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Rend. Fis. Acc. L<strong>in</strong>cei<br />
s. 9, v. 9:213-226 (1998)<br />
Paleontologia. — Ipotesi sul ruolo del trofismo nell’evoluzione di ammoniti con conchiglie<br />
svolte: le radiazioni adattative delle Ancylocerat<strong>in</strong>a (Ammonoidea) alla f<strong>in</strong>e del Giurassico e nel<br />
Cretaceo <strong>in</strong>feriore. Nota di Fabrizio Cecca, presentata (*) dal Corrisp. F. C. Wezel.<br />
Abstract. — Hypotheses about the role of the trophism <strong>in</strong> the evolution of uncoiled ammonites: the adaptive<br />
radiations of the Ancylocerat<strong>in</strong>a (Ammonoidea) at the end of the Jurassic and <strong>in</strong> the Lower Cretaceous. The<br />
poliphyletic suborder Ancylocerat<strong>in</strong>a was evolutionarily successful dur<strong>in</strong>g the Cretaceous. The radiation<br />
of the Protancyloceratidae began <strong>in</strong> the Tithonian whilst that of the Crioceratit<strong>in</strong>ae (the ancestors of all<br />
other Cretaceous Ancylocerat<strong>in</strong>a) is recorded at the end of the Valang<strong>in</strong>ian. Both groups sprang from<br />
Perisph<strong>in</strong>ctaceae though from different families and at different times. Because the shell decoil<strong>in</strong>g is a<br />
character developed at the end of the growth <strong>in</strong> most normally coiled ammonites, a heterocronic process<br />
of acceleration is <strong>in</strong>voked to expla<strong>in</strong> the onset of this character at earlier stages. New trophic opportunities<br />
favoured the development of uncoiled shells dur<strong>in</strong>g the Jurassic-Cretaceous transition because of global<br />
palaeogeographic and palaeoenvironmental changes. The hypothesis of the eustatic control as factor of the<br />
evolution of the uncoiled ammonites is rejected.<br />
Key words: Palaeontology; Evolution; Ammonites; Mesozoic; Tethys.<br />
Riassunto. —Ilsottord<strong>in</strong>e polifiletico Ancylocerat<strong>in</strong>a ebbe un considerevole successo evolutivo nel<br />
corso del Cretaceo. La radiazione delle Protancyloceratidae ebbe <strong>in</strong>izio nel Titoniano mentre quella delle<br />
Crioceratit<strong>in</strong>ae (progenitrici di tutte le altre Ancylocerat<strong>in</strong>a cretacee) alla f<strong>in</strong>e del Valang<strong>in</strong>iano. Questi due<br />
gruppi si orig<strong>in</strong>arono dalle Perisph<strong>in</strong>ctacea ma da famiglie diverse ed <strong>in</strong> tempi diversi. Poichélosvolgimento<br />
dei giri èuncarattere sviluppato alla f<strong>in</strong>e della crescita di molte ammoniti ad avvolgimento planospiralato,<br />
si ipotizza l’effetto di un processo eterocronico di accelerazione nello sviluppo di questo carattere a stadi di<br />
crescita sempre più precoci. Le forme che svilupparono conchiglie svolte furono avvantaggiate, a cavallo<br />
tra i periodi Giurassico e Cretaceo, dalle nuove opportunità trofiche che si crearono a seguito di importanti<br />
cambiamenti paleogeografici e paleoambientali su scala globale. Viene resp<strong>in</strong>ta l’ipotesi del ruolo delle<br />
variazioni eustatiche quale fattore dell’evoluzione di queste forme.<br />
Introduzione<br />
Le ammoniti si est<strong>in</strong>sero alla f<strong>in</strong>e del Cretaceo, dopo aver dom<strong>in</strong>ato i mari per un<br />
<strong>in</strong>tervallo di tempo di oltre 300 milioni di anni. Le loro conchiglie, spesso ricoperte<br />
da ornamentazioni caratteristiche hanno, nella maggior parte dei casi, un avvolgimento<br />
planospiralato. Tuttavia, nel Mesozoico, le ammoniti svilupparono anche conchiglie<br />
dritte, conchiglie con spirali aperte (cirtocone, girocone o criocone) <strong>in</strong> cui i giri non<br />
sono a contatto con quelli precedenti, e conchiglie con avvolgimento turricolato e perf<strong>in</strong>o<br />
a gomitolo (fig. 1). Si parla allora di ammoniti eteromorfe, anche se <strong>in</strong> realtà questo<br />
term<strong>in</strong>e può essere applicato anche a forme planospiralate ma caratterizzate da morfologie<br />
particolari. Nel corso di questo lavoro parleremo di ammoniti «svolte».<br />
Ammoniti svolte vissero nel Triassico superiore (le famiglie Choristoceratidae, Rhabdoceratidae<br />
e Cochloceratidae della superfamiglia Choristocerataceae), soprattutto nel<br />
(*) Nella seduta del 18 giugno 1998.
