CEA Il Castello Didattico

IL JURASSIC PARK DELL’APPENNINO

A cura del C.E.N.F. Centro Escursionistico

Naturalistico Frasassi

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IL JURASSIC PARK

DELL’APPENNINO

Castelletta, dicembre 2000

A cura del C.E.N.F. Centro Escursionistico Naturalistico Frasassi

I testi sono di Pierluigi Stroppa

Immagini, foto ed elaborazione grafica di Enrico Pistola

Si ringraziano:

Prof. Giovanni Pallini

I Soci fondatori del C.E.N.F. e tutti i collaboratori

Il C.A.D. e la C.M. dell’Esino-Frasassi

CEA Il Castello Didattico

Associazione C.E.N.F.

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3

INDICE

La Scala dei tempi pag. 5

Perché il Jurassic Park dell’Appennino 17

Il Jurassic Park dell’Appennino 19

In quali rocce si trovano i fossili 19

Che cos’è un fossile 19

La fossilizzazione 23

Meccanismi di fossilizzazione in mare 24

Concetto di fossile guida 29

Le nummuliti 30

Il mondo dei fossili vegetali 31

Glossario 43

CEA “Il Castello Didattico” 46

Bibliografia 47

4

Indice degli Appunti di viaggio

Scala cronologica relativa pag. 9

Scala cronologica assoluta 10

Il paleoambiente 18

L’ittiosauro e gli ammoniti 22

La fossilizzazione in mare 28

Le grandi estinzioni 42

Indice delle Schede

Ammoniti e nautilus 34

Ammoniti: le impronte digitali 35

La casa degli ammoniti 36

I gasteropodi 37

Echinoidi e crinoidi 38

I coralli 39

Lamellibranchi e brachiopodi 40

I belemniti: i proiettili del mare 41

Proposta didattica

Identikit di un fossile 33

5

LA SCALA DEI TEMPI

Abbiamo voluto iniziare il nostro quaderno presentando la scala dei tempi, ossia

l’evoluzione della vita, passo per passo, sul nostro pianeta. Essa ci racconta

brevemente tutti gli avvenimenti biologici e geologici avvenuti sulla Terra, dalla sua

nascita (circa 4.6 miliardi di anni fa) ad oggi. Vediamo come è costruita.

Nella riga iniziale di ogni estratto di scala dei tempi ci sono, generalmente, da

sinistra a destra, le seguenti unità di tempo:

EONE: l’unità di tempo più grande. Infatti, esistono soltanto due eoni: il primo inizia

4.600 milioni di anni fa e termina 542 milioni di anni fa, è denominato Eone

Criptozoico (o “della vita nascosta”) perché di questo lasso di tempo sono stati

effettuati pochi ritrovamenti fossiliferi; il secondo, più breve e detto Eone

Fanerozoico, va da 542 milioni di anni fa ad oggi, raccogliendo la maggior parte delle

testimonianze fossili rinvenute sul nostro pianeta.

ERA: è il secondo intervallo cronologico in cui è stata suddivisa la scala dei tempi (in

molte di esse è addirittura il primo, essendo l’EONE non considerato).

Gli stratigrafi hanno suddiviso il tempo in cinque ere che sono, dalla più antica alla

più recente:

6

Era Precambriana, corrispondondente all’Eone Criptozoico. Il suo nome

deriva dal fatto che in essa sono raccolti tutti gli avvenimenti avvenuti prima

del periodo Cambriano (prima di 542 milioni di anni fa);

Era Primaria o Paleozoica (o era della vita antica), va da 542 a 250 milioni di

anni fa. Definita primaria perché in un primo tempo, quando ancora non c’era

il microscopio, si pensava che la vita fosse comparsa in quest’era; più tardi si

vedrà che i primi microrganismi comparvero forse più di 3,5 miliardi di anni

fa! È comunque in quest’era che è avvenuta l’esplosione della vita, fissata a

circa 540 milioni di anni fa, grazie al ritrovamento di molte faune fossili nelle

rocce del nostro pianeta. È sempre a quest’era che corrispondono i

ritrovamenti fossili più antichi in Italia (in Sardegna e nelle Alpi).

