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Introduzione agli squali fossili

Indice delle specie - Identificazione denti - Il tempo geologico
Gli squali derivano dagli Agnati, un gruppo di vertebrati acquatici molto primitivi, risalenti al periodo tra il Siluriano e il Devoniano (400 e 500 milioni di anni fa).

Lo scheletro degli squali, essendo composto da cartilagine, non si presta facilmente al processo di fossilizzazione, al contrario dei denti che invece vengono trovati ancora aguzzi e taglienti dopo milioni di anni.

A causa dell'assetto delle terre emerse in quei remoti periodi, i resti di questi animali vengono trovati in luoghi che oggi sono pianure o rilievi, ma che a quei tempi erano mari, come la Pianura Padana, dove nei campi compaiono ancora ossa di cetacei e denti di selaci. A Salsomaggiore sono stati trovati scheletri di cetacei con le costole maciullate e denti conficcati nelle ossa.

Negli ultimi 150 milioni di anni, il corpo degli squali non e' cambiato molto, presentando tuttora delle strutture arcaiche. Gli squali Ibodonti comparsi circa 270 milioni di anni fa, hanno vissuto per piu' di  200 milioni anni possedendo un corpo talmente simile a delle forme attuali da essere stati chiamati dai paleontologi le verdesche della preistoria. Poi scomparvero nello stesso periodo dei dinosauri 65 milioni di anni fa.

Fra le curiosita' degli squali estinti, spicca lo Stethacanthus, che se ne andava in giro con una pinna dorsale a forma di incudine ricoperta da dentelli acuminati di cui ancora non se ne capisce la funzione. Era presente fra 350 e 330 milioni di anni fa nei mari del Nord Europa e Nord America, ed era lungo cira un metro.

Panoramica dei generi più significativi

Helicoprion

L’Helicoprion (“sega a spirale”) fu un longevo squalo che comparve per la prima volta negli oceani del tardo Carbonifero 280 milioni di anni fa, sopravvisse all’estinzione di massa del Permiano - Triassico, e si estinse nel corso del Triassico, 225 milioni di anni fa.

Gli unici fossili noti sono i denti, che erano disposti in un fantastico “spirale dentata” che ricorda molto una sega circolare. Solo quando venne scoperto il cranio di una forma simile, Ornithoprion, si capì che la spirale di denti era posta sulla mascella inferiore.

La spirale conteneva tutti i denti prodotti in vita dall’individuo, in modo tale che al crescere dell’animale i denti più vecchi e piccoli venivano spostati verso il centro della spirale. Si pensa che l’animale potesse raggiungere una lunghezza di 3 – 4 m. La posizione esatta della spirale nella mascella inferiore è sconosciuta.

Ricostruzioni più attuali posizionano la spirale nella parte anteriore della mascella inferiore; tuttavia ciò creerebbe una frizione, rendendo lo squalo un nuotatore meno efficiente. Una ricostruzione alternativa, creata da Mary Parrish sotto la direzione di Robert Purdy, Victor Springer e Matt Carrano per lo Smithsonian, pone la spirale più in profondità nella gola.

Questa disposizione sarebbe più adatta per soffici prede. I singoli denti sono seghettati, ed è implicito che l’Helicoprion era carnivoro. Poiché deve ancora essere trovato un teschio vero, come cacciava o si nutriva esattamente è oggetto di una grande quantità di dibattiti.

Un’ipotesi che si nutriva di ammoniti e che i denti erano specializzati per frantumare le conchiglie delle ammoniti. Un'altra idea era che lo squalo nuotasse in banchi di pesci e lanciava la mascella, impigliando le prede sui suoi numerosi denti. Notevoli esemplari di Helicoprion sono stati trovati nella parte orientale dello Idaho, nello Utah settentrionale e nella parte centro - occidentale del Wyoming.

Cladoselache

Il Cladoselache è uno dei più antichi squali conosciuti, apparve nel periodo Devoniano. Questo squalo primitivo poteva crescere fino a 1 m e 80 cm di lunghezza ed era comune negli oceani del Nord America. È conosciuto per essere stato un predatore veloce e abbastanza agile grazie al suo corpo aerodinamico e alla coda biforcuta.

Il Cladoselache è uno dei primi squali più conosciuti in parte a causa dei fossili ben conservati che sono stati scoperti sulla “Cleveland Shale” sulla sponda meridionale del lago Erie. Oltre allo scheletro, i fossili erano così ben conservati che includevano tracce di pelle, fibre muscolari e organi interni, come i reni.

Il Cladoselache mostrava una combinazione di caratteristiche derivate ​​e ancestrali. Aveva caratteristiche anatomiche simili a quelle degli attuali lamniformi della famiglia Lamnidae. Aveva un corpo snello, 5 - 7 fessure branchiali e un corto muso arrotondato con una bocca terminale nella parte anteriore del cranio.

