KAREN WETMORE
CHE COSA SONO I FORAMINIFERI?
I foraminiferi (forami in breve) sono organismi unicellulari (protisti) con gusci o test (un termine tecnico per gusci interni). Sono abbondanti come fossili negli ultimi 540 milioni di anni. I gusci sono comunemente divisi in camere che vengono aggiunte durante la crescita, anche se le forme più semplici sono tubi aperti o sfere cave. A seconda della specie, il guscio può essere fatto di composti organici, granelli di sabbia o altre particelle cementate insieme, o CaCO3 cristallino (calcite o aragonite).
Gli individui completamente cresciuti variano in dimensioni da circa 100 micrometri a quasi 20 centimetri di lunghezza. Alcuni hanno una relazione simbiotica con le alghe, che “coltivano” all’interno dei loro gusci. Altre specie si nutrono di alimenti che vanno da molecole organiche disciolte, batteri, diatomee e altre alghe unicellulari, a piccoli animali come i copepodi. Catturano il loro cibo con una rete di sottili pseudopodi (chiamati reticulopodi) che si estendono da una o più aperture nel guscio. I foraminiferi bentonici (che vivono sul fondo) usano anche i loro pseudopodi per la locomozione.
DOVE VIVONO?
Si stima che oggi ci siano 4.000 specie che vivono negli oceani del mondo. Di queste, 40 specie sono planctoniche, cioè galleggiano nell’acqua. Le altre vivono su o nella sabbia, nel fango, nelle rocce e nelle piante sul fondo dell’oceano. I foraminiferi si trovano in tutti gli ambienti marini, dall’intertidale alle più profonde fosse oceaniche, e dai tropici ai poli, ma le specie di foraminiferi possono essere molto particolari riguardo all’ambiente in cui vivono. Alcune sono abbondanti solo nell’oceano profondo, altre si trovano solo sulle barriere coralline, e altre ancora vivono solo negli estuari salmastri o nelle paludi salate intertidali.
I foraminiferi sono tra gli organismi con guscio più abbondanti in molti ambienti marini. Un centimetro cubo di sedimento può contenere centinaia di individui viventi e molti altri gusci morti. In alcuni ambienti i loro gusci sono una componente importante del sedimento. Per esempio, le sabbie rosa di alcune spiagge delle Bermuda ottengono gran parte del loro colore dai gusci di colore rosa o rosso di un foraminifero. Nelle regioni dell’oceano profondo lontano dalla terraferma il fondo è spesso costituito quasi interamente dai gusci delle specie planctoniche.
Perché sono importanti?
Lo studio dei foraminiferi fossili ha molte applicazioni oltre ad ampliare la nostra conoscenza della diversità della vita. I foraminiferi fossili sono utili nella biostratigrafia, paleoecologia, paleobiogeografia, e nell’esplorazione petrolifera.
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BIOSTRATIGRAFIA
I foraminiferi forniscono prove delle età relative delle rocce marine
Ci sono diverse ragioni per cui i foraminiferi fossili sono particolarmente preziosi per determinare le età relative degli strati di roccia marina. Esistono fin dal Cambriano, oltre 500 milioni di anni fa. Mostrano uno sviluppo evolutivo abbastanza continuo, per cui si trovano specie diverse in tempi diversi. Le foraminifere sono abbondanti e diffuse e si trovano in tutti gli ambienti marini. Infine, sono piccoli e facili da raccogliere, anche da pozzi di petrolio profondi.
PALEOECOLOGIA E PALEOBIOGEOGRAFIA
I foraminiferi forniscono prove sugli ambienti del passato
Perché specie diverse di foraminiferi si trovano in ambienti diversi, i paleontologi possono usare i fossili per determinare gli ambienti del passato. I foraminiferi sono stati usati per mappare le distribuzioni passate dei tropici, per localizzare antiche coste e per tracciare i cambiamenti della temperatura globale dell’oceano durante le ere glaciali. Se un campione di foraminiferi fossili contiene molte specie esistenti, la distribuzione attuale di queste specie può essere usata per dedurre l’ambiente di quel sito quando i fossili erano vivi. Se i campioni contengono tutte o la maggior parte delle specie estinte, ci sono ancora numerosi indizi che possono essere usati per dedurre gli ambienti del passato. Questi includono la diversità delle specie, il numero relativo di specie planctoniche e bentoniche, i rapporti tra i diversi tipi di conchiglia e la chimica della conchiglia.
