Parte di queste storie è raccontata nel Museo di Paleontologia della “Sapienza – Università di Roma”. Il Museo, all’inizio Museo di Geologia e Paleontologia, fu fondato dal naturalista romano Giuseppe Ponzi nel 1873 e occupava il Palazzo della Sapienza, sede all’epoca dell’Università Pontificia oggi invece sede dell’Archivio di Stato. Ponzi, già direttore del Museo di Mineralogia, pubblicò nel 1841 una delle prime carte geologiche di Roma, che fu stampata nuovamente trent’anni dopo, quando Roma era ormai diventata capitale del Regno d’Italia. Pur essendo stato Ufficiale della Guardia Pontificia difendendo la città sia nel 1867 sia nei giorni che precedettero la presa di Porta Pia, Ponzi divenne Senatore del Regno e ricoprì il ruolo di Consigliere Comunale di Roma. E’ proprio al passaggio tra lo Stato Pontificio e Regno d’Italia che si costituirono numerose collezioni paleontologiche, frutto soprattutto dell’abbondanza dei ritrovamenti di grandi mammiferi della campagna romana a opera di naturalisti e geologi. Parte dei reperti che andarono a costituire il Museo di Geologia e Paleontologia provenivano dal Museo Kircheriano, Wunderkammer o “camera delle meraviglie” fondata dal padre gesuita Athanasius Kircher nel 1651 che aveva sede nel Collegio Romano.

I fossili del Museo di Paleontologia provengono per la maggior parte da siti che oggi non esistono più, cancellati dal tempo e dall’espansione urbana, e oggi conservati in varie strutture come musei, università, centri di ricerca, collezioni nelle scuole, etc. Da circa due mesi è stata aperta di nuovo al pubblico la Sala Vertebrati del Museo di Paleontologia. Questo Museo, che fa parte dei Musei che compongono il Polo Museale della Sapienza, è diviso in tre sezioni. Nella prima vengono esposti reperti provenienti dall’Italia Centrale e in particolare dalla Campagna Romana come gli scheletri del Rinoceronte Etrusco, dell’Ippopotamo Antico, del Bue Primigenio, chiamato Uro dai Romani, e dell’Elefante di Foresta.

Una sezione successiva racconta gli speciali fenomeni evolutivi che avvengono nelle isole, fenomeni di “nanismo” e “gigantismo” insulare di cui avevo già scritto nel post sugli elefanti nani della Sicilia. Oltre a questi piccoli proboscidati sono esposte altre specie insulari come i cervi “nani” della Sardegna, alti un metro alla spalla che hanno popolato l’isola per un milione di anni, estinguendosi circa 7000 anni fa. Dall’isola di Creta provengono invece gli scheletri di un ippopotamo “nano” della taglia di un maiale e di altri cervi insulari come il genere Candiacervus che, nella specie più piccola, Candiacervus ropalophorus era alto solo 40 cm alla spalla.

L’ultima sezione è dedicata alla Paleoicnologia, la scienza che studia le tracce fossili. Molto spesso le impronte, ma anche altre tracce come uova e piste ci permettono di ricostruire il modo di vita dei loro “autori”, ben poco comprensibile se avessimo a disposizione solamente i resti del loro scheletro. In questa sezione, tra gli altri reperti, viene esposto un calco di una lastra proveniente dalla gola del Bletterbach (Alto Adige), dove si possono ammirare le impronte attribuite probabilmente ad un animale appartenente a un gruppo vicino ai “rettili”, quello dei pareiasauri, vissuti circa 260 milioni di anni fa. Questi animali erbivori erano abbastanza grandi e avevano crani possenti, la loro pelle era inoltre caratterizzata da scudi ossei. In un Museo di Paleontologia non può mancare lo scheletro di un dinosauro. Ecco quindi il calco di uno degli animali più famosi in assoluto: l’Allosaurus fragilis. Questo grande teropode, vissuto in Nord America circa 140 milioni di anni fa, era lungo fino a 12 metri e pesante fino a 2 tonnellate. Un gruppo di Allosaurus poteva cacciare i giganteschi erbivori di quell’epoca come i Brachiosaurus e gli Apatosaurus servendosi dei suoi numerosi denti lunghi fino a 10 cm.

