Proterozoico

In questa sezione vengono riportati fossili od ichnofossili che si rinvengono nei livelli del Proterozoico (2.5miliardi di anni sino a 543 milioni di anni fa circa), era in cui le forme di vita predominanti erano le alghe verdi azzurre (alghe cianofite che hanno dato origine alle ben note strutture stromatolitiche )... ma qualcosa di piu’ complesso, a partire dal mesoproterozoico, comincio’ probabilmente a fare capolino dalle fanghiglie di quei remoti fondi marini.....

Il genere Grypania (Walcott, 1899) é considerata come un'alga fossile macroscopica, rinvenuta per la prima volta negli Gibson Shales, Ravalli Group, Belt Supergroup (precambriano superiore, 1.1-1.4Gy) nello Stato del Montana (West Americano).
Da Walcott venne inizialmente classificata come una traccia di organismi fossili, riconoscendone ben tre specie differenti: Helminthoidichnires? spiralis, H.? neihatensis, H.meekii (C. D., Walcott, 1899; p.236, Pl.24, figs.1-7). Da allora le tracce di Helminthoidichnites furono considerate da Cloud P.E (1968) come alghe macroscopiche. Nel 1976, il paleontologo Australiano Walter M.R. stabili' in nuovo genere Grypania (Walcott, 1899) in sostituzione della specie Helminthoidichnites? spiralis Walcott, 1899 e riconobbe in essa un genere di alga eucariota (M.R. Walter et al., 1976, pp.872-878, Pl.2, figs.4-10). La stessa sorte fu seguita dalle specie Sangshauania sangshuanensis, S. linearis e Beltina danai.

Nel 1986 nuove alghe appartenenti al genere Sangshuania Du, 1986 furono rinvenute nelle Gaoyuzhuang Formation, Changcheng System nella Sangshuan Village, Jixian County, Cina dal professor Du Ru-lin (Du Ru-lin et al., 1986, pp.115-120, Pl.1, figs.1-14). In corrispondenza di questo sito le alghe presentano regolari segmentazioni lungo tutto il senso della lunghezza, identificando la presena di pareti cellulari. Secondo la morfologia caratteristica di queste alghe, il genere Sangshuania Du, 1986 é considerata equivalente al genere Grypania Walter et al 1976.
In India forme analoghe sono state rinvenute nella Rohtas Formation, Semri Group (Lower Vindhyan) nel Vindhyan Supergroup. La datazione di queste ultime secondo datazioni Pb-Pb é posta a 1599±48 Ma, datazione analoga a quella di Jinxian (Cina) e Montana (USA); cio' indica una distribuzione a scala mondiale tra 1.6 e 1.5 Gy di questa forma algale. All'interno dei calcari e scisti in cui si rinvengono queste forme filamentose, compaiono anche dischi circolari carboniosi attribuiti a Chuaria circularis e Dubiofossils, interpretato cme impronte di forme similari a Grypania.

Nel 1992, Tsu-Ming Han e Bruce Runnegar (1992) (Science 257: 232-235) rinvennero presso la Empire Mine (Cliffs Mining Services Company), Negaunee Iron Formation, upper Menominee Group, Marquette Range Supergroup in prossimità del villaggio di Palmer, Ishpeming, Marquette County, Michigan (penisola superiore), fossili aventi una struttura analoga a Grypania spiralis, ma piu' antichi, in rocce datate a 2.11 miliardi di anni (anche se nel 2002 alcune datazioni abbassano il valore a 1.9 Gy).
Questi rinvenimenti si trovano all'interno della "fossiliferous zone" nella parte inferiore della "magnetite-carbonate-silicate-chert iron formation" della lower Negaunee Iron-Formation (= unit 2 of Han in Gair, 1975, USGS Professional Paper 769: 77); si tratta di BIF (Banded Iron Formation) e questa presenza pone alcuni problemi di interpretazione.
Infatti é dato per assunto che queste alghe fossero aerobe, cioé il loro metabolismo era legato alla presenza di ossigeno disciolto nell'acqua marina, MA sino ad ora si era considerato che i BIF si fossero depositati in conseguenza alla reazione O2-Fe disciolti nell'acqua. Attualmente l'O₂ presente nell'atmosfera é pari a circa il 20%, e per sopravvivere una cellula eucariota richiede una concentrazione al minimo pari all'1%. Il problema é che l'O₂ é molto raro all'inizio della storia della terra e solo molto lentamente é stato immesso nell'atmosfera e SOLO dopo che tutto il Fe disciolto nell'acqua del mare é precipitato sotto forma di idrossidi di ferro (dando origine ai BIF attuali). Il processo ha preso termine circa 1.85 Gy secondo Preston Cloud (1970), ma il rinvenimento di queste alghe all'interno dei BIF mette in dubbio questa ipotesi.