Era Secondaria o Mesozoica (o era della vita media), ricopre l’intervallo di

tempo che va da circa 250 a circa 65 milioni di anni fa. Essa è anche detta Era

dei Dinosauri, perché caratterizzata dalla comparsa, evoluzione e scomparsa

delle “terribili lucertole”, rese celebri dal regista Spielberg nel film “Jurassic

Park”. È durante quest’era che nel Mar della Tetide – che ricopriva anche

l’area del futuro Appennino centrale – esisteva una variegata e straordinaria

fauna, quella che sarà illustrata in questo quaderno.

Era Terziaria o Cenozoica (o era della vita recente), estesa da circa 65 a circa

2,5 milioni di anni fa. Durante quest’era si costruiscono le catene montuose

italiane, prima le Alpi (grazie alla convergenza tra l’Africa e l’Eurasia) e poi

l’Appennino (a causa dell’apertura del Mar Tirreno).

Era Quaternaria o Neozoica (o era della vita nuova) che interessa gli ultimi

2,5 milioni di anni fa, l’intervallo di tempo che comprende tutti gli eventi

avvenuti dalla comparsa del genere Homo ad oggi.

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PERIODO: è il terzo intervallo di tempo in ordine di grandezza. Ogni era è

caratterizzata da alcuni periodi; ad esempio, per l’era che riguarda da più vicino il

lavoro in oggetto – Era Secondaria – i periodi sono tre, precisamente dal più antico al

più recente:

Periodo Triassico, va da 251 a 200 milioni di anni fa. Le rocce di questo periodo

affiorano raramente nell’Italia centrale, ma rappresentano un importante livello

alla base della successione umbro-marchigiana, noto come Anidriti di Burano. È

nelle rocce di questo periodo che sono state rinvenuti i fossili più antichi dell’Italia

centrale: i Megalodon, molluschi marini appartenenti al Gruppo dei Bivalvi (anche

le cosidette vongole ed i mitili o “cozze” appartengono a tale gruppo).

Periodo Giurassico, va da 200 a 145 milioni di anni fa. Nell’area appenninica le

rocce che caratterizzano l’inizio di tale periodo sono composte quasi al 100% di

carbonato di calcio e sono rappresentate dalla formazione del Calcare massiccio,

teatro delle “gole” più belle della nostra Regione, come per esempio la Gola di

Frasassi, la Gola della Rossa e la Gola del Furlo. Questo periodo è sicuramente il

più noto a causa del famoso film “Jurassic Park” che narra fantasiosamente del

tempo dei Dinosauri. Se il regista Spielberg dovesse realizzare un film sugli esseri

viventi di quel tempo dell’Italia centrale lo potrebbe intitolare “Il Jurassic Park

sottomarino”, in quanto questo settore a quel tempo (si trovava a latitudini più

basse) era ricoperto da un mare caldo abitato da una ricca fauna: CELENTERATI

(Coralli isolati e coloniali); BRACHIOPODI (a forma di “lampada di Aladino”);

BIVALVI (volgarmente noti come “vongole” e “mitili”); MOLLUSCHI, tra cui

Gasteropodi (le comuni “chiocciole” chiamate spesso - erroneamente -

“lumache”), Cefalopodi: Atractites (della famiglia dei Belemniti) e Ammoniti,

questi ultimi tra i fossili più studiati dai paleontologi; ECHINODERMI (“Ricci di

mare”, “Stelle di mare” e “Gigli di mare”) e per ultimo l’Ittiosauro, unico rettile

marino dei sauri estinti rinvenuto nell’Italia centrale.

Ecco perché abbiamo intitolato questo quaderno di rete “Il Jurassic Park

dell’Appennino”.

