceano, il Panthalassa. Il termine Pangea deriva dal greco antico, e significa "tutte le terre", mentre il nome del grande oceano, Panthalassa, in greco significa "tutte le acque". Questo grande oceano riusciva a bagnare solo le coste di Pangea, mentre le zone interne del continente rimanevano completamente asciutte. Esistono le prove che, a partire dal Triassico superiore, Pangea iniziò a separarsi (fig. 2).
Fig. 2 - Frammentazione della Pangea.
La prima spaccatura di Pangea iniziò da una profonda insenatura, che si spingeva al suo interno, già presente nel Triassico inferiore; questo golfo è stato chiamato Golfo o Mare della Tetide, ed è il predecessore dell'attuale Mediterraneo. Il Golfo della Tetide si trovava a latitudini equatoriali nel Triassico inferiore, come testimoniano i fossili trovati. Nel Triassico medio, la Tetide iniziò ad allargarsi, causando l'annegamento di alcune zone circostanti. Nel Triassico superiore, il rifting (capitolo 2. La tettonica delle placche) si spostò su zone continentali, verso ovest.
2. PALEOCLIMATOLOGIA
Le testimonianze climatiche del Triassico sembrano indicare una generale uniformità di clima caldo e secco. Le rocce triassiche sembrano indicare la presenza di zone aride, con evaporiti (capitolo 7. Le rocce e i minerali, Sedimentazione e ambienti sedimentari [approfondimento 30]), nella parte occidentale del continente, e di zone umide, con depositi carbonatici (capitolo 7. Le rocce e i minerali, Rocce sedimentarie [approfondimento 30]), nella parte orientale del continente. La spiegazione di questo "comportamento" sembra essere la seguente: il blocco continentale di Pangea avrebbe ostacolato i venti che arrivavano nelle zone orientali a medie-basse latitudini, portando piogge monsoniche estive (e quindi umidità), mentre i venti invernali avrebbero spirato verso il mare, nelle zone occidentali, creando aridità. Inoltre le zone centrali del continente erano troppo lontane dal mare, e i venti non avevano abbastanza forza per portare la pioggia fino a queste zone, che quindi rimanevano asciutte. Altre prove per un clima caldo si ritrovano nei fossili: tra le Felci, si trova, fino a 60° di latitudine Nord e Sud, un genere fossile, i cui discendenti attuali vivono in zone subtropicali o temperato-calde; tra i Lamellibranchi, i generi triassici sono essenzialmente cosmopoliti, mentre i generi attuali sopravvivono solo in fasce climatiche molto ristrette. La fine del Triassico sembra essere caratterizzata da un brusco raffreddamento delle acque, come dimostra la scomparsa di barriere coralline dalla zona della Tetide.
3. EVOLUZIONE DELLA VITA
- VITA NEI MARI. La fine del Paleozoico è segnata da una estinzione di massa, che portò alla scomparsa di quasi tutti gli organismi marini. Per questo motivo nel Triassico inferiore, molti gruppi di organismi marini furono rappresentati dalle poche specie sopravvissute. Col passare del tempo, alcuni gruppi ritornarono a popolare in modo massiccio il mare triassico ed altri si svilupparono dai gruppi precedenti.
Ad esempio, nel Triassico medio nacquero gli Esacoralli, che si diffusero ampiamente nelle calde acque della Tetide e, a fianco delle spugne, furono i principali costruttori delle scogliere [approfondimento 49] del Mesozoico, i cui relitti calcarei possono essere oggi ammirati anche nelle nostre montagne, soprattutto le Dolomiti (fig. 3).
Fig. 3 - Rocce Mesozoiche.
Gli Esacoralli sono attualmente i maggiori costruttori di scogliere coralline, e vivono a basse profondità, in simbiosi con alghe fotosintetiche. Pare che i primi Esacoralli non fossero in simbiosi con queste alghe, ma si è quasi certi che questa simbiosi si sia sviluppata nel Triassico superiore, dato che le prime grandi scogliere coralline "moderne" risalgono a questo intervallo di tempo.
Le Ammoniti, praticamente estinte all'inizio del Triassico, riuscirono a recuperare, e nei sedimenti del Triassico medio si trovano infatti più di cento generi diversi (ognuno composto da più specie).
La novità assoluta dei mari triassici fu la comparsa dei Rettili acquatici (i Placodonti, gli Ittiosauri [approfondimento 50]e i Plesiosauri), che insieme ai Pesci a pinne raggiate, alle Ammoniti, e a pochi altri organismi, erano i predatori incontrastati.