Grypania spiralis

Alga Eucariota

Negaunee Iron Formation, Marquette Range Supergroup, Ishpeming, Marquette County, Michigan

Dim: 11.5 x 6cm

2.11 -1.9 Miliardi di anni

La morfologia di questi ultimi esemplari é caratterizzata da filamenti centimetrici spiraliformi (diametro di 10-30mm), spessore sub-millimetrico e lunghezza variabile sino a 90mm per gli esemplari rinvenuti piu' grandi. Le forme non evidenziano strutture interne (a differenza degli esemplari Cinesi) ma Bruce Runnegar of the University of California at Los Angeles afferma che queste forme piu' antiche sulla base della forma e dimensioni devono essere considerate come alghe eucariote piuttosto che alghe verdi-azzurre (cyanobatteri) che sono molto piu' piccole. Secondo alcuni autori le alghe dovevano essere caratterizzate da singole cellule con nuclei sparpagliati lungo l'organismo, in maniera analoga ad alcuni attuali foraminiferi (Runnegar -)




	Vista laterale del campione. Si osservino i livelli mineralizzati alternanti composti in prevalenza da ossidi di Ferro tipici dei BIF.


	Dettaglio dell’alga. Il contrasto dell’immagine ed i colori sono alterati. Sezione: 1mm, lunghezza 16mm.

Alcuni interessanti link sulla materia:
http://scholar.ilib.cn/Abstract.aspx?A=qhwjyjjz199804005
http://www.paleoportal.org/index.php?globalnav=time_space&sectionnav=state&state_id=29&period_id=17
http://www.newscientist.com/article/mg13618423.500.html
http://www.sciencedirect.com/science?_ob=ArticleURL&_udi=B6VBP-4007FCC
http://www.sciencedirect.com/science?_ob=ArticleURL&_udi=B6VBP-4C7W0Y
http://paleodb.org/cgi-bin/bridge.pl?action=displayCollectionDetails&collection_no=10306
http://www.smm.org/100objects/paleontology/grypania/
http://www.newarkcampus.org/professional/osu/faculty/jstjohn/Cool%20Fossils/Grypania.htm
http://www.peripatus.gen.nz/paleontology/MaiLinEvo.html
http://www.geol.ucsb.edu/faculty/awramik/pubs/LAMB07XX.pdf

Worm traces (or dubiofossil or or pseudofossil?)
Unkar Group, Hakatai shales?, Grand Canyon Supergroup, Arizona, USA

Proterozoic, Mesoproterozoic (1.2 to 1.1Gy)

Dimensioni campione: 26cm x 16cm - Diametro strutture cilindriche: ~2mm


	Le Hakatai Shale sono caratterizzate da argille ed arenarie aventi un tipico colore rosso-arancio, violaceo e rosso. La formazione é caratterizzata da tre unità (superiore, media ed inferiore): la superiore consiste di arenarie a stratificazione incrociata di colore violaceo chiaro o lavanda. Il passaggio all’unità sottostante (media) é graduale ed é distinto da un cambiamento di colore da viola a rosso acceso. Questa unità é facilmente distinguibile e caratterizza il tipico colore rosso delle litologie del Grand Canyon; essa é costituita principalmente da peliti, arenarie fini ed argilliti finemente stratificate rosso aranciate. Spesso includono inclusioni sferiche chiare (reduction spot) del diametro non superiore ai 10cm; nell’immagine sottostante sono visibili queste strutture di redox, come appaiono sulla superficie di strato.




		Il contatto con l’unità inferiore é basato essenzialemnte da un cambiamento di colore dal rosso al violetto. L’unità inferiore é caratterizzata da argilliti, peliti e arenarie siltose finemente laminate rosso viola. Strutture a ripple marks e stratificazioni incrociate sono assai frequenti lungo tutto lo sviluppo dell’unità. La potenza della formazione varia da 135m (nel settore orientale della zona di principale affioramento sino a 300m nel Canyon Hakatai nel settore centrale dell’area

Questa formazione é successiva alle Shinumo Quartztites e precede la Bass Formation, aventi entrambi caratteristiche litologiche assai differenti dagli scisti della Hakatai formation.

A sinistra una ricostruzione della successione stratigrafica e degli ambienti deposizionali del Supergruppo del Grand Canyon.
Schema semplificato tratto da Bloch et alii (2005).


	La lastra presentata in questa pagina contiene strutture particolarmente interessanti che possono ad un primo avviso assomigliare a mud cracks. Un’attento esame pero’ porta ad escludere questa origine; si osservi come esempio di strutture sedimentarie di disseccamento le tre foto sottostanti: esse possiedono dimensioni e forme assai piu’ complesse.