8

Curiosità: la “zona fotica” è l’area nella quale i fondali del mare sono

raggiunti dai raggi solari, necessari per l’avvio della fotosintesi

clorofilliana - la base della catena alimentare. Tale zona è caratterizzata

anche dalla presenza nell’acqua di molti nutrienti e ossigeno, condizioni

che nel Giurassico erano favorite da acque calde, basse e agitate.

Periodo Cretacico, si estende da circa 145 a circa 65 milioni di anni fa. Le

testimonianze della macrofauna nelle rocce sedimentarie di questo periodo

nell’Appennino umbro-marchigiano sono poche. Forse, a causa dell’aumento

della profondità dei fondali marini, le condizioni di fossilizzazione sono

cambiate. Oppure l’aumentata profondità del mare portò alla diminuzione

delle aree ideali per la vita, delle cosiddette zone “fotiche”.

Età (in milioni di anni). Mentre per esprimere la nostra età l’unità di misura adottata

è l’anno, quando parliamo della scala dei tempi dobbiamo usare un’unità di misura un

milione di volte più grande.

Questa osservazione deve farci riflettere sulle piccole dimensioni temporali

dell’uomo rispetto a quelle gigantesche del nostro pianeta. Secondo l’unità di misura

adottata, infatti, il nostro pianeta ha già 4.600 milioni di anni mentre il genere Homo è

comparso sulla Terra soltanto circa 2 milioni di anni fa!

Anche il “Jurassic Park sottomarino dell’Appennino”, iniziato circa 200 milioni di

anni fa, è durato più di 50 milioni di anni!

I dinosauri, nonostante le loro grandi dimensioni, sono vissuti per circa 150 milioni di

anni (anche se in realtà gli uccelli sono considerati dinosauri). Riuscirà l’uomo a

“durare” così a lungo?

9

10

11

Avvenimenti geologici

Parlando di “Jurassic Park“ non potevamo

escludere da questa trattazione gli avvenimenti

geologici. La Geologia è una scienza giovane in Italia,

ma forse proprio per questo offre più delle altre

discipline ampi margini di sviluppo. Un buon punto di

partenza per iniziare a trattarla può essere quello di

rispondere alla domanda più gettonata dagli alunni: ma

se gli organismi che ritroviamo fossili sulle nostre

montagne vivevano nel mare, come fanno oggi a stare in superficie? Ecco che per

dare una risposta a questa semplice domanda bisogna narrare di un supercontinente

lontano (il Pangea) circondato da un unico oceano (il Panthalassa), invocare la ormai

centenaria “Deriva dei Continenti” di Alfred Wegener (poi sostituita dalla più

moderna teoria della “Tettonica a placche”), che descrive lo smembramento

dell’antico supercontinente in tanti frammenti tra i quali nasce il caldo Oceano della

Tetide, un mondo sottomarino abitato da strani ed affascinanti animali, alcuni dei

quali scomparsi per sempre dalla faccia della Terra. Per far questo bisogna soprattutto

imparare a leggere le rocce.

Evoluzione della vita

In base ai ritrovamenti fossili effettuati nelle

nostre rocce sedimentarie (la successione di rocce

sedimentarie che caratterizza il nostro territorio è

famosa nel mondo con il nome di “Successione

umbro-marchigiana”) i paleontologi e i

micropaleontologi, con l’aiuto degli stratigrafi, dei

sedimentologi, dei biologi e dei botanici, possono

ricostruire l’evoluzione della vita nella nostra regione. La presenza di probabili alghe,

di gasteropodi e di piccole strutture inorganiche concentriche negli strati di roccia fa

supporre che 200 milioni di anni fa esisteva nell’Italia centrale un mare basso e caldo,

ricco di vita, simile a quello che oggi caratterizza l’arcipelago delle Bahamas.