- VITA SULLA TERRAFERMA. Le Gimnosperme, già presenti nel Permiano, sembrano non aver risentito della crisi biologica di fine Paleozoico. Le piante fossili più frequenti nei sedimenti triassici, appartenenti alle Gimnosperme, sono Conifere e rappresentanti di altri gruppi, attualmente rari o estinti, come le Ginkoidali (oggi presenti con l'unica specie paleocenica Gingko biloba).
Anche sulla terraferma molti gruppi animali, decimati dall'estinzione paleozoica, necessitarono di qualche milione di anni, per ripopolare l'ambiente. Infatti le prime novità significative nel mondo animale si hanno a partire dal Triassico medio.
Tra i Vertebrati terrestri iniziarono a predominare i Rettili, già presenti nei sedimenti paleozoici, e già decimati dall'estinzione permiana. Dei Terapsidi (i rettili simili a Mammiferi) si trovano pochi generi fossili, ma subirono una nuova radiazione evolutiva. Verso la fine del Periodo si svilupparono i primi Dinosauri (Rettili terrestri) che si svilupparono da altri Rettili molto agili, alcuni dei quali camminavano su due zampe (come gli struzzi). I primi Dinosauri erano piccoli e agili, solo alla fine del Triassico superiore raggiunsero dimensioni enormi.
Nel Triassico superiore comparvero anche altri gruppi di Vertebrati, tra cui i Coccodrilli terrestri, derivati dallo stesso gruppo di Rettili, da cui si sono evoluti anche i Dinosauri. Comparvero anche i primi Rospi e le prime Tartarughe, anche se con caratteri primitivi, come l'impossibilità di ritirare il collo nel carapace.
Alla fine del Triassico, si ebbero nuove evoluzioni, e dai Terapsidi, si svilupparono i primi Mammiferi, che "ebbero la sfortuna" di comparire in un mondo, in cui i Dinosauri erano gli incontrastati dominatori. Per questo motivo rimasero di piccole dimensioni (e probabilmente con abitudini notturne) per tutto il Mesozoico. Comparvero anche gli Pterosauri, i primi Rettili volanti, dotati di lunghe code e denti (caratteristiche da Rettile) e ossa cave (caratteristica da Uccello); molto probabilmente essi non erano in grado di muoversi con volo battuto, ma planavano utilizzando grandi membrane.
La fine del Triassico è segnata da una nuova estinzione di massa, che causò grosse perdite ai Terapsidi, e ad altri gruppi di animali.
1. PALEOGEOGRAFIA
Il rifting del Golfo della Tetide continuò anche nel Giurassico, seguendo una nuova direzione di rottura, che separò Nord e Sud America, e formò il primo Golfo del Messico. Questa nuova separazione portò alla formazione di due nuovi supercontinenti, il Laurasia a nord ed il Gondwana a sud.
A partire dal Giurassico medio iniziò la lacerazione del Gondwana, quando Africa e Sud America iniziarono lentamente a separarsi. La prova di questo inizio di separazione è fornita dalla presenza di enormi fratture che anche oggi sono visibili nella parte occidentale del continente africano.
2. PALEOCLIMATOLOGIA
Il Giurassico fu un Periodo caldo, come il Triassico, anche se probabilmente aumentò l'umidità atmosferica, come dimostra la presenza di rocce ricche in ferro, derivate da alterazione tipica di ambienti umidi.
La causa più probabile di questo mutamento sembra essere stato lo smembramento di Pangea che aprì, per esempio alle correnti calde, provenienti dalle zone equatoriali, la via per raggiungere e riscaldare moltissime nuove aree del Pianeta, incluse quelle verso i Poli, che non avevano quindi alcuna calotta di ghiaccio, come dimostra l'assenza di tilliti.
Inoltre la presenza di fossili di Felci, i cui rappresentati attuali non sopportano temperature inferiori allo 0°, ritrovati sia in Siberia sia in zone paleopolari di Gondwana, indica un clima abbastanza caldo per tutto il Periodo.
3. EVOLUZIONE DELLA VITA
- VITA NEI MARI. Le acque giurassiche pullulavano di Molluschi, tra i quali primeggiavano le Ammoniti (fig. 4), vere dominatrici degli oceani,e le Belemniti (fig. 5)
Fig. 4 - Ammonite.
Fig. 5 - Belemnite.
(fig. 6) continuarono la costruzione delle scogliere coralline.
Fig. 6 - Corallo del Giurassico.
Tra i grandi predatori compaiono i Coccodrilli acquatici nel Giurassico inferiore, ed alcuni gruppi moderni di Squali, tra cui quello dello Squalo tigre.
La fine del Giurassico è fatta coincidere dai paleontologi con una nuova estinzione, che nei mari "stermina" completamente alcuni gruppi di Rettili, come i Plesiosauri e la maggior parte degli Ittiosauri.