214 f. cecca<br />
Fig. 1. – Tipi di avvolgimento di alcune ammoniti svolte menzionati nel testo.<br />
Norico (Wiedmann, 1973a )e<strong>in</strong>parte del Retico, per un <strong>in</strong>tervallo di poco più di12<br />
milioni di anni.<br />
Un nuovo gruppo (Spirocerataceae) ricomparve nel Giurassico medio e visse nell’<strong>in</strong>tervallo<br />
Bajociano superiore - Calloviano medio per poco più di10milioni di anni<br />
(Dietl, 1978).<br />
Questi due gruppi di ammoniti svolte non lasciarono discendenti dopo la loro est<strong>in</strong>zione.<br />
Un caso classico e ben conosciuto della Paleontologia degli Invertebrati è <strong>in</strong>vece il<br />
notevole successo evolutivo delle ammoniti svolte del periodo Cretaceo. Queste forme,<br />
da cui derivano addirittura superfamiglie di ammoniti «riavvolte» secondo il modo planospiralato,<br />
costituiscono il sottord<strong>in</strong>e Ancylocerat<strong>in</strong>a (Wiedmann, 1966). Secondo Wiedmann<br />
(1966, 1973b), il sottord<strong>in</strong>e Ancylocerat<strong>in</strong>a si orig<strong>in</strong>ò alla base del Titoniano<br />
<strong>in</strong>feriore con la comparsa delle ammoniti «svolte» del genere Protancyloceras (fig. 2).<br />
Il sottord<strong>in</strong>e Ancylocerat<strong>in</strong>a fu def<strong>in</strong>ito orig<strong>in</strong>ariamente come un gruppo monofiletico<br />
(Wiedmann, 1966). Nella seconda edizione del Treatise on Invertebrate Palaeontology,<br />
Wright (<strong>in</strong> Wright et al., 1996) aderisce a questa tesi <strong>in</strong>cludendovi addirittura le Spirocerataceae<br />
del Giurassico medio, nonostante il lasso di tempo di circa 12 milioni di<br />
anni che separa gli ultimi rappresentanti del Calloviano medio dai primi Protancyloceras<br />
della base del Titoniano.<br />
Èdaprecisare che durante questi 12 milioni di anni non si<br />
conoscono ammoniti svolte di alcun tipo.<br />
Al contrario i dati biostratigrafici, anche recenti, dimostrano il polifiletismo del sottord<strong>in</strong>e<br />
Ancylocerat<strong>in</strong>a. Se escludiamo le Spirocerataceae, <strong>in</strong>cluse da Wright <strong>in</strong> questo<br />
sottord<strong>in</strong>e con un’evidente forzatura, l’evoluzione delle ammoniti «svolte» nel Cretaceo<br />
si riassume <strong>in</strong> due l<strong>in</strong>ee (fig. 2):<br />
1) La prima l<strong>in</strong>ea comparve all’<strong>in</strong>izio del Titoniano con le Protancylocerat<strong>in</strong>ae da cui<br />
derivarono <strong>in</strong> successione le Bochianit<strong>in</strong>ae (che fanno parte della famiglia Bochianitidae),<br />
le Ptychoceratidae e le Hamul<strong>in</strong>idae e si est<strong>in</strong>se nel corso dell’Albiano; l’evoluzione di<br />
questa l<strong>in</strong>ea durò poco più di50milioni di anni.<br />
2) La seconda <strong>in</strong>iziò acavallo tra Valang<strong>in</strong>iano ed Hauteriviano e vide la nascita<br />
della superfamiglia Ancylocerataceae dalle Perisph<strong>in</strong>ctaceae (Thieuloy, 1977; Reboulet,<br />
1996; Cecca, 1997). Dalle Ancylocerataceae discesero tutte le altre superfamiglie di
ipotesi sul ruolo del trofismo ::: 215<br />
ammoniti svolte che si est<strong>in</strong>sero alla f<strong>in</strong>e del Cretaceo; questa l<strong>in</strong>ea si sviluppò per un<br />
lasso di tempo di oltre 65 milioni di anni.<br />
Il diverso dest<strong>in</strong>o subito dai due gruppi di ammoniti «svolte» del Triassico e del<br />
Giurassico rispetto agli altri due gruppi essenzialmente cretacei impone una riflessione<br />
sulle cause che avrebbero favorito il successo evolutivo delle Ancylocerat<strong>in</strong>a rispetto ai<br />
precedenti tentativi di Choristocerataceae e Spirocerataceae.<br />
Orig<strong>in</strong>e polifiletica delle Ancylocerat<strong>in</strong>a<br />
La prima radiazione.<br />
Ebbe <strong>in</strong>izio nel Titoniano <strong>in</strong>feriore con la comparsa del genere Protancyloceras segnalato<br />
nei Carpazi settentrionali, nella fascia dei klippen Pien<strong>in</strong>y (Wierzbowski, 1990),<br />
cioè <strong>in</strong> aree distali della Tetide Mediterranea (Cecca et al., 1990; Fourcade et al.,<br />
1993) f<strong>in</strong> dalla parte alta della Zona a Hybonotum (prima zona ad ammoniti del<br />
Titoniano). Questo genere racchiude specie con conchiglie svolte di tipo cirtocono e<br />
ancylocono.<br />
Il progenitore di Protancyloceras èdifatto sconosciuto ma forse possedeva una conchiglia<br />
con avvolgimento planospiralato <strong>in</strong> quanto non si conoscono ammoniti svolte<br />