Aveva una mascella molto debole rispetto agli squali moderni, ma compensata con muscoli della mascella molto forti. I suoi denti avevano più cuspidi e con i bordi lisci, che li rendeva adatti per afferrare, ma non per strappare o masticare. Il Cladoselache quindi probabilmente catturava preda con la coda e la inghiottiva intera.

Le sue robuste ma leggere spine sulle pinne dorsale erano composte di dentina e smalto. Il Cladoselache aveva anche una struttura simile ad una lama posizionata davanti alle pinne dorsali. Queste caratteristiche anatomiche rendevano il suo nuoto più semplice e veloce. Diversamente dalla maggior parte degli squali, il Cladoselache era quasi completamente privo di denticoli tranne che sui bordi delle pinne, sulla bocca e intorno agli occhi.

Aveva anche potenti carene che si estendevano sui lati del peduncolo caudale e una pinna caudale semilunata, con i due lobi di quasi delle stesse dimensioni. Questa combinazione ha contribuito alla sua velocità e agilità che gli servivano per sfuggire al suo probabile predatore, il pesce placoderma Dunkleosteus pesantemente corazzato lungo 10 m di lunghezza.

Certi intestini fossilizzati di Cladoselache trovati nella Cleveland Shale portano ancora il loro contenuto: si tratta perlopiù di piccoli attinopterigi e di vertebrati primitivi simili alle odierne missine. Un mistero ancora irrisolto è la modalità di riproduzione: il Cladoselache era privo di pterigopodi, organi presenti negli squali moderni e responsabili del trasferimento dello sperma durante la riproduzione. Ciò è peculiare in quanto la maggior parte degli antichi squali fossili erano già provvisti di tali organi.

Cretoxyrhina

Il Cretoxyrhina mantelli fu un grande squalo che visse durante il periodo Cretaceo, tra i 100 a gli 82 milioni di anni fa. Questo squalo fu identificato da un celebre naturalista svizzero, Louis Agassiz nel 1843, come Cretoxyhrina mantelli. Tuttavia, l’esemplare più completo di questo squalo fu scoperto nel 1890 da un cacciatore di fossili, Charles H. Sternberg. Egli pubblicò le sue scoperte di questo esemplare nel 1907. Questo esemplare consisteva in una colonna vertebrale quasi completa e oltre 250 denti associati.

Tale tipo di eccezionale conservazione di squali fossili è raro perché lo scheletro dello squalo è fatto di cartilagine, che non tende alla fossilizzazione. Charles soprannominò questo esemplare Oxyrhina mantelli. Questo esemplare rappresentava uno squalo di 6 m e 10 cm. Fu estratto dall’Hackberry Creek, nella contea di Gove, in Kansas. Negli anni successivi, sono stati trovati molti altri esemplari. Un esemplare fu scoperto nel 1891 da George Sternberg, e fu conservato in un museo di Monaco.

Questo esemplare sembra misurasse 6 m e 10 cm, ma fu distrutto durante un bombardamento su Monaco di Baviera nella seconda guerra mondiale. Il Cretoxyrhina mantelli non aveva un nome comune nella prima letteratura e oltre 30 sinonimi gli sono stati assegnati. Poiché si nutriva affettando le sue vittime in piccoli bocconi, i paleontologi K. Shimada and M. J. Everhart gli diedero il nome di squalo Ginsu. La parola Ginsu significa affettare e sminuzzare. Lo squalo Ginsu è tra gli squali fossili meglio compresi fino ad oggi.

Diversi esemplari conservati hanno rivelato una grande quantità di conoscenza circa le caratteristiche fisiche e lo stile di vita di questo antico squalo predatore. I denti fossili di Cretoxyrhina mantelli misurano fino a 7 cm di lunghezza, sono curvi, con bordo liscio e con uno spesso strato di smalto. Lo squalo Ginsu aveva 34 denti nella mascella superiore e 36 nella mascella inferiore. Era un membro della famiglia del grande squalo bianco, ma era molto più grande. Questo squalo visse nei mari di tutto il mondo, anche nel canale interno occidentale del Nord America. Questo squalo doveva essere uno dei massimi predatori dei mari del Cretaceo superiore insieme ai mosasauri: resti fossili dei denti sono stati rinvenuti insieme a scheletri del mosasauro Tylosaurus, a dimostrazione del fatto che lo squalo si nutriva dei mosasauri o era con essi in competizione nella ricerca di cibo. Si nutriva anche di Plesiosauri, Xiphactinus e tartarughe protostegidae.