- VITA SULLA TERRAFERMA. Nei fossili di organismi vegetali del Giurassico si trovano soprattutto piante appartenenti alle Cicadee, piante Gimnosperme che oggi sopravvivono solo in ambienti tropicali. Le Felci a semi, già in declino nei Periodi precedenti scompaiono definitivamente nel Giurassico.
Tra i fossili animali, si può notare una rapida diversificazione dei Dinosauri, che conquistano tutti gli ambienti possibili, raggiungendo dimensioni enormi (soprattutto tra gli erbivori) (fig. 7).
Fig. 7 - Ambiente Giurassico.
I Terapsidi si estinsero definitivamente nel Giurassico, ma il loro ruolo nell'evoluzione animale era già concluso: avevano dato origine ai primi Mammiferi nel Triassico.
Alla fine del Giurassico, da alcuni gruppi di Rettili si svilupparono i primi veri Uccelli, tra i quali Archaeopteryx (fig. 8). Questo "anello di congiunzione" tra Rettili ed Uccelli possedeva caratteristiche tipiche di entrambi i gruppi: tipici dei Rettili erano i denti, ma aveva anche ossa cave e piume tipiche degli Uccelli.
Fig. 8 - Archaeopteryx.
L'estinzione di fine Giurassico portò gravi perdite ai grandi Dinosauri erbivori. Nessun Rettile erbivoro del Cretacico riuscirà a diventare grande come i Dinosauri del Giurassico.
1. PALEOGEOGRAFIA
Durante il Cretacico iniziale, il Gondwana, composto dall'attuale Africa, Sud America, India, Arabia, Australia ed Antartide, era ancora unito, anche se continuò la frammentazione di Pangea. Questo movimento portò tre conseguenze principali.
1: L'apertura di nuovi mari. I movimenti delle placche (capitolo 2. La tettonica delle placche) causarono una progressiva rottura di Gondwana, che a fine Periodo era già separata in: Sud America, Africa, India, e Antartide-Australia (ancora uniti). La separazione di questi blocchi causò la formazione di tre mari:
a) Oceano Atlantico meridionale;
b) Mar dei Caraibi;
c) Golfo del Messico.
La separazione di Laurasia in Nord America, Groenlandia ed Eurasia (Europa più Asia, come è oggi) causò invece l'apertura dell'Oceano Artico. Le faune fossili, esclusive di questo oceano, lasciano supporre che esso non fosse in comunicazione con altri mari.
2: L'ampliamento di mari già esistenti. Lo spostamento di Eurasia e Africa e di Nord e Sud America allargò la Tetide. La Tetide era un mare tropicale, popolato da barriere coralline, e con correnti oceaniche calde che arrivavano anche nell'Oceano Pacifico, passando tra Nord e Sud America. La prova di queste correnti verso Ovest è il ritrovamento sui monti sottomarini, a 1750 Km dalle Hawaii, di faune fossili tipiche della Tetide cretacica.
3: Il restringimento di mari già presenti. L'ampliamento dell'Oceano Atlantico causò, insieme ad altri movimenti tettonici il restringimento dell'Oceano Pacifico. Mentre l'Atlantico meridionale si stava aprendo e l'Oceano Indiano era in fase di crescita (a causa della deriva dell'India verso Nord) (fig. 9), l'Oceano Pacifico settentrionale nel corso del Cretacico si era ristretto, a causa del processo di subduzione (capitolo 2. La tettonica delle placche).
Fig. 9 - Espansione degli oceani nel Mesozoico.
La nascita di nuove catene montuose non fu frequente durante l'Era Mesozoica, che fu marcata da fenomeni di espansione oceanica e di allontanamento reciproco delle "placche" continentali, piuttosto che da collisioni fra placche, che sono il presupposto fondamentale per la creazione delle catene. Sono comunque mesozoiche le principali fasi di formazione delle Ande e delle Cordigliere del Nord America, tipici risultati dell'urto fra le zolle americane e le zolle del Pacifico. Alla fine del Cretacico, 65 milioni di anni fa, al termine di 185 milioni di anni di trasformazioni causate dalla tettonica delle placche la Terra appariva più "familiare", prossima all'attuale configurazione. I maggiori oceani e gran parte dei continenti, sebbene lontani in qualche caso dall'attuale disposizione geografica, erano abbastanza simili a quelli odierni.
2. PALEOCLIMATOLOGIA
La presenza di evaporiti, di scogliere coralline, e il ritrovamento delle foglie fossili dell'albero del pane (oggi tipicamente tropicale) in Groenlandia, lascia supporre che il Cretacico inferiore fu un periodo molto caldo. Le stesse indicazioni climatiche si ritrovano anche in sedimenti del Cretacico medio, per cui possiamo supporre che il clima cretacico era simile ad una serra.