prima della sua comparsa (le ultime Spirocerataceae risalgono al Calloviano medio). Le<br />
forme primitive, che fanno capo a Protancyloceras guembeli (Oppel), possiedono coste<br />
forti e rilevate, con term<strong>in</strong>azioni ventrolaterali sp<strong>in</strong>iformi e solco ventrale. Questi caratteri<br />
sono sviluppati anche dal genere Hybonoticeras che io considero, ipoteticamente,<br />
come un possibile progenitore di Protancyloceras (Cecca, 1997). Spath (1950) ipotizzò<br />
una derivazione dalle Simoceratidae ma il genere Simoceras compare nella seconda zona<br />
ad ammoniti del Titoniano, la Zona a Darw<strong>in</strong>i (Santantonio, 1986), qu<strong>in</strong>di dopo la<br />
comparsa di Protancyloceras.<br />
La seconda radiazione.<br />
A differenza di Protancyloceras, l’orig<strong>in</strong>e del genere Crioceratites, capostipite delle<br />
Ancylocerataceae, è ben conosciuta grazie alla documentazione fossile delle classiche successioni<br />
neocomiane del bac<strong>in</strong>o Voconziano (Thieuloy, 1977; Reboulet, 1996). Nel<br />
Valang<strong>in</strong>iano superiore si ebbe ripetutamente, a partire da diversi antenati ad avvolgimento<br />
planospiralato (fig. 3), lo svolgimento della conchiglia <strong>in</strong> diversi generi della<br />
famiglia Neocomitidae che si est<strong>in</strong>sero poi rapidamente (Criosaras<strong>in</strong>ella, Rodighieroites,<br />
Himantoceras, Crioceratites primitivi). Solo i «veri» Crioceratites del gruppo nolani (Kilian)<br />
(sottofamiglia Crioceratit<strong>in</strong>ae), che secondo Reboulet (1996) si sarebbero orig<strong>in</strong>ati<br />
all’<strong>in</strong>izio dell’Hauteriviano dal genere Eleniceras, ebbero successo <strong>in</strong> quanto nel corso<br />
dell’<strong>in</strong>tero Hauteriviano diedero orig<strong>in</strong>e a molte specie e generi che fanno parte della<br />
famiglia Ancyloceratidae (superfamiglia Ancylocerataceae). Da qui si differenziarono le<br />
Crioceratit<strong>in</strong>ae, la cui orig<strong>in</strong>e può essere schematizzabile con il modello delle l<strong>in</strong>ee filetiche<br />
con centro di gravità verso il basso di Gould et al. (1987).<br />
Bisogna notare poi che tutte queste forme con conchiglia svolta (Himantoceras, Crioceratites)<br />
o tendente <strong>in</strong> modo più o meno marcato allo svolgimento (Rodighieroites,
216 f. cecca<br />
Fig. 2. —Famiglie e superfamiglie di ammoniti svolte del Mesozoico secondo l ipotesi polifiletica dell Autore e relazione con importanti eventi globali.<br />
Si veda la fig. 3 per il dettaglio del passaggio da Ammonit<strong>in</strong>a con avvolgimento planospiralato alle Ancylocerataceae. Le superfamiglie Scaphitaceae<br />
e Turrilitaceae racchiudono ammoniti svolte mentre Deshayesitaceae e Douvilleicerataceae comprendono ammoniti riavvolte derivate da forme svolte.<br />
Le et‘a<strong>in</strong>milioni di anni degli <strong>in</strong>tervalli cronostratigrafici selezionati sono tratte da Gradste<strong>in</strong> et al. (1994).
ipotesi sul ruolo del trofismo ::: 217<br />
Criosaras<strong>in</strong>ella), possiedono o tendono a sviluppare un’ornamentazione di tipo ancyloceratide,<br />
caratterizzata da coste f<strong>in</strong>i <strong>in</strong>tercalate tra due coste forti e rilevate portatrici di<br />
tubercoli (sp<strong>in</strong>e sul guscio).<br />
Polifiletismo delle Ancylocerat<strong>in</strong>a.<br />
Riguardo all’orig<strong>in</strong>e delle ammoniti svolte del Cretaceo esistono due ipotesi contrapposte.<br />
Da un lato quella che considerava una successione iterativa di forme derivate<br />
dalle Lytocerat<strong>in</strong>a (Wright <strong>in</strong> Arkell et al., 1957); quest’ipotesi fu poi perfezionata da<br />
Wiedmann (1966), con l’istituzione del sottord<strong>in</strong>e Ancylocerat<strong>in</strong>a secondo uno schema<br />
monofiletico proposto da Thieuloy (1964) e basato sull’idea dell’evoluzione graduale di<br />
una l<strong>in</strong>ea filetica che da Protancyloceras, attraverso Himantoceras arrivava a Crioceratites.<br />
Dall’altro l’ipotesi di un’orig<strong>in</strong>e polifiletica, particolarmente sostenuta da studiosi russi,<br />
recentemente ripresa da Doguzhaeva e Mikhailova (1982). Alla luce dei dati sulle ammoniti<br />
della famiglia Neocomitidae del Valang<strong>in</strong>iano superiore del bac<strong>in</strong>o Voconziano<br />
Thieuloy (1977) rimise <strong>in</strong> discussione il suo schema del 1964 suggerendo tra le righe<br />
(Thieuloy, 1977, pp. 121-122) che almeno una parte delle Ancylocerat<strong>in</strong>a derivassero<br />