Esistono anche indizi inorganici che ci possono aiutare nella comprensione

12

dell’evoluzione della vita, come nel caso del famoso Livello K-T, individuato per la

prima volta a Gubbio, presso la Gola del Bottaccione. Esso è uno straterello di argilla

che segna il passaggio tra due ere, dalla secondaria alla terziaria, individuato grazie al

ritrovamento in esso di un particolare isotopo dell’Iridio (di provenienza

extraterrestre) in elevata percentuale. Inoltre, osservando gli strati di roccia

immediatamente sotto e sopra tale livello, gli scienziati hanno notato una brusca

variazione del contenuto microfossilifero (fauna e flora microscopici). Su scala

mondiale era stato notato che 65 milioni di anni fa circa i dinosauri erano scomparsi,

proprio perché essi non si rinvenivano più fossili dopo tale età. Il ritrovamento negli

anni ’90 nei pressi del Golfo del Messico e della penisola dello Yucatan del cratere di

Chicxulub (ben 180 km di diametro!), il possibile luogo dell’impatto di un meteorite -

la cui età corrisponderebbe a quella del livello d’argilla contenente anomale

concentrazioni di Iridio - ha avvalorato una teoria affascinante sulle estinzioni: quella

degli impatti extraterrestri. La percentuale di estinzione dei generi marini suddivisi

per gruppi tassonomici è la seguente: Ammoniti (100%), Bivalvi (55%), Brachiopodi

(55%), Vertebrati (40%), Coralli (37%), Foraminiferi e Briozoi (35%), Gasteropodi

(34%), Echinodermi (28%), Artropodi (23%). Anche i Belemniti, oltre ai grandi

rettili, scomparvero.

Uno dei ricercatori più noti e convinti di tale teoria è il geologo Alessandro

Montanari, marchigiano, che oggi vive e studia a Col di Gioco (Apiro-MC). Proprio il

geologo Montanari ha scoperto un probabile livello testimonianza di un altro

terrificante impatto extraterrestre: esso è visibile presso la Cava di Massignano, sul

rilievo del Conero (AN). La scoperta è stata talmente importante da convincere, nel

corso del Congresso Geologico Internazionale di Kyoto (1992), la Commissione

Internazionale di Stratigrafia a scegliere come strato-tipo a livello mondiale (GSSP =

Sezione Globale di Stratotipo e Punto) per il passaggio tra le epoche Eocene ed

Oligocene proprio il livello presente alla Cava di Massignano1 . Il limite è posto in

corrispondenza dell’estinzione delle Hantkeninidae, un gruppo di foraminiferi

planctonici dal guscio provvisto tipicamente di spine e presente nella maggiorparte

delle rocce marine dell’Eocene terminale.

1 L’ingresso della cava è situato proprio lungo la SP del Conero. Percorrendo la strada

provinciale in direzione da Ancona a Sirolo, senza abbandonarla - poco dopo il bivio per

Massignano - la cava è situata sulla sinistra della strada stessa.

13

DA 4,6 MILIARDI DI ANNI FA A 542 MILIONI DI ANNI FA

EONE ERA PERIODO

ETÀ

in

milioni

di anni

AVVENIMENTI GEOLOGICI

ED EVOLUZIONE DELLA VITA

EO

NE

CR

IPT

OZ

OIC

O

(o “

del

la v

ita n

asc

ost

a”)

PR

EC

AM

BR

IAN

A

PROTEROZOICO

542

3.800

“FAUNA DI EDIACARA” : i

primi organismi pluricellulari

- Prime STROMATOLITI

- primi microrganismi eucarioti

- Immissione di Ossigeno nell’atmosfera

per opera delle alghe azzurre,

i primi organismi

fotosintetizzanti

- Intensa attività vulcanica;

