Quando si parla di fossili, le prime immagini che vengono alla mente catapultano in uno scenario familiare: dinosauri, mammiferi preistorici, conchiglie antiche. Il passato della Terra, però, nasconde infinite sorprese. Nel corso delle ere, svariate forme viventi hanno solcato il pianeta in lungo e in largo, alcune decisamente inaspettate. Oggi scopriremo assieme i graptoliti, elusivi animali marini le cui testimonianze sono rimaste “disegnate” nelle rocce!

Cosa vuol dire “graptolite”?

Il nome di questi antichi abitanti marini fornisce un suggerimento in merito alle tracce da essi lasciate. Di derivazione greca, “graptolite” significa “scritto nella roccia”. I loro fossili si presentano come segni più o meno sottili, dalle forme dritte, puntinate o ramificate, a volte rifrangenti la luce. Ricordano così delle iscrizioni, come il cuneiforme delle antiche tavolette d’argilla, o segni a matita lasciati nelle rocce.^[1]

Leggi anche: Fossilizzazione: definizione e processi

Com’è fatto un graptolite

Ciò che in realtà è rimasto visibile dei graptoliti sono le complesse colonie, ovvero strutture costituite da un gran numero di piccoli individui associati tra loro (alla stessa maniera, per esempio, dei coralli).^[1]

Il processo di generazione di una nuova colonia era abbastanza variabile, ma si può riassumere in tre step principali:

• nascita di una iniziale piccola teca, chiamata sicula, da un individuo a vita libera;
• sviluppo di ramificazioni principali, dette stipe;
• formazione di ulteriori rami minori, le thecae.

La colonia nel suo complesso è definita rabdosoma, mentre i singoli animali si chiamano zooidi. Il rabdosoma aveva generalmente la forma di una lunga serie di segmenti semianulari incuneati gli uni dentro agli altri.^[3] La colonia era ricoperta e protetta da un rivestimento detto periderma, a base di chitina, la stessa sostanza che forma i gusci dei crostacei. È proprio la chitina a conservarsi come traccia fossile, mentre il corpo degli animali stessi si decompone nel tempo.^[1]

In base a come le ramificazioni si sviluppavano dalla sicula iniziale, i graptoliti venivano tradizionalmente divisi in quattro gruppi:

• Dichograptus
• Leptograptus
• Diplograptus
• Monograptus

Le modalità di crescita più semplici sono quella dei Dichograptus e dei Leptograptus, che differiscono l’una dall’altra per un solo dettaglio: nel primo caso le thecae crescono verticalmente verso il basso, nel secondo invece si sviluppano orizzontalmente in direzioni opposte le une alle altre. Per quanto riguarda Diplograptus e Monograptus, invece, lo sviluppo delle stipe dalla sicula segue percorsi più articolati, generando disegni finali più complessi.^[2] Queste etichette si riferiscono principalmente a classificazioni storiche, e la tassonomia moderna distingue numerose famiglie e ordini basati su caratteristiche più dettagliate.

Evoluzione dei graptoliti

I graptoliti hanno abitato i mari terrestri dal Cambriano, circa 520 milioni di anni fa. È attestato che i primi esemplari fossero di piccole dimensioni e vivessero per lo più attaccati ai fondali fangosi o a sassi. Durante il successivo Ordoviciano sono comparse diverse specie di graptoliti atte a vivere nelle acque aperte, sia profonde che superficiali. Erano diffusi soprattutto dove c’era ampia disponibilità di risorse alimentari, come in corrispondenza delle zone di upwelling (regioni marine in cui le correnti trasportano le acque del fondale, cariche di sostanze nutrienti, negli strati più alti).^[1] Vi erano, inoltre, alcuni graptoliti che prediligevano vivere attaccati ad altri organismi viventi, come le alghe.^[3]

Nel corso del tempo la storia evolutiva dei graptoliti è stata indagata solo in parte, per lo più concentrandosi di volta in volta su singole famiglie. Un confronto delle conclusioni raggiunte da vari autori permette di identificare alcuni punti chiave che hanno segnato lo sviluppo di questi organismi:^[2]

• Cambiamento della direzione di crescita del rabdosoma;
• Semplificazione delle ramificazioni;
• Sviluppo di diversi tipi di teche;
• Inspessimento del periderma.