dalle Neocomitidae, qu<strong>in</strong>di dalle Perisph<strong>in</strong>ctaceae.<br />
I nuovi dati biostratigrafici (Santantonio, 1986; Cecca e Santantonio, 1989; Wierzbowski,<br />
1990; Reboulet, 1996) portano ulteriori prove a sostegno dell’ipotesi polifiletica.<br />
A dispetto della conchiglia svolta sia Protancyloceras, che èilprogenitore di ammoniti<br />
a conchiglia dritta (Bochianitidae) o di tipo ptychocono (Ptychoceratidae e Hamul<strong>in</strong>idae),<br />
sia Himantoceras sono rami <strong>in</strong>dipendenti dalla l<strong>in</strong>ea di Crioceratites e dei suoi<br />
discendenti. Dal punto di vista sistematico la l<strong>in</strong>ea che da Protancyloceras conduce<br />
alle Hamul<strong>in</strong>idae deve essere separata dalle altre Ancylocerat<strong>in</strong>a (fig. 2). Ma prima di<br />
proporre un nuovo nome che <strong>in</strong>dichi questa l<strong>in</strong>ea è necessario uno studio sistematico<br />
approfondito delle varie famiglie, anche alla luce delle ipotesi su possibili derivazioni di<br />
alcuni gruppi dalle Lytocerat<strong>in</strong>a (Doguzhaeva e Mikhailova, 1982).<br />
Svolgimento della conchiglia: un’ipotesi di lavoro<br />
Eccezion fatta per lo sviluppo delle l<strong>in</strong>ee di sutura delle Ancylocerat<strong>in</strong>a (Wiedmann,<br />
1966; Doguzhaeva e Mikhailova, 1982), a tutt’oggi non esistono studi morfologici<br />
sull’ontogenesi delle ammoniti svolte. Si possono fare soltanto congetture sulle modalità<br />
dello svolgimento della conchiglia.<br />
Uno dei caratteri dist<strong>in</strong>tivi del raggiungimento dello stadio f<strong>in</strong>ale di crescita delle<br />
ammoniti èlatendenza alla brusca apertura dell’ombelico <strong>in</strong> corrispondenza della porzione<br />
f<strong>in</strong>ale, di poco precedente il peristoma, della camera d’abitazione. In pratica la<br />
spira tende a dim<strong>in</strong>uire il ricoprimento sul giro precedente. Il fenomeno assume notevoli<br />
proporzioni <strong>in</strong> alcune Neocomitidae del Valang<strong>in</strong>iano superiore <strong>in</strong> cui porzioni più<br />
o meno grandi della camera d’abitazione si staccano dal giro precedente raggiungendo,<br />
a questo stadio f<strong>in</strong>ale dell’ontogenesi, lo svolgimento della spirale.<br />
Questo processo è particolarmente frequente nelle Ammonit<strong>in</strong>a giurassiche e cretacee<br />
con conchiglia evoluta. Questo spiegherebbe il ripetersi, <strong>in</strong> diversi momenti storici, di<br />
morfologie a conchiglia svolta senza relazioni di parentela diretta.
218 f. cecca<br />
In questa sede si ipotizza che lo svolgimento delle spire si manifesti attraverso un<br />
processo di eterocronia dello sviluppo ontogenetico (Gould, 1977), <strong>in</strong> particolare attraverso<br />
il processo detto di accelerazione. In questo caso lo sviluppo somatico è accelerato<br />
e l’<strong>in</strong>sieme delle tappe della crescita della forma capostipite è condensato verso i primi<br />
stadi ontogenetici della forma derivata (Dommergues et al., 1986). Lo svolgimento della<br />
spira dagli stadi f<strong>in</strong>ali dell’ontogenesi potrebbe spostarsi verso stadi via via più precoci<br />
della crescita.<br />
Tuttavia la verifica di questa ipotesi, da considerarsi come ipotesi di lavoro, deve<br />
essere affrontata attraverso studi morfologici di dettaglio su materiale di cui si conosca<br />
l’esatta provenienza stratigrafica.<br />
I fattori dell’evoluzione delle Ancylocerat<strong>in</strong>a<br />
Modo di vita e variazioni del livello del mare.<br />
Gli studi sulle conchiglie delle ammoniti <strong>in</strong>dicano diverse capacità digalleggiamento<br />
e diverse attitud<strong>in</strong>i potenziali al nuoto <strong>in</strong> funzione dei parametri morfologici delle conchiglie<br />
stesse, nonché lacapacità diraggiungere profondità piùomeno elevate <strong>in</strong> base<br />
alle caratteristiche dei setti e del sifuncolo (Hewitt e Westermann, 1987). La grande<br />
varietà diforme sviluppate nell’ambito delle ammoniti svolte è certamente <strong>in</strong> relazione<br />
a modi di vita dist<strong>in</strong>ti. Ipotesi speculative sono state fatte da diversi autori sui possibili<br />
modi di vita: planctonico passivo o con migrazione verticale (Westermann, 1996);<br />
bentonico <strong>in</strong> analogia con i gasteropodi (Ebel, 1992); errabondo nelle vic<strong>in</strong>anze del<br />
fondo mar<strong>in</strong>o (Wiedmann, 1973a; Vaˇsiček e Wiedmann, 1994); bentonico vagile per<br />