La visita dei musei scientifici contribuisce a considerare il patrimonio scientifico come patrimonio culturale, un patrimonio da tutelare e su cui investire. In uno dei prossimi post scriverò su una grave assenza che Roma, capitale d’Italia, ha. Quella di un Museo di Storia Naturale.

Darwin stesso, nella sua opera “The Descent of Man, and Selection in Relation to Sex” pubblicata nel 1871, s’interrogava sulla questione della razza. Da pochi anni era finita la guerra di secessione americana e il dibattito sul concetto di razza e sulla schiavitù era molto acceso tra gli scienziati europei e nordamericani. Darwin si opponeva infatti ai numerosi sostenitori della teoria secondo cui le razze umane fossero già state create separate e fosse quindi naturale che una razza avesse il predominio sulle altre. Darwin al contrario pensava che tutti gli esseri umani appartenessero alla stessa specie e che le razze erano solo delle “varianti”. Ad esempio portava il fatto che «L’uomo è stato studiato più estesamente di qualsiasi altro animale, eppure vi è la più grande diversità possibile di opinioni tra gli studiosi eminenti circa il fatto che l’uomo possa essere classificato come una singola specie o razza, oppure come due (Virey), tre (Jacquinot), quattro (Kant), cinque (Blumenbach), sei (Buffon), sette (Hunter), otto (Agassiz), undici (Pickering), quindici (Bory St. Vincent), sedici (Desmoulins), ventidue (Morton), sessanta (Crawford), o sessantatre, secondo Burke».

Nella storia molti hanno provato a dividere gli esseri umani in razze utilizzando il colore della pelle, la forma degli occhi, il tipo dei capelli, le proporzioni degli arti. Questi caratteri esteriori, nonostante siano i più evidenti, non sono altro che il prodotto di un adattamento recente. Popolazioni che vivono in ambienti simili per clima e insolazione per esempio avranno delle caratteristiche simili anche se non sono strettamente imparentate. Un esempio sono i Neri subsahariani e gli Aborigeni australiani che hanno una simile intensità di pigmentazione della pelle pur avendo storie molto diverse. Per questa ragione non possiamo utilizzare questo e altri caratteri fisici per misurare il grado di affinità dei gruppi umani. Come hanno dimostrato nel 1972 due studi separati, condotti dai genetisti e biologi Lewontin e Nei e Roychoudhury, solo il 15% della diversità genetica è dovuto alla “razza” mentre il restante 85% è dovuto al gruppo all’interno del quale l’individuo si è riprodotto. E’ molto più probabile quindi che due persone siano differenti non perché appartengono a “razze” diverse ma perché appartengono alla stessa popolazione.

Sia la genetica come la paleontologia hanno confermato quello che Darwin ipotizzava. La nostra specie ha un’unica origine, precisamente nell’Africa subsahariana. Le più antiche tracce di Homo sapiens sono state trovate infatti in Etiopia e risalgono a circa 200 mila anni fa. In un periodo compreso tra i 120 e i 100 mila anni fa alcuni gruppi attraversano lo stretto di Bab el-Mandeb uscendo così dal continente africano. Da allora la nostra specie si diffonde in tutto il Pianeta dando così origine a centinaia di popoli e culture differenti. Dato che siamo una specie molto “giovane” e molto mobile non abbiamo avuto né il tempo né il modo per separarci in razze.