- le strutture in sezione presentano morfologia cilindrica, da come si puo’ osservare dalle foto ad alto ingrandimento e dalle impronte lasciate dove la struttura é mancante;
- esse sono parzialmente continue, si sviluppano sopra e sotto l’interfaccia deposizionale, come evidenziato nella ricostruzione sottostante;
- lo sviluppo da origine a forme arrotondate e non strutture ”a poligono irregolare” come spesso si osserva nelle strutture di disseccamento (vedi foto sopra). Inoltre l’ambiente di deposizione era marino e non sub-continentale;
- analoghe strutture si rinvengono nella parte opposta della lastra, con organizzazione simile.

E’ chiaro che questi non sono elementi diagnostici definitivi per poter affermare che si tratta di tracce (burrow casts) di organismi che pascolavano sul fondo dell’antico mare, ma se la datazione verrà confermata, questo esemplare puo’ in qualche modo rivoluzionare l’ipotesi che al momento afferma che non esistevano organismi complessi durante il Mesoproterozoico, essendo questi ultimi apparsi molto piu’ tardi, all’incirca verso i 600-550 milioni di anni fa (rispetto a 1.2-1.1 miliardi di anni di questa lastra) stando alla piu’ diffusa bibliografia attuale.
La presenza di organismi limivori, quindi di metazoi a struttura bilaterale, pascolanti sui fondali del mesoproterozoico potrebbe quindi spostare di molto piu’ indietro l’origine della vita animale.

White David (per scaricare il documento in formato pdf vedi la sezione link piu’ in basso) nel lavoro "Algal deposits of Unkar Proterozoic Age in the Grand Canyon, Arizona", pubblicato sulla rivista Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 1928, v.14, Issue 7, pp. 597-600, scrisse:
"Reefs unmistakably of algal deposition and several other types of deposit very probably of algal origin were found by the writer at different levels in the Bass limestone in Bright Angel Canyon, in May, 1927, and molds fucoidal in aspect and possibly of animal but surely of organic origin, were found at about the same time by G. E. Sturdevant in the lower part of the Hakatai shale." Non é impossibile quindi che queste impronte siano le stesse già segnalate agli inizi del secolo scorso.

Clicca sulle immagini per accedere all’album fotografico.

Impronte indeterminate
Unkar Group, Hakatai shales, Grand Canyon Supergroup, Arizona, USA

Proterozoic, Mesoproterozoic (1.2 to 1.1Gy)

Dimensioni campione: 22cm x 15cm - Diametro strutture ellittiche: 3cm x 2cm max

Impronte ellittiche di origine indeterminata provenienti dalla stessa formazione delle presunte tracce di locomozione di vermi del campione precedente. Sulla superficie di strato si osservano impronte di corrente tipo ripple marks ed aventi direzione NW-SE rispetto al campione in foto. Le depressioni sono riempite parzialmente da materiali a composizione piu’ fine (argilloscisti); a parte un bordo circolare che circonda alcune depressioni, non si osservano ulteriori particolari strutture che possono assegnare queste tracce al regno animale od a quello inorganico. Non si dovrebbe trattare (anche se non é da escludere) di sacche di gas intrappolate nel sedimento. Purtroppo non essendo a conoscenza della polarità del campione poco altro si puo’ determinare al momento.

Sul bordo esterno della lastra é presente una struttura assimilabile ad un tunnel di scavo avente sezione semicircolare (vedi foto in alto a destra). Non si tratta di un fenomeno di essiccamento (come lo escludo per il campione descritto precedentemente), ma probabilmente un ichnofossile. Uno studio é in corso per determinare al meglio la modalità di formazione di queste strutture.

Nel campione stesso si osservano numerose strutture sferiche aventi diametro variabile da meno di un millimetro a circa 5mm. Si tratta di localizzate zone di riduzione ( reduction spot in inglese).

http://www.searchanddiscovery.com/documents/2005/bloch/images/bloch.pdf
http://3dparks.wr.usgs.gov/coloradoplateau/lexicon/unkar_group.htm
http://dukelabs.com/Abstracts%20and%20Papers/Geo134A_Arizona.htm
http://www.rockhounds.com/grand_hikes/geology/hakatai_shale.shtml
http://www.pnas.org/cgi/reprint/14/7/597.pdf (Articolo di White David, 1928)
http://picasaweb.google.com/jared.j.thompson/2007RoadtripPart3/photo#5110326805828205634 (mud craks del Montana)
http://lyc-renaudeau-49.ac-nantes.fr/spip.php?rubrique44 (mud craks del Brianzonese)
http://www.lithotheque.ac-aix-marseille.fr/Affleurements_PACA/Permien_Toulon/LA_GARONNE.htm (mud craks Permiano)


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