le morfologie turricone, migrazione verticale per le ancylocone e probabilmente anche<br />
per le ortocone (Kl<strong>in</strong>ger, 1981).<br />
Speculazioni sono state fatte anche sulle relazioni tra eustatismo e ammoniti svolte.<br />
Wiedmann (1973a) correlò l’abbassamento del livello del mare nel Triassico superiore<br />
con la comparsa delle ammoniti svolte per le quali ipotizzò un modo di vita<br />
nectobentonico.<br />
Delanoy e Magn<strong>in</strong> (1994) considerano le ammoniti svolte idrod<strong>in</strong>amicamente poco<br />
efficienti e caratterizzate da scarsa manovrabilità <strong>in</strong>confronto alle ammoniti caratterizzate<br />
da avvolgimento planospiralato. Gli Autori illustrano il riavvolgimento delle conchiglie<br />
<strong>in</strong> due l<strong>in</strong>ee di Ancylocerataceae: il passaggio nelle Heteroceratidae dal genere Heteroceras<br />
(stadio giovanile turricolato e stadio adulto con spira a forma di unc<strong>in</strong>o) al<br />
genere Martelites (stadio giovanile turricolato e stadio adulto planospiralato); il «riavvolgimento»<br />
progressivo nella l<strong>in</strong>ea evolutiva del genere Tropaeum che da forme grosso<br />
modo ancylocone (stadio giovanile planospiralato e stadio adulto con spira a forma di<br />
unc<strong>in</strong>o) svilupparono forme planospiralate. Nel primo caso le forme caratterizzate da avvolgimento<br />
planospiralato rimpiazzano bruscamente quelle svolte del genere Heteroceras<br />
mentre <strong>in</strong> Tropaeum la tendenza evolutiva che porta all’acquisizione dell’avvolgimento<br />
planospiralato si <strong>in</strong>nesca all’<strong>in</strong>izio di una fase regressiva e si completa nel momento<br />
di m<strong>in</strong>imo eustatico. La conclusione di Delanoy e Magn<strong>in</strong> è che i cambiamenti del
ipotesi sul ruolo del trofismo ::: 219<br />
tipo di avvolgimento sarebbero un meccanismo di adattamento alle variazioni fisiche ed<br />
ecologiche degli ambienti di vita delle ammoniti <strong>in</strong>dotte dalle variazioni eustatiche. Le<br />
forme ad avvolgimento planospiralato sarebbero favorite durante le fasi regressive perché<br />
dotate di migliori caratteristiche idrod<strong>in</strong>amiche.<br />
Non è certo possibile ignorare la tendenza alla perdita dello stadio con spira «ad<br />
unc<strong>in</strong>o» <strong>in</strong> favore di un avvolgimento planospiralato, o criocono scarsamente aperto, di<br />
alcune l<strong>in</strong>ee di Ancylocerataceae che vissero <strong>in</strong> mari epicont<strong>in</strong>entali molto poco profondi.<br />
Tuttavia si conoscono esempi opposti a quelli presentati da Delanoy e Magn<strong>in</strong> (1994)<br />
con riavvolgimento delle conchiglie durante le fasi trasgressive: Crioceratites diede orig<strong>in</strong>e<br />
nell’Hauteriviano superiore a Balearites e poi a Pseudothurmannia <strong>in</strong> co<strong>in</strong>cidenza<br />
con una fase di high-stand (Hoedemaeker, 1995); Sp<strong>in</strong>ocrioceas èunancyloceratide ad<br />
avvolgimento planospiralato derivato da Emericiceras nel Barremiano superiore durante<br />
una fase trasgressiva (Delanoy e Féraud, 1995). Inoltre nell’<strong>in</strong>tervallo Valang<strong>in</strong>iano<br />
superiore-Hauteriviano <strong>in</strong>feriore lo svolgimento della conchiglia si verificò durante fluttuazioni<br />
trasgressive e regressive del secondo ord<strong>in</strong>e (Reboulet, 1996).<br />
Dal punto di vista evolutivo non sembra essere dimostrabile una relazione diretta ed<br />
univoca tra variazioni eustatiche ed avvolgimento delle conchiglie delle ammoniti.<br />
Ammoniti e trofismo<br />
Indipendentemente dall’idrod<strong>in</strong>amismo la nutrizione delle ammoniti doveva rispondere<br />
alle necessità energetiche imposte dalle attività fisiologiche. Lo sfruttamento delle<br />
opportunità trofiche, o comunque delle risorse di nutrimento disponibili a consumatori<br />
quali erano le ammoniti, si <strong>in</strong>serisce nel problema dell’aspetto «economico» dell’evoluzione<br />
biologica (Vermeij, 1995).<br />
Ma di cosa si nutrivano le ammoniti? Alla grande varietà diforme e all’elevatissimo<br />
numero di specie fossili conosciute non corrispondevano forse altrettante specializzazioni<br />
alimentari? È impossibile rispondere a queste domande, però ladocumentazione paleontologica<br />
<strong>in</strong>dica che tra i vari gruppi di ammoniti esistevano abitud<strong>in</strong>i alimentari<br />
diverse. Gli <strong>in</strong>dizi sono costituiti da eccezionali resti fossili presenti nelle camere d’abitazione<br />