Perché allora alcuni continuano a pensare che gruppi umani dalla pelle scura e con labbra più carnose appartengano ad una razza differente con caratteristiche “scimmiesche”? Lo scimpanzè, il primate a noi più vicino e con cui condividiamo oltre il 98% del nostro patrimonio genico, non ha certo la pelle scura e labbra carnose. Anzi ha una pelle chiara coperta da una folta peluria e labbra sottili. Siete così sicuri voi, probabilmente di “razza mediterranea” dalle pelle bianca e un pò irsuti, di potervi permettere “buu” scimmieschi?

L’inizio è probabilmente da mettere in relazione con l’emersione dell’Istmo di Panama, avvenuta circa 3.3 milioni di anni fa, che ha provocato l’interruzione della circolazione delle acque tra l’Oceano Pacifico e quelle dell’Atlantico, innescando un cambiamento climatico globale. Questi eventi hanno portato, circa 2.5 milioni di anni fa, alla formazione di una calotta glaciale nell’emisfero boreale. Intorno al milione di anni fa però l’ampiezza di queste oscillazioni è aumentata, passando da una ciclicità di 40.000 anni a 100.000 anni, con una forte differenza tra fasi calde e fasi fredde. Gli effetti sull’ambiente sono diventati sempre più marcati, persistendo per un periodo più lungo. Durante le fasi fredde inoltre l’acqua è stata intrappolata nei ghiacciai, provocando la diminuzione del livello del mare che ha favorito così la diffusione geografica di molti animali terrestri, uomo compreso. Nella penisola italiana, per esempio, durante l’ultima glaciazione il Mar Adriatico aveva un’estensione molto ridotta, possiamo immaginare un collegamento terrestre diretto tra l’attuale città di Ancona con la penisola balcanica. Alcune specie provenienti dall’Europa dell’Est come il mammuth e il rinoceronte lanoso, che sono forse tra i mammiferi pleistocenici più evocativi delle fasi glaciali, hanno fatto il loro ingresso nella nostra penisola. La fascia adriatica, non protetta dalla catena appenninica dai venti freddi balcanici, era popolata da animali che vivono ora a ben altre latitudini. In Salento per esempio sono stati rinvenuti animali che ora abitano per esempio nella penisola scandinava come il ghiottone e la civetta delle nevi.

Lo studioso svizzero Agassiz, nella prima metà del 1800, fu uno dei primi a riconoscere nel paesaggio le antiche tracce di un’era glaciale. I ghiacciai, a differenza dei fiumi, formano caratteristiche valli a U, erodendo la depressione in cui scorrono per tutta la loro larghezza. Inoltre lasciano ammassi di detriti prodotti durante il loro cammino, che prendono il nome di morene. Anche particolari rocce chiamate montonate per la somiglianza con le parrucche di moda in Francia nel XVIII secolo, sono il segno dell’attività dei ghiacciai che, mentre scorrono, lasciano strie sulle rocce che vengono così levigate e arrotondate. La presenza di queste tracce portò Agassiz ha ipotizzare che in Svizzera, in un tempo non troppo lontano, una spessa coltre di ghiaccio avesse ricoperto buona parte del territorio. Pochi anni dopo lo stesso scienziato, durante un’escursione in Scozia, si accorse che anche lì erano presenti antiche tracce lasciate dai ghiacciai. Questo confermava che spesse coltri di ghiaccio avessero ricoperto non solo la Svizzera ma anche gran parte del continente europeo.

Il nostro Pianeta, negli oltre 4 miliardi e mezzo della sua vita, ha vissuto altre “Ere Glaciali”. Una delle più antiche riconosciute è quella Huroniana che avvenne circa tra i 2.4 e i 2.3 miliardi di anni fa. Due dei periodi più freddi che la Terra abbia vissuto sono stati circa 710 e circa 640 milioni di anni. Alcuni scienziati hanno coniato il termine “Snowball Earth” (Terra a palla di neve), ipotizzando che l’intero Pianeta fosse ricoperto da una spessa coltre di ghiaccio. Durante questi lunghi periodi la Terra avrebbe avuto una temperatura media di  -50°C. Terminata questa fase un intenso effetto serra produsse lo scioglimento dei ghiacciai e condizioni ambientali favorevoli a un nuovo sviluppo della vita.