La chimica della conchiglia è utile perché riflette la chimica dell’acqua in cui è cresciuta. Per esempio, il rapporto degli isotopi stabili dell’ossigeno dipende dalla temperatura dell’acqua, perché l’acqua più calda tende a far evaporare più isotopi più leggeri. La misurazione degli isotopi stabili dell’ossigeno nei gusci dei foraminiferi planctonici e bentonici di centinaia di carote di acque profonde in tutto il mondo è stata usata per mappare le temperature passate dell’acqua in superficie e sul fondo. Questi dati ci aiutano a capire come il clima e le correnti oceaniche sono cambiati in passato e potrebbero cambiare in futuro.
SPLORAZIONE DEL PETROLIO
I foraminiferi sono usati per trovare il petrolio
Alcune specie sono geologicamente di breve durata e alcune forme si trovano solo in ambienti specifici. Pertanto, un paleontologo può esaminare gli esemplari in un piccolo campione di roccia come quelli recuperati durante la perforazione di pozzi di petrolio e determinare l’età geologica e l’ambiente in cui si è formata la roccia. Di conseguenza, dagli anni ’20 l’industria petrolifera è stata un importante datore di lavoro per i paleontologi specializzati in questi fossili microscopici. Il controllo stratigrafico tramite i foraminiferi è così preciso che questi fossili sono persino usati per dirigere la perforazione laterale all’interno di un orizzonte petrolifero per aumentare la produttività del pozzo.
BIOLOGIA DEI FORAMINIFERI
Si sa molto poco su come vive la maggior parte delle specie di foraminiferi. Le poche specie che sono state studiate mostrano una vasta gamma di comportamenti, dieta e cicli di vita. Gli individui di alcune specie vivono solo poche settimane, mentre altre specie vivono molti anni. Alcune specie bentoniche scavano attivamente, anche se lentamente, attraverso i sedimenti a velocità fino a 1 cm all’ora, mentre altre si attaccano alla superficie delle rocce o delle piante marine. I foraminiferi sono abbastanza abbondanti da essere una parte importante della catena alimentare marina, e i loro predatori includono lumache marine, dollari della sabbia e piccoli pesci.Ritorna all’inizio
CLASSIFICAZIONE DEI FORAMINIFERI
Tradizionalmente, la classificazione dei foraminiferi è stata basata principalmente sui caratteri del guscio o test. La composizione e la struttura della parete, la forma e la disposizione della camera, la forma e la posizione delle aperture, l’ornamentazione della superficie e altre caratteristiche morfologiche della conchiglia sono tutte utilizzate per definire i gruppi tassonomici di foraminiferi. Nuove ricerche stanno aggiungendo dati molecolari sulle relazioni tra le specie che possono influenzare notevolmente il modo in cui questi organismi sono classificati.
Le disposizioni delle camere comunemente trovate nelle specie viventi sono mostrate nelle figure 1-6. Sono usati i seguenti termini: Uniloculare si riferisce a una conchiglia fatta di una sola camera Uniseriale si riferisce a camere aggiunte in una singola serie lineare Biseriale si riferisce a camere aggiunte in una doppia serie lineare Triseriale si riferisce a camere aggiunte in una tripla serie lineare Planispirale si riferisce a camere aggiunte in una spirale all’interno di un singolo piano, come il nautilus a camera. Trochospiral si riferisce a camere aggiunte in una spirale che forma una cuspide come il guscio di una lumaca Milioline si riferisce ad una disposizione in cui ogni camera si estende per l’intera lunghezza del guscio e ogni camera successiva è posta ad un angolo fino a 180 gradi dalla precedente, rispetto all’asse centrale della conchiglia Arborescente si riferisce ad una serie eretta e ramificata di tubi. Termini come planispiral-to-biserial e biserial-to-uniserial sono usati quando la modalità di aggiunta delle camere cambia durante la crescita.
Tra i vari tipi di composizione e microstruttura delle pareti che si trovano nei foraminiferi, tre tipi fondamentali sono comuni tra le specie viventi. I gusci agglutinati possono essere composti da particelle molto piccole cementate insieme e avere una superficie molto liscia, o possono essere fatti di particelle più grandi e avere una superficie ruvida. Le conchiglie ialine sono fatte di microcristalli di CaCO3 incastrati tra loro, e tipicamente hanno un aspetto vetroso e pori che penetrano nella parete. Le pareti delle conchiglie porcellanee sono composte da microscopici cristalli di CaCO3 a forma di asta. Queste hanno un aspetto lattiginoso, da traslucido a opaco e generalmente non hanno pori oltre le camere iniziali. In alcune specie porcellanee, piccole depressioni nell’ornamentazione superficiale danno l’aspetto di pori. Un altro tipo di struttura della parete, chiamata microgranulare, è fatta di grani arrotondati equidimensionali strettamente imballati di calcite. Questo tipo di parete si trova in molti foraminiferi del Paleozoico compresi i fusulinidi.