di alcuni esemplari, <strong>in</strong>terpretati come il contenuto dello stomaco, e poi dai<br />
fossili delle parti scheletriche degli apparati masticatori degli Ammonoidi (Tanabe et al.,<br />
1980; Nixon, 1996; Doguzhaeva et al., 1997).<br />
Il contenuto dello stomaco (resti di parti scheletriche di ammoniti, piccoli bivalvi,<br />
cr<strong>in</strong>oidi, foram<strong>in</strong>iferi, ostracodi e altri piccoli crostacei) di alcune Ammonit<strong>in</strong>a e di una<br />
Phyllocerat<strong>in</strong>a del Giurassico (Lehmann e Weitschat, 1973; Jäger e Fraaye, 1997) <strong>in</strong>dica<br />
dieta carnivora e forse necrofagia (Morton e Nixon, 1987).<br />
Questo è confermato anche dalle caratteristiche dell’apparato masticatore. Tuttavia<br />
nelle ammoniti mesozoiche sarebbero esistiti due tipi fondamentali di apparato masticatore:<br />
- uno <strong>in</strong> cui la parte <strong>in</strong>feriore èditipo anaptico, con calcificazione dell’estremità<br />
anteriore, equivalente al concor<strong>in</strong>co dei Nautilus attuali;
220 f. cecca<br />
-unsecondo tipo con parte <strong>in</strong>feriore costituita da aptici <strong>in</strong>vece che dal concor<strong>in</strong>co<br />
e soprattutto senza calcificazione dell’estremità anteriore.<br />
Il primo tipo è particolarmente frequente <strong>in</strong> Phyllocerat<strong>in</strong>a e Lytocerat<strong>in</strong>a ed <strong>in</strong>dica<br />
la capacità difrantumare ed eventualmente selezionare le parti scheletriche delle<br />
prede (Tanabe et al., 1980). Il secondo tipo è stato osservato <strong>in</strong> Ammonit<strong>in</strong>a giurassiche<br />
e cretacee (Tanabe et al., 1980) ed <strong>in</strong> rappresentanti delle Ancylocerat<strong>in</strong>a (famiglie<br />
Scaphitidae e Baculitidae).<br />
Le diverse costituzioni dell’apparato masticatore <strong>in</strong>dicano adattamenti funzionali diversi<br />
e qu<strong>in</strong>di diverse abitud<strong>in</strong>i alimentari.<br />
Sono state proposte speculazioni sulle abitud<strong>in</strong>i alimentari dei vari gruppi di ammoniti<br />
<strong>in</strong> relazione alle varie morfologie delle conchiglie (Westermann, 1996). Tuttavia<br />
non ci sono evidenze paleontologiche dirette a supporto di queste ipotesi sul trofismo<br />
delle ammoniti; nella maggior parte dei casi sono le caratteristiche idrod<strong>in</strong>amiche, teoriche,<br />
della conchiglia (galleggiamento, manovrabilità, ecc.) ad ispirare le speculazioni<br />
sulle abitud<strong>in</strong>i alimentari.<br />
La mancanza di testimonianze fossili di tentacoli fa supporre che le ammoniti fossero<br />
capaci di catturare le prede solo con l’apparato buccale (Morton e Nixon, 1987).<br />
Oltre che delle caratteristiche dell’apparato masticatore, dobbiamo tenere conto della<br />
posizione dell’apertura della conchiglia rispetto al fondo mar<strong>in</strong>o. Un’apertura rivolta<br />
verso l’alto, come certamente doveva essere nelle conchiglie ancylocone e ptychocone non<br />
è<strong>in</strong>accordo con abitud<strong>in</strong>i alimentari legate al benthos <strong>in</strong> quanto l’animale, soprattutto<br />
se veramente privo di tentacoli, non avrebbe potuto raggiungere il fondo.<br />
Sebbene non ci siano evidenze fossili, è stato ipotizzato che certe ammoniti svolte<br />
fossero microfaghe (Seilacher e Gunji, 1993) che si spostavano nella colonna d’acqua<br />
con movimenti verticali al f<strong>in</strong>e di scandagliare le zone ricche di plancton (Seilacher e La<br />
Barbera, 1995). Ad ogni modo, sia la microfagia che la cattura di prede planctoniche<br />
più omeno piccole (Westermann, 1996) potevano avvenire durante i movimenti nella<br />
colonna d’acqua.<br />
Evoluzione paleogeografica ed evoluzione delle ammoniti<br />
Le due radiazioni descritte precedentemente che condussero all’evoluzione di due<br />
l<strong>in</strong>ee dist<strong>in</strong>te (Bochianitidae-Hamul<strong>in</strong>idae-Ptychoceratidae da un lato e Ancylocerataceae<br />
dall’altro), <strong>in</strong> modo del tutto <strong>in</strong>dipendente e a distanza di circa 15 milioni di anni, di<br />
ammoniti svolte riunite nel sottord<strong>in</strong>e polifiletico Ancylocerat<strong>in</strong>a Wiedmann co<strong>in</strong>cidono<br />
(o seguono appena) con cambiamenti paleogeografici di grande rilievo.<br />
Protancylocerat<strong>in</strong>ae (Bochianitidae ).<br />
La comparsa di Protancyloceras alla base del Titoniano precede di poco il bloom dei<br />
nannoconidi nel Titoniano superiore. Nel corso del Titoniano <strong>in</strong>iziò ascomparire la<br />