Quali sono i fattori che determinano il clima? Nel secolo passato vari studi hanno dimostrato come alcune cause astronomiche abbiano avuto un impatto sul clima del nostro Pianeta. L’astrofisico serbo Milanković, nella prima metà del 1900, ha correlato la variazione delle quantità di radiazioni solari che riceve la Terra con le variazioni spaziali Terra – Sole. Un esempio è come l’orbita che la Terra descrive intorno al Sole possa essere più o meno eccentrica. Altri fattori che condizionano il clima sono i processi che si scatenano durante la formazione delle montagne. L’anidride carbonica, che ha un ruolo fondamentale nel nostro clima, viene intrappolata negli oceani con un conseguente raffreddamento del clima. La formazione delle montagne, inoltre, influenza l’andamento sia delle correnti marine sia di quelle oceaniche.

E’necessario sottolineare che i cambiamenti climatici di cui abbiamo parlato hanno cicli molto lunghi, dell’ordine delle decine di migliaia di anni. L’impatto che oggi l’uomo ha sul clima è invece dell’ordine “solo” di decine di anni e il complesso “Sistema Terra” è andato in grave sofferenza. Chissà se, come qualcuno prevede, una nuova fase glaciale, prevista entro i prossimi 20.000 anni se non addirittura nei prossimi 2000 anni, possa in qualche modo contrastare il riscaldamento della Terra prodotto dall’essere umano.

Questi due minuti rendono omaggio a una delle più grandi intuizioni scientifiche del secolo scorso. Proprio un secolo fa fu presentata al pubblico una teoria che avrebbe acceso un intenso dibattito e avrebbe permesso in seguito di collegare fenomeni apparentemente distinti come l’attività dei vulcani, i terremoti e la formazione delle montagne in un unico quadro. Prima di allora già qualche studioso aveva ipotizzato che la disposizione delle terre emerse fosse cambiata nel tempo grazie ai movimenti verticali della crosta terrestre prodotti, per esempio, dal peso dei sedimenti accumulatisi nei bacini per l’erosione causata dagli agenti atmosferici (pioggia o vento).

Nel 1911, l’astronomo e meteorologo tedesco Alfred Wegener, leggendo un articolo sulla presenza di fossili molto simili ritrovati sia in Africa sia in America del Sud, cominciò a elaborare una teoria che avrebbe cambiato il modo di vedere il nostro Pianeta. Fino ad allora, infatti, la distribuzione geografica di questi fossili veniva spiegata con la presenza di un “ponte continentale”, in seguito sommerso dall’Oceano Atlantico. Osservando le carte geografiche Wegener notò come il profilo del continente africano e quello sudamericano combaciassero. E se non ci fosse mai stato nessun ponte ma i due continenti fossero stati uniti in un tempo lontano? Fu così che agli inizi del 1912 presentò quella che in seguito sarebbe divenuta la teoria conosciuta come “Deriva dei Continenti” (Die Entstehung der Kontinente und Ozeane) secondo cui sarebbe esistito un unico supercontinente, la Pangea, circondato da un immenso oceano chiamato Pantalassa. La Pangea si sarebbe divisa, a partire da 200 milioni d’anni fa, dando origine agli attuali continenti. Questi, costituiti da materiale meno denso, si sarebbero spostati galleggiando come “iceberg nell’acqua” su un materiale più denso. La “Deriva dei Continenti” venne però criticata duramente, soprattutto dal mondo accademico americano, perché non spiegava quale fosse la “forza motrice” che faceva muovere i continenti. Wegener morì all’età di 50 anni durante una spedizione in Groenlandia e non poté più sviluppare la sua teoria.