Le indicazioni paleoclimatiche per il Cretacico superiore indicano, invece, due fasi fredde intercalate da una più calda.
In questo quadro climatico, si può supporre che vi fu l'invasione delle acque marine sui margini delle terre emerse, tanto che durante il Cretacico medio la superficie terrestre coperta dall'acqua era l'80%, ed il livello degli oceani ben 250 m sopra l'attuale. Queste supposizioni sono spiegate con l'assenza di tilliti, e perciò l'acqua marina non era intrappolata nelle calotte polari o in altri ghiacciai.
3. EVOLUZIONE DELLA VITA
- VITA ACQUATICA. Durante il Cretacico, le scogliere ebbero come costruttori anche le Rudiste, grossi molluschi bivalvi, che si estinsero in massa al termine di questo Periodo. Una novità nelle acque cretaciche fu la comparsa dei Pesci Teleostei, attuale gruppo predominante in mari, laghi e fiumi. Anche gli Squali divennero sempre più simili a quelli attuali.
All'apice della catena alimentare rimasero comunque i Rettili acquatici, come Ittiosauri e Coccodrilli, anche se i loro resti fossili sono rari nelle rocce di questo Periodo. Tra i Plesiosauri si svilupparono forme enormi, come l'Elasmosauro, che poteva arrivare fino a 13 m di lunghezza, o come i Mosasauri, che erano lunghi anche 15 m. Alcuni di questi predatori si specializzarono a tal punto da riuscire a predare i Molluschi, nonostante i loro spessi gusci. Risalgono infatti al Cretacico conchiglie "forate", con una disposizione dei fori identica alla disposizione dei denti di alcuni predatori.
I mari erano popolati anche da enormi Tartarughe, come il genere Archelon (grande anche 4 m), e dai primi Uccelli nuotatori, incapaci di volare, ma ottimi tuffatori.
- VITA SULLA TERRAFERMA. Nel Cretacico inferiore si ebbe la comparsa delle prime piante a fiori (Angiosperme), che rese il mondo del Mesozoico terminale ancora più simile a quello odierno.
All'inizio del Cretacico, il paesaggio era ancora predominato dalle Gimnosperme, ma in rocce di 115 milioni di anni fa si iniziano a trovare i primi fossili di Angiosperme, soprattutto in zone instabili, come le sponde di un fiume.
La comparsa delle Angiosperme e dei primi fiori colorati stimolò lo sviluppo degli Insetti, che ebbero una grande radiazione evolutiva.
Le faune fossili di Dinosauri [approfondimento 51] del Cretacico inferiore mostrano una comunità impoverita, ma già nelle rocce del Cretacico superiore si assiste alla fioritura di molti nuovi gruppi di Dinosauri. Le associazioni fossili indicano una comunità di Dinosauri simile a quella dei Mammiferi attuali della savana: c'erano erbivori corridori, erbivori adatti a mangiare vegetali duri, e carnivori predatori. In quest'ultimo gruppo vanno inseriti anche i più grandi Dinosauri carnivori mai esistiti, il Tyrannosaurus rex (fig. 10) e l'Albertosauro. Altri predatori di dimensioni minori erano i Coccodrilli terrestri, che potevano comunque misurare 15 m di lunghezza!
Fig. 10 - Tyrannosaurus rex.
Nel Cretacico superiore comparvero anche i primi Serpenti, appartenenti al gruppo degli "stritolatori", come pitoni e boa.
Pur rimanendo subordinati ai Dinosauri, i Mammiferi si diversificarono molto, e risalgono a 70 milioni di anni fa i resti del genere Purgatorius, considerato la prima scimmia.
Nei cieli volavano Uccelli e Rettili volanti. Tra questi ultimi alcuni raggiungevano dimensioni enormi (il più grande aveva un'apertura alare di 15,5 m), e si ritiene che almeno le specie più grandi fossero in grado di volare attivamente.
Al termine di milioni di anni di dominio del regno animale, i Dinosauri scomparvero letteralmente dalla faccia della Terra al termine del Cretaceo, 65 milioni di anni fa, momento della storia geologica che coincide anche con il termine dell'Era Mesozoica. Nella stessa catastrofica estinzione [approfondimento 52] che annientò i Dinosauri, vennero coinvolti i Rettili marini, le Rudiste, le Ammoniti e quasi tutti gli organismi "planctonici" marini. Nonostante si tratti dell'estinzione più famosa, non è stata certamente l'unica nella storia della Terra. Altre crisi biologiche si sono succedute nel tempo, tanto da far supporre ad alcuni studiosi che le condizioni che le causarono abbiano rappresentato veri e propri "banchi di prova" per l'evoluzione delle specie.