ARCHEOZOICO

3.800

4.600

Origine della vita: i primi

ORGANISMI UNICELLULARI

marini

Formazione della crosta

terrestre

14

DA 542 A 251 MILIONI DI ANNI FA

EONE ERA PERIODO

ETÀ

in

milioni

di anni

AVVENIMENTI GEOLOGICI

ED EVOLUZIONE DELLA VITA

FA

NE

RO

ZO

ICO

PR

IMA

RIA

PERMIANO

251

300

I continenti sono uniti tutti

insieme a formare la PANGEA

Diffusione dei RETTILI

CARBONIFERO

300

360

Presenza di molte foreste

Comparsa dei primi RETTILI

DEVONIANO

360

416

Aumento della superficie della

Terraferma

Evoluzione degli ANFIBI

SILURIANO

416

444

Terraferma ancora desertica

Comparsa delle prime PIANTE

TERRESTRI

ORDOVICIANO

444

488

Intensa attività vulcanica

Comparsa dei primi

VERTEBRATI

CAMBRIANO

488

542

“Esplosione” della vita

15

DA 251 MILIONI A 65 MILIONI DI ANNI FA

EONE ERA PERIODO

ETÀ

in

milioni

di anni

AVVENIMENTI GEOLOGICI

ED EVOLUZIONE DELLA VITA

EO

NE

FA

NE

RO

ZO

ICO

ER

A S

EC

ON

DA

RIA

O M

ES

OZ

OIC

A

CRETACICO

65

145

Separazione Australia-Antartide

Apertura Atlantico meridionale

Sviluppo delle ANGIOSPERME

GIURASSICO

145

200

Il Jurassic Park dell’Appennino

Apertura dell’Atlantico centrale

e dell’Oceano Ligure-

Piemontese

Primi UCCELLI

Sviluppo dei DINOSAURI

TRIASSICO

200

251

Frammentazione iniziale del

PANGEA

Primi MAMMIFERI

Primi DINOSAURI

16

DA 65 MILIONI DI ANNI FA A OGGI

EONE ERA PERIODO

ETÀ in

milioni

di anni

AVVENIMENTI GEOLOGICI

ED EVOLUZIONE DELLA VITA

EO

NE

FA

NE

RO

ZO

ICO

ER

A

QU

AT

ER

NA

RIA

O N

EO

ZO

ICA

OLOCENE

Oggi

0.01

Fine ultima glaciazione

PLEISTOCENE

0.01

2

Homo sapiens

Homo erectus

Homo abilis

ER

A T

ER

ZIA

RIA

O C

EN

OZ

OIC

A

NEOGENE

2

23

- Inizio glaciazione artica

- Circolazione ristretta nel

Mare Mediterraneo (crisi di

salinità: deposizione di

evaporiti)

- Apertura del Mar Tirreno

Primi OMINIDI

PALEOGENE

23

33,7

65

Livello di estinzione presso cava di

Massignano (Riviera del Conero)

- Chiusura Oceano Ligure-

Piemontese

- Apertura Atlantico

settentrionale

Primi ELEFANTI

Primi RODITORI

Grande sviluppo delle

NUMMULITI

Diffusione e diversificazione

dei MAMMIFERI

17

PERCHÉ IL JURASSIC PARK DELL’APPENNINO

Perché “il Jurassic Park dell’Appennino?” Perché se in Italia centrale,

durante l’Era dei Dinosauri (Era Secondaria o Mesozoica), le “terribili

lucertole” probabilmente non c’erano, esisteva però un mare ricco di vita: il

Mar della Tetide. In esso nuotavano moltissimi animali:

CELENTERATI (Coralli isolati e coloniali); vedi scheda n°6.

ECHINODERMI (“Ricci di mare”, “Stelle di mare” e “Gigli di mare”); vedi

scheda n°5.

BRACHIOPODI (a forma di “Lampada di Aladino”); vedi scheda n°7.

BIVALVI (volgarmente noti come “vongole” e “mitili”); vedi scheda n°7.

MOLLUSCHI, tra cui:

Gasteropodi (le comuni “chiocciole”); vedi scheda n°4.

Cefalopodi: Belemniti e Ammoniti, questi ultimi tra i fossili più

studiati dai paleontologi; vedi schede n