La Seconda guerra mondiale portò all’inizio dell’esplorazione sistematica dei fondali oceanici, un mondo prima d’allora quasi completamente sconosciuto. In pochi anni ingenti investimenti si susseguirono e portarono gli scienziati alla cosiddetta “riscoperta della Terra” degli anni ’60. Vennero individuate sul fondo degli oceani lunghe “cicatrici” della crosta oceanica poi chiamate dorsali e depressioni oceaniche profonde oltre 10 km. Il geologo americano Hess, nella sua teoria dell’ “Espansione dei fondi oceanici”, ipotizzò un unico modello teorico in cui le dorsali oceaniche fossero collegate con le fosse abissali. In questo modello, materiale costituito da lave incandescenti in risalita da livelli sottostanti la crosta terrestre (mantello) fuoriusciva dalle dorsali e si raffreddava, espandendosi trascinato dai movimenti convettivi dello stesso mantello. Ad una certa distanza dalle dorsali, il materiale divenuto più freddo e pesante s’immergeva nuovamente nel mantello formando così le fosse oceaniche. Una nuova teoria sull’evoluzione della Terra era così maturata: la “Tettonica delle placche” (Plate Tectonics). Il nucleo di questa teoria rivoluzionaria fu pubblicato su Nature nel 1965 dal geofisico Tuzo Wilson. In questa teoria la litosfera (crosta terrestre e parte del mantello superiore) è divisa in sei placche di grandi dimensioni e altre più piccole. Ciascuna placca poteva essere delimitata da dorsali oceaniche dove si produceva nuova litosfera, da fosse oceaniche dove la litosfera veniva parzialmente riassorbita dal mantello oppure da faglie dove i lembi delle placche scorrevano a contatto l’uno dell’altro in direzioni opposte producendo fenomeni sismici.

In pochi decenni quindi da una visione quasi immobilista del nostro Pianeta si passò alla costruzione di un quadro ben più complesso e il ruolo di pioniere di Wegener fu unanimemente riconosciuto. Wegener fu il primo a intuire come la disposizione attuale dei continenti sia stata il frutto di una storia molto lunga e non ancora terminata.

PS: i protagonisti paleontologici di questa storia

Scrat: “scoiattolo dai denti a sciabola” di fantasia, ma non troppo. L’anno scorso è stato pubblicato un articolo su Nature dove veniva descritto il Cronopio dentiacutus un mammifero del gruppo dei Driolestidi venuto alla luce nella provincia di Rio Negro in Argentina. Questo mammifero di piccole dimensioni visse circa 100 milioni di anni fa insieme ai dinosauri e possedeva lunghi canini che gli permettevano di cacciare vertebrati di piccole dimensioni. Il Cronopio mostra una notevole somiglianza con lo “scoiattolo dai denti a sciabola” protagonista proprio del film “L’Era Glaciale” e la sua scoperta è avvenuta ben dopo quella della comparsa sulle scene di Scrat.

Mesosaurus: rettile marino estinto visse circa 280 milioni d’anni fa e fu ritrovato in sedimenti affioranti nelle coste orientali dell’America del Sud (Brasile) e in quelle occidentali dell’Africa (Namibia). Lungo circa 1 metro e dotato di un muso allungato, cacciava pesci e crostacei nei laghi e nelle lagune costiere. Fu proprio il Mesosaurus una delle prove paleontologiche di Wegener. Questo rettile non avrebbe potuto attraversare l’Oceano Atlantico e questo poteva dimostrare come Africa e America del Sud fossero un tempo unite.

Tra i tanti reperti esposti a Roma nella mostra “Homo sapiens – La grande storia della diversità umana” due piccoli scheletri colpiscono l’attenzione dei visitatori. Sono quelli di una femmina adulta e del suo cucciolo della più piccola specie di elefanti mai vissuti sulla Terra. Palaeoloxodon falconeri, questo il nome scientifico in onore al paleontologo scozzese Hugh Falconer, raggiungeva in età adulta un’altezza massima di circa un metro alla spalla. Questi piccoli pachidermi popolavano la Sicilia circa 500mila anni fa. Inoltrandosi all’interno delle grotte, come fanno oggi gli elefanti attuali alla ricerca di sali minerali, preziosi per integrare la loro dieta, potevano rimanerne intrappolati trovando così la morte. Grazie ai processi di fossilizzazione le loro ossa si sono conservate insieme con quelle di altri animali che condividevano il loro stesso territorio, arrivando così ai giorni nostri.