tipica facies di Ammonitico Rosso (Cecca et al., 1992) mentre si diffondevano <strong>in</strong> tutta la<br />
Tetide i fanghi pelagici con Calpionelle <strong>in</strong>teramente costituiti da resti di nannoconidi, la<br />
cosiddetta facies di «Maiolica» (Fourcade et al., 1993). È lecito supporre che gli habitat
ipotesi sul ruolo del trofismo ::: 221<br />
delle ammoniti com<strong>in</strong>ciarono a cambiare e che nuove nicchie ecologiche si crearono.<br />
Le ammoniti appartenevano alla catena alimentare pelagica e probabilmente a diversi<br />
livelli trofici. Nuove opportunità trofiche si svilupparono <strong>in</strong> relazione al bloom dei<br />
nannoconidi, cioè diorganismi vegetali alla base della catena alimentare.<br />
Ad eccezione delle forme primitive di Protancyloceras (P. guembeli e P. kurdistanense),<br />
caratterizzate da conchiglie cirtocone con ornamentazione robusta sulla camera d’abitazione,<br />
sembra difficile ipotizzare un modo di vita legato al fondo mar<strong>in</strong>o. Le conchiglie<br />
di molte altre specie erano <strong>in</strong>fatti abbastanza fragili e sprovviste di sp<strong>in</strong>e. Le sp<strong>in</strong>e<br />
potevano avere o la funzione di protezione dai predatori (Ward, 1981) o quella di agevolare<br />
il galleggiamento (Kennedy e Cobban, 1976). Alcuni autori (Barthel e Geyssant,<br />
1973) hanno ipotizzato un possibile modo di vita fra alghe mar<strong>in</strong>e flottanti che spiegherebbe<br />
<strong>in</strong>oltre l’ampia distribuzione paleobiogeografica pantetidea di molte specie di<br />
Protancyloceras.<br />
Indipendentemente dal modo di vita le Protancylocerat<strong>in</strong>ae si diffusero su vaste aree<br />
della Tetide sfruttando probabilmente le rapide correnti superficiali <strong>in</strong> direzione Est-<br />
Ovest, <strong>in</strong>canalate fra Laurasia e Gondwana (Fourcade et al., 1993). Queste correnti<br />
viaggiavano a latitud<strong>in</strong>i <strong>in</strong>tertropicali e potevano forse mantenere a temperature più o<br />
meno costanti le uova o gli embrioni delle ammoniti (si ricorda che i cefalopodi non<br />
hanno stadio larvale). Questa è una conditio s<strong>in</strong>e qua non per il raggiungimento della<br />
maturità sessuale e qu<strong>in</strong>di per la colonizzazione di nuove aree. Il bloom dei nannoconidi<br />
rifornì diorganismi produttori la catena alimentare del plancton dando nuove opportunità<br />
allo zooplancton di cui le ammoniti si nutrivano e qu<strong>in</strong>di alle ammoniti stesse.<br />
Le variazioni della produttività <strong>in</strong>fluenzarono probabilmente le Protancylocerat<strong>in</strong>ae che<br />
svilupparono strategie opportuniste, come testimoniato dal frequente ritrovamento di<br />
concentrazioni di conchiglie fossili appartenenti a questo gruppo (Enay et al., 1971;<br />
Hoedemaeker <strong>in</strong> Company et al., 1995).<br />
L’ipotesi è che senza il bloom dei nannoconidi e qu<strong>in</strong>di senza il supporto energetico<br />
che essi fornirono agli organismi consumatori, i Protancyloceras avrebbero avuto la stessa<br />
sorte delle ammoniti svolte del Triassico superiore e del Giurassico medio. Lo sviluppo<br />
di morfologie via via più gracili, a differenza delle specie primitive, potrebbe essere <strong>in</strong><br />
relazione con l’acquisizione di un modo di vita passivo, epipelagico, lontano dal benthos<br />
e direttamente dipendente dallo sviluppo del plancton.<br />
Le Protancylocerat<strong>in</strong>ae svilupparono <strong>in</strong> seguito forme adattate alle piattaforme epicont<strong>in</strong>entali.<br />
Crioceratit<strong>in</strong>ae (Ancyloceratidae ).<br />
Come ricordato precedentemente, nel Valang<strong>in</strong>iano superiore compaiono diversi generi<br />
con tendenza allo svolgimento della conchiglia. Questo non avviene soltanto nell’area<br />
mediterranea <strong>in</strong> quanto si conoscono forme svolte grosso modo coeve (Eocrioceratites,<br />
Menuthiocrioceras) anche nell’area Indo-malgascia.<br />
Il Valang<strong>in</strong>iano superiore è caratterizzato da importanti cambiamenti sia paleoambientali<br />
che, forse, degli equilibri trofici. L<strong>in</strong>i et al. (1992) riconoscono nei calcari<br />
pelagici di questo periodo un picco positivo del δ13C, correlato con l’accumulo di no-
222 f. cecca<br />
Fig. 3. – Dettaglio della nascita delle Crioceratit<strong>in</strong>ae (famiglia Ancyloceratidae, superfamiglia Ancylocerataceae)<br />
a cavallo tra Valang<strong>in</strong>iano superiore e Hauteriviano basale (adattato dai dati di Reboulet, 1996).