Questi quattro aspetti, seppur diversi, risultano legati gli uni agli altri. Uno dei possibili vantaggi evolutivi delle modifiche osservate potrebbe essere stato una maggiore protezione del nema, un asse di sostegno e ancoraggio della colonia. Nelle forme più primitive, che avevano una direzione di crescita definita “pendente” (hanging), il nema era quasi totalmente esposto all’ambiente esterno. Un cambiamento verso una direzione di crescita “rampicante” (scandent) ha permesso una sua migliore protezione.^[2]

Questa nuova struttura è stata accompagnata da una semplificazione delle ramificazioni della colonia, necessaria per poter cambiare la direzione di sviluppo. Una minore energia deputata alla creazione dei rami ha permesso poi agli organismi di dedicare una maggior parte del loro metabolismo alla costruzione di nuove teche e all’ispessimento del periderma protettivo.^[2]

I “parenti moderni” dei graptoliti

Pur essendo estinti, i graptoliti possiedono ancora oggi dei lontani discendenti: gli pterobranchi. ^[3]

Sono anch’essi organismi marini e coloniali. A differenza dei loro antichi parenti, vivono per lo più in acque fredde ed esclusivamente in forma sessile, ovvero ancorati a strutture presenti nell’ambiente che li circonda. Ogni colonia si sviluppa per gemmazione, una forma di duplicazione asessuale, a partire da un primo individuo generato sessualmente.^[3]

Inizialmente il collegamento fra graptoliti e pterobranchi non era stato preso in considerazione dagli studiosi, che anzi ritenevano più adeguato porre i graptoliti nel phylum degli cnidari (assieme alle meduse e altri simili organismi). La svolta si presentò nel 1993, quando il ricercatore Noel Dilly pescò nelle acque profonde al largo della Nuova Caledonia, vicino alle Figi, un esemplare di pterobranchio come mai ne erano stati trovati prima. Si trattava di una nuova specie, che Dilly denominò Cephalodiscus graptolitoides proprio per la grande somiglianza con le descrizioni degli antichi graptoliti: il suo scheletro era coperto da strutture spinose molto simili agli ispessimenti del periderma di questi organismi.^[3]

Leggi anche: Meduse e coralli: il ciclo biologico

Graptoliti ed ecologia geologica

Ciò che ha a lungo incuriosito di questi organismi fossili è la loro eterogeneità. Alcuni erano solo bentonici e occupavano nicchie geografiche ristrette, altri erano diffusi in numerose aree seguendo la distribuzione delle correnti. Alcuni possedevano strutture visibili atte al galleggiamento, altri presentavano protrusioni spinose nel periderma.^[4]

Questa varietà non è solo fonte d’interesse per paleontologi: i graptoliti sono da tempo riconosciuti come importanti indicatori dei fenomeni geologici avvenuti nel passato.^[5] Tutti i fossili, ma in particolare quelli marini, dopo la deposizione sui fondali possono andare incontro a modifiche fisiche e chimiche che tracciano la storia delle rocce e dei sedimenti a loro vicini.^[6] I graptoliti risultano di grande rilievo in quanto considerati la prima testimonianza fossile abbondante e ben conservata di macrozooplankton nella storia della Terra.^[5]

Diversi studiosi ritengono che la presenza di graptoliti nei sedimenti dei fondali sia un dato importante per considerazioni di natura oceanografica, in quanto suggeriscono l’incidenza di cambiamenti nella forma degli antichi fondali. In particolare, è stato constatato come resti fossili di graptoliti siano molto abbondanti in corrispondenza dei margini tra le placche continentali. Le condizioni favorevoli al loro accumulo si vengono a creare in corrispondenza delle cosiddette “rotture di pendio”, ovvero le zone in cui il fondale cambia bruscamente profilo passando da una superficie piana (“piattaforma”) a una molto ripida (“scarpata”).^[7-8]

Leggi anche: Foraminiferi: le “polaroid” dei sedimenti marini

Cosa c’è ancora da scoprire sui graptoliti?