Hybodus

Hybodus è un genere estinto di comuni, diffusi e longevi squali che apparve verso la fine del periodo Permiano, e scomparendo all'inizio del Cretaceo. Durante i periodi Triassico, Giurassico e Cretaceo gli ibodonti ebbero particolare successo e potevano vivere nei mari poco profondi di tutto il mondo. Per motivi che non sono pienamente compresi, gli ibodonti si estinsero verso la fine del periodo Cretaceo. Le specie di questo genere crescevano fino a circa 2 m di lunghezza, e si ritiene siano stati predatori opportunisti.

Non erano molto grande, ma avevano la classica forma aerodinamica dello squalo, completo di due pinne dorsali, che lo avrebbero aiutato a manovrare con precisione. La bocca non era grande, e piuttosto che cacciare spietatamente prede di grandi dimensioni, gli Hybodus era in grado di mangiare una vasta gamma di cibo. Avevano diverse caratteristiche distinte che li distinguevano dagli altri squali primitivi. In primo luogo, avevano due diversi tipi di denti, il che suggerisce un’ampia dieta.

I denti più taglienti venivano usati per catturare prede scivolose, mentre i denti piatti probabilmente li aiutavano a schiacciare creature con i gusci. In secondo luogo, avevano una lama ossea sulla loro pinna dorsale che probabilmente serviva come funzione difensiva. I maschi possedevano anche pterigopodi, organi specializzati da inserire direttamente lo sperma nella femmina, e che sono ancora presenti negli squali moderni. I primi denti fossili di Hybodus sono stati trovati in Inghilterra intorno al 1845.

Da allora i denti (e le spine dorsali) sono stati recuperati da tutto il mondo. Il genere Hybodus è stato descritto nel terzo episodio della popolare serie di documentari del 1999 Walking with Dinosaurs, essendo attratti dal sangue di un Ophthalmosaurus al lavoro. Il genere Hybodus ha fatto il suo ritorno nello spin-off del 2003 Sea Monsters, fu mostrato nutrendosi di un Leedsichthys gigante alle prese con un Metriorhynchus. Nel 2004, il libro per ragazzi “Jurassic Shark” di Deborah Diffily e illustrato da Karen Carr mette in evidenza uno squalo femmina Hybodus incinta combattendo con un Liopleurodon e cacciando ittiosauri.

Stethacanthus

Lo Stethacanthus è un pesce cartilagineo estinto, strettamente imparentato con gli squali. Visse tra la fine del Devoniano e l’inizio del Carbonifero (360 - 350 milioni di anni fa). I suoi resti sono stati rinvenuti in Scozia e in USA. Lungo meno di un metro, questo straordinario “squalo” era dotato di una bizzarra struttura dalla funzione sconosciuta: la pinna dorsale, nella parte superiore, era appiattita ed estesa, e andava a formare una superficie simile a quella di un’asse da stiro.

Questa struttura, inoltre, era ricoperta da una moltitudine di piccoli aculei (versioni ingrandite dei denticoli dermici che normalmente ricoprono la pelle degli squali); anche la testa dello Stethacanthus era ricoperta da questi denticoli. Alcuni scienziati suppongono che queste strutture servissero all’animale durante il rituale dell’accoppiamento (sembra infatti che le femmine ne fossero sprovviste), mentre altri studiosi ritengono che potessero essere usati a scopo difensivo.

Può anche darsi che i “denti” di testa e pinna, combinati insieme, funzionassero come deterrente: le due strutture combinate, dall’alto, avrebbero potuto assomigliare a un’enorme bocca spalancata. Sono note varie specie di Stethacanthus, tutte caratterizzate da queste strutture. Tra le più note, da ricordare lo Stethacanthus productus e lo Stethacanthus praecursor. Un altro animale simile, appartenente a una famiglia strettamente imparentata, è Falcatus, dotato di un’espansione della pinna dorsale rivolta in avanti.

Xenacanthus

Il genere di squali preistorici Xenacanthus è estinto. Appartiene alla famiglia Xenacanthidae ed all'ordine Xenacanthidae. Sembra che siano vissuti nel periodo compreso tra l'inizio del Devoniano e la fine del Triassico, 202 milioni di anni fa. I fossili delle varie specie sono stati trovati in tutto il mondo. Lo Xenacanthus aveva una serie di caratteristiche che lo distinguevano dagli squali moderni. Questo squalo d'acqua dolce misurava circa un metro di lunghezza.

La pinna dorsale era a forma di fiocco, copriva tutta la schiena e si intrecciava attorno alla coda, dove si univa alla pinna anale. Questa morfologia è tipica dell'attuale anguilla, e probabilmente le nuotate di questi due pesci si assomigliavano. Si distingueva per una lunga spina che si dipartiva dal retro della testa, e che dà il nome al genere. I denti avevano una strana forma a V, quindi con tutta probabilità gli Xenacanthus si nutrivano di crostacei e pesci preistorici dotati di scaglie molto robuste.I resti fossilizzati che ci sono pervenuti consistono soprattutto di denti e delle succitate spine.

   
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