ipotesi sul ruolo del trofismo ::: 223<br />
tevoli spessori di sedimenti silicoclastici di mare profondo dovuto ad un <strong>in</strong>cremento<br />
del «runoff». Gli Autori considerano questo come l’<strong>in</strong>izio del Greenhouse sulla Terra<br />
durante il Cretaceo. Contemporaneamente, anche se la documentazione si riferisce<br />
al solo bac<strong>in</strong>o Voconziano, si verificò un abbassamento del livello di ossigenazione<br />
nelle acque profonde <strong>in</strong> co<strong>in</strong>cidenza con un impoverimento nelle faune a foram<strong>in</strong>iferi<br />
bentonici ma con una contemporanea abbondanza delle ammoniti nell’associazione<br />
(Magniez-Jann<strong>in</strong> e Dommergues, 1994). I foram<strong>in</strong>iferi bentonici erano una potenziale<br />
fonte di cibo per le ammoniti e quest’apparente contraddizione è stata spiegata supponendo<br />
che queste ultime trovassero nutrimento al di sopra del fondo mar<strong>in</strong>o, <strong>in</strong> livelli<br />
ossigenati della colonna d’acqua (Magniez-Jann<strong>in</strong> e Dommergues, 1994). Batt (1993)<br />
ha fornito un’analoga spiegazione alla presenza di alcuni gruppi di ammoniti <strong>in</strong> livelli<br />
anossici.<br />
Il ripetuto svolgimento delle conchiglie delle ammoniti nel Valang<strong>in</strong>iano superiore<br />
co<strong>in</strong>cise forse con un periodo di scarsa ossigenazione dei fondali mar<strong>in</strong>i. Questo potrebbe<br />
aver favorito, o promosso, il nutrimento nella colonna d’acqua ed <strong>in</strong>nescato<br />
processi evolutivi che condussero a morfologie come Himantoceras e Crioceratites. Itubercoli<br />
sviluppati sulle coste pr<strong>in</strong>cipali, caratteristici dell’ornamentazione ancyloceratide,<br />
corrispondevano a sp<strong>in</strong>e sul guscio esterno e potevano sia aumentare il galleggiamento<br />
sia offrire una difesa alla predazione. La vita nella colonna d’acqua poteva garantire<br />
risorse trofiche relativamente costanti dipendenti però dalle variazioni della produttività<br />
primaria.<br />
Analogamente alle Protancylocerat<strong>in</strong>ae, anche le Crioceratit<strong>in</strong>ae diedero orig<strong>in</strong>e a<br />
forme adattate alle piattaforme epicont<strong>in</strong>entali.<br />
Conclusioni<br />
Le radiazioni evolutive di ammoniti svolte nel Titoniano e al limite Valang<strong>in</strong>iano/<br />
Hauteriviano furono probabilmente favorite da risorse trofiche <strong>in</strong>nescate da cambiamenti<br />
paleogeografici globali che <strong>in</strong>teressarono la biosfera.<br />
Non sembra esserci correlazione tra fluttuazioni del livello del mare e comparsa delle<br />
ammoniti svolte. L’eustatismo non può essere la causa delle modifiche del programma<br />
morfogenetico di un progenitore con conchiglia planospiralata. Probabilmente le forme<br />
tendenti a sviluppare (per processi eterocronici come l’accelerazione?) conchiglie svolte<br />
trassero vantaggio da una catena alimentare planctonica alimentata f<strong>in</strong> dal Titoniano dal<br />
grande sviluppo dei nannoconidi.<br />
Le due radiazioni evolutive descritte hanno <strong>in</strong> comune lo sviluppo di morfologie<br />
cirtocone e girocone all’<strong>in</strong>izio dell’evoluzione di Protancylocerat<strong>in</strong>ae e di Crioceratit<strong>in</strong>ae,<br />
seguite dallo sviluppo di morfologie ancylocone <strong>in</strong>dicanti movimenti verticali nella<br />
colonna d’acqua.<br />
È <strong>in</strong>teressante notare come la struttura dei popolamenti ad ammoniti nella Tetide<br />
cambiò nel corso del Cretaceo <strong>in</strong>feriore (Cecca, 1998). Il numero di famiglie e/o sottofamiglie,<br />
corrispondenti a dist<strong>in</strong>ti gruppi morfofunzionali, aumentò f<strong>in</strong>o a raggiungere<br />
un massimo nel Barremiano superiore.
224 f. cecca<br />
Questo fatto è stato spiegato ipotizzando un aumento del numero di nicchie ecologiche<br />
attraverso la suddivisione delle nicchie pre-esistenti. Conseguentemente, le relazioni<br />
fra le diverse specie divennero più complesse producendo una maggiore stabilità della<br />
comunità. L’evoluzione delle ammoniti nel Cretaceo <strong>in</strong>feriore riflette l’adattamento ai<br />
diversi habitat degli ambienti distali epioceanici ed è spiegabile attraverso la crescente<br />
specializzazione alimentare dei vari gruppi (Cecca, 1998).<br />
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Université deProvence<br />
3, place Victor Hugo<br />
13331 Marseille Cedex 03 (Francia)