Lo studio dei graptoliti ha radici storiche, ma questo non vuol dire che le notizie su di essi siano esaurite. È dello scorso anno, ad esempio, uno studio in cui viene documentata per la prima volta una importante scoperta paleontologica: il ritrovamento, negli stessi sedimenti marini, di fossili di graptoliti e conodonti.^[9]

I conodonti erano animali marini simili ad anguille che abitavano i mari del Paleozoico, anch’essi utilizzati per datare i sedimenti dei fondali.^[10]

L’importanza di questo studio sta nel fatto che i graptoliti ritrovati appartengano al genere Rastrites, nella categoria dei cosiddetti “graptoloidi”.^[11] Questo sottogruppo di graptoliti ha una certa valenza storica, essendo stato uno dei più ampiamente studiati. Essi però sono sempre stati ritrovati in nicchie isolate, mai sovrapposte ad altre specie. Ciò ha portato alla descrizione di veri e propri paesaggi geografici definiti “graptolite facies”, per indicare la presenza esclusiva nelle rocce di questa tipologia di fossili. Trovarne tracce assieme ad altri organismi modifica radicalmente la visione dei paesaggi marini sotto al profilo evolutivo.^[12]

Questo breve viaggio attraverso le rocce e i sedimenti ci suggerisce quanto le tracce provenienti dalle forme di vita del passato rappresentino un mezzo di cruciale importanza per scoprire i fenomeni che hanno attraversato il pianeta, creando gli ambienti e gli ecosistemi che oggi conosciamo. Con l’avanzare dei progressi tecnologici, questa risorsa diventa ancora più preziosa: molti strumenti odierni permettono lo studio di fossili antichissimi in modo decisamente più facile e intuitivo. Basta pensare che ora come ora le fantasiose forme di questi organismi marini possono essere ricostruite sottoforma di modelli 3D utilizzando dei programmi computazionali ad hoc!^[13]

Referenze

1. Wilkinson, I. P., Rigb, S., & Zalasiewicz, J. A. (2001). Graptolites: fossil focus. Nottingham, UK, British Geological Survey;
2. Elles, G. L. (1921). The graptolite faunas of the British Isles: A study in evolution. Newnham College, Cambridge;
3. Argano, R., et al (2007). Zoologia. Diversità animale, Monduzzi editoriale;
4. Berry, W. B. N. (1962). Graptolites occurrence and ecology. Journal of Paleontology, 36(2):285-293;
5. Goldman, D., Maletz, J., Melchin, M. J., Junxuan, F. (2013). Graptolite palaeobiogeography. Early Palaeozoic Biogeography and Palaeogeography, 38:415-428;
6. Goodarzi, F. & Norford, B. S. (1985). Graptolites as indicators of the temperature histories of rocks. J. geol. Soc. London, 142:1089-1099;
7. Finney, S. C. (1997). New perspectives on graptolite distributions and their use as indicators of platform margin dynamics. Geology, 25(10):919-922;
8. Jensen, A. C. (2022). Continental shelf and slope. EBSCO;
9. Strossová, Z., Corradini, C. e Corriga, M. G. (2025). The first documented co-occurrence of conodonts and graptolites in Silurian (Telychian) black shales of the Prague Synform, Czech Republic, and its stratigraphical and palaeoecological significance. Swiss Journal of Palaeontology, 144:79;
10. Sweet, W. C. e Donoghue, P. C. J. (2001). Conodonts: Past, Present, Future. J. Paleont., 75(6):1174-1184;
11. Štorch, P. e Loydell, D. (1992). Graptolites of the Rastrites linnaei Group from the European Llandovery (Lower Silurian). N. Jb. Geol. Paläont. Abh. 184(1):63-86;
12. Berry, W. B. N. (1962). Graptolite Occurrence and Ecology. Journal of Palaeontology, 36(2):285-293;
13. Gao, S., Tan, J. e Wang, W. (2025). Double-helical macrostructure aids the passive movement of extinctive graptolites (Dicellograptus) revealed by CFD simulation. Swiss Journal of Palaeontology, 144:13.

Immagine di copertina: Fossili di Climacograptus e Dicellograptus, Senckenberg Museum, Frankfurt (Ghedoghedo, Wikimedia Commons, CC BY-SA 4.0)