I resti degli elefanti esposti nella mostra furono trovati alla fine degli anni ’50 durante delle ricognizioni geologiche nella Grotta di Spinagallo nei pressi di Siracusa. Gli scavi paleontologici, seguiti dopo il ritrovamento dei primi fossili, hanno restituito oltre 3000 resti di elefanti nani. Altri fossili in Sicilia sono stati trovati nei siti di Luparello (Palermo) e di Alcamo (Catania).

Qual è la storia di questo piccolo pachiderma? Un probabile progenitore è l’Elefante Antico (Palaeoloxodon antiquus). I maschi adulti di questo grande mammifero potevano superare 5 metri di altezza alla spalla e avevano delle zanne lunghe fino a 4 metri. Com’è possibile allora che sia avvenuta negli elefanti siciliani una riduzione così estrema delle dimensioni in tempi geologici abbastanza brevi? Alcuni animali, tra cui proprio gli elefanti, popolarono la Sicilia attraversando a nuoto lo Stretto di Messina, sfruttando anche eventuali collegamenti terrestri con la penisola venutisi a creare per l’abbassamento del livello del mare avvenuto durante una delle fasi glaciali del Pleistocene medio (da circa 800 mila anni a circa 100 mila anni fa). Le isole sono luoghi speciali per i fenomeni evolutivi. Nelle isole mancano spesso i grandi predatori e pertanto manca un fattore importante della selezione naturale; inoltre negli ambienti insulari sono ridotti gli spazi e le risorse alimentari disponibili. Per queste ragioni la grande taglia dell’Elefante Antico non era più vantaggiosa e la selezione naturale premiò individui di dimensioni sempre più piccole. Studi recenti dimostrano però che non tutte le parti del corpo dei cosiddetti “elefanti nani” siciliani si ridussero alla stessa maniera, se il volume dell’encefalo nei suoi antenati continentali era pari a circa 1/1000 della massa corporea quello di Palaeoloxodon falconeri era di 1/60, avevano quindi un cervello relativamente più grande del loro progenitore.

Il paleontologo austriaco Othenio Abel fu il primo, all’inizio del secolo scorso, a mettere in relazione il cranio degli “elefanti nani” (presenti nel Pleistocene anche con diverse specie in altre isole del Mediterraneo come Cipro, Creta e Malta) con la leggenda dei Ciclopi. Gli elefanti hanno infatti nella parte anteriore del loro cranio una cavità sub-ellittica che ospita la proboscide. Il cranio degli “elefanti nani”, di grandezza non molto superiore di quella degli esseri umani e con questa cavità nel cranio, avrebbe potuto generare la leggenda di queste creature con un occhio solo. Non ci riesce tanto difficile credere che tra le antiche popolazioni di navigatori del Mediterraneo si fosse così diffuso il mito di questi esseri giganti.

Da questa storia mi piace pensare che ciò che ha generato un mito possa essere persino più affascinante del mito stesso.

PS: per chi si fosse appassionato, oltre a vedere gli scheletri esposti nella mostra “Homo sapiens” potrà vedere i reperti conservati al Museo Geologico Gemmellaro di Palermo. Nei primi mesi di quest’anno inoltre sarà di nuovo aperta al pubblico la Sala Vertebrati del Museo di Paleontologia della “Sapienza – Università di Roma” – dove ci sarà una sala dedicata completamente a una famiglia di “elefanti nani” e ad altri “nani e giganti” delle isole.