Foraminifera

Elphidium liodense Cushman dal Quaternario del Dovey Estruary, Galles. BGS ©UKRI. Tutti i diritti riservati.

I foraminiferi sono protisti unicellulari simili ad amebe (microorganismi molto semplici). Sono state chiamate “amebe corazzate” perché secernono un minuscolo guscio (o test) lungo solitamente tra il mezzo e il millimetro. Prendono il loro nome dal forame, un’apertura o tubo che collega tutte le camere del test. I test fossilizzati si trovano in sedimenti antichi come il Cambriano (circa 545 milioni di anni fa) e i foraminiferi si trovano ancora oggi in abbondanza, vivendo in acque marine e salmastre.

  • La biologia
  • L’ambiente
  • Lo strumento dei geologi
  • Miti e leggende
  • Modelli 3D dei fossili

La biologia

Sezioni trasversali di pareti di foraminiferi (altamente ingrandite) che mostrano le diverse strutture). Parete agglutinata fatta di granelli di sabbia cementati (in alto a sinistra) (textulariidi). Parete microgranulare fatta di cristalli granulari di calcite (in alto a destra) (fusulinidi). Parete porcellanea fatta di tre strati di calcite (in basso a sinistra) (miliolidi). Parete ialina fatta di cristalli di calcite o aragonite (in basso a destra) (rotaliidi e robertinidi). BGS ©UKRI. Tutti i diritti riservati.

Il test degli allogromiidi è fatto di tectina un materiale organico morbido e flessibile. Altri test di foraminiferi sono composti da materia organica, insieme a particelle agglutinate di sabbia, limo o occasionalmente spine di echinoidi, radiolarie o diatomee, cementate insieme con calcite o silice. Le prove di molti foraminiferi sono fatte di aragonite o calcite, quando il guscio può essere bianco latte (taxa porcellanei), grigio (taxa microgranulari) o vetroso (taxa ialini).

Un foraminifero planispirale immaginario con alcuni dei diversi tipi di ornamento, e rotto per mostrare la struttura interna. BGS ©UKRI. Tutti i diritti riservati.

Tipi di test

Il test, che è la parte che si conserva come fossile, può assumere molte forme diverse.

Test semplici

Il più semplice è una sfera o un tubo con un’apertura (un’apertura) ad un’estremità:

In alcuni tipi di foraminiferi, le camere sono aggiunte a spirale e prendono diverse forme. La più semplice è una sfera o un tubo con un’apertura (un’apertura) ad un’estremità: Tubular Rhizammina (in alto a sinistra). Le camere possono essere aggiunte in una singola fila, come un filo di perline (uniseriale): Nodosaria uniseriale (in basso a sinistra). Due file di camere (biseriale): Loxostomum biseriale (al centro). Tre file (triseriale): Bulimina triseriale (all’estrema destra). BGS ©UKRI. Tutti i diritti riservati.

Prove a spirale

In alcuni tipi di foraminiferi, le camere sono aggiunte a spirale e prendono diverse forme. Planispirale, come una ruota di Caterina: Cornuspira planispirale (a sinistra). Trochospirale, come una piccola lumaca: Asterigerinata trocospirale (centro). Streptospirale, dove ogni camera è metà di un verticillo: Streptospirale Quinqueloculina (a destra). BGS ©UKRI. Tutti i diritti riservati.

Test complessi

In alcuni tipi di foraminiferi le camere sono complesse. Lagena globulare (a sinistra). Globulare, trocospirale Globigerina (destra). BGS ©UKRI. Tutti i diritti riservati.

Aperture di prova

Heterostegina depressa (2,4 mm di diametro) e Amphistegina lessoni (1,3 mm) che vivono su erbacce in una piscina di roccia alle Hawaii. ©Prof. Dr R Rottger.

L’ultima camera del test ha una o più piccole aperture (aperture). Il protoplasma fuoriesce attraverso l’apertura per inghiottire il test dell’organismo vivente. Quello all’esterno della prova fa lunghi filamenti che usa per la locomozione e la cattura di particelle di cibo. Quello all’interno del test è dove il cibo viene digerito e dove si trova il nucleo della cellula. I foraminiferi si nutrono di diatomee, alghe, batteri e detriti.

Il proloculo è la prima camera del test. È piccolo quando il foraminifero si è formato per riproduzione sessuale, ma grande quando la riproduzione è stata asessuata. Il protoplasma è il materiale morbido e gelatinoso che forma la cellula vivente del foraminifero.

Ambiente

I fattori più importanti che controllano i foraminiferi viventi sono la salinità e la temperatura, ma altre cose come il substrato (erba, roccia, limo, fango, sabbia, ecc.), la quantità di luce e la quantità di ossigeno dissolto nell’acqua sono importanti.

Molti foraminiferi che vivono negli estuari dei fiumi e nelle acque costiere sono tipi ialini (per esempio Elphidium) o agglutinati. Nei mari di piattaforma, le specie porcellanee (come Quinqueloculina) diventano più numerose. Nei mari profondi predominano le forme agglutinate, mescolate alle prove morte delle specie planctoniche (per esempio Globigerina) che vivono vicino alla superficie delle acque oceaniche e piovono sul fondo dell’oceano alla morte.

I foraminiferi che vivevano nel passato geologico erano anche controllati dall’ambiente. Così, i fossili possono essere usati per identificare le condizioni in cui si sono accumulati i sedimenti circostanti. Possono essere usati, per esempio, per riconoscere episodi glaciali e caldi durante il Quaternario; cambiamenti di salinità nel Cretaceo; variazioni nel contenuto di ossigeno dell’acqua nel Giurassico; oscillazioni del livello del mare durante il Carbonifero, e così via.

Oggi i foraminiferi agglutinati vivono sui fondali abissali (4000 metri di profondità). Bathysiphon (in basso), Astorhiza (a sinistra) e Rhabdammina (a destra). BGS ©UKRI. Tutti i diritti riservati.

Miliolidi quaternari, Quinqueloculina (sinistra) e rotaliid Elphidium (destra) vivevano sulle erbacce nelle acque marine poco profonde artiche. BGS ©UKRI. Tutti i diritti riservati.

Uvigerina (sinistra), Gryoidinoides (centro) e Cibicidoides (destra) vivevano in acque batiali del Paleogene. BGS ©UKRI. Tutti i diritti riservati.

I foraminiferi planctonici vivevano nella zona fotica (meno di 200 metri di profondità), vicino alla superficie oceanica durante il tardo Cretaceo. Globotruncana (sinistra), Globigerinelloides (sotto) e Heterohelix (destra). BGS ©UKRI. Tutti i diritti riservati.

All’inizio del Giurassico, Marginulina ialina (sinistra) e Frondicularia (destra) vivevano in acque marine poco profonde della piattaforma continentale. BGS ©UKRI. Tutti i diritti riservati.

Ammodisco agglutinato del tardo Carbonifero (in alto) e Ammovertella (in basso) vivevano in acque salmastre estuarine. BGS ©UKRI. Tutti i diritti riservati.

Foraminiferi di diversi periodi geologici visti al microscopio. Tutti sono lunghi tra 0,5 e 1 millimetro, tranne le specie abissali che crescono fino a diversi centimetri.

Lo strumento dei geologi

Peneroplis pertusus, si riproduce per divisione per formare molti piccoli giovani. Questi cresceranno per produrre la generazione successiva. Anche se si sono formati asessualmente, si riprodurranno a loro volta sessualmente; la riproduzione sessuale e asessuale si alternano. I giovani hanno un diametro di circa 0,1 mm. ©Prof. Dr. R Rottger.

La gamma stratigrafica di alcune specie di foraminiferi è molto breve e possono essere usati per dare un’età relativa alle rocce in cui si trovano. Le rocce possono essere assegnate a zone di foraminiferi, che equivalgono a periodi di tempo. Le zone possono variare in lunghezza da poche migliaia a diversi milioni di anni. Permettono la correlazione di rocce geograficamente separate. Questo è molto importante quando si fanno mappe geologiche, si cerca il petrolio o il gas e si costruiscono grandi progetti di ingegneria civile.

Heterostegina depressa durante la formazione della camera. Si noti il protoplasma estruso in lunghi filamenti. ©Prof. Dr R Rottger.

Scarica altre informazioni sull’evoluzione dei foraminiferi.

Miti e leggende

I foraminiferi furono scoperti per la prima volta circa 2000 anni fa! Le piramidi di Gizeh, in Egitto, sono in parte costruite con un calcare del Paleogene che contiene un gran numero di Nummulites gizehensis, un grande foraminifero che cresceva fino a diversi centimetri di diametro.

Strabo (64 a.C. – 25 d.C.), che veniva dall’Asia Minore ma visse la maggior parte della sua vita in Grecia, scrisse di questi fossili, anche se non si rese conto di cosa fossero. Hestates (Strabone 17.1.34):

“Ci sono cumuli di schegge di pietra che giacciono davanti alle piramidi e tra queste si trovano schegge che sono come lenticchie sia nella forma che nella dimensione; e sotto alcuni dei cumuli si trovano spighe, come se fossero grani mezzi sbucciati. Dicono che ciò che è rimasto del cibo dell’operaio si è pietrificato e questo non è improbabile.”

Nummulites gizehensis, la ‘lenticchia’ di Strabro: questo esempio ingrandito ha un diametro di 2,8 centimetri ma solo 2 millimetri di spessore. BGS ©UKRI. Tutti i diritti riservati

modelli fossili 3D

Spirillina groomii Chapman. (OUM H.00002/p(10) – Syntype). Età retica (Periodo Triassico) (201,3 – 209,5 Ma B.P.) Vedi fossili 3D online. GB3D Tipo di fossili. BGS ©UKRI. Tutti i diritti riservati

Molti dei fossili nelle collezioni di paleontologia del BGS sono disponibili per la visualizzazione e il download come modelli 3D. Per vedere questo fossile, o altri simili, in 3D visita GB3D Type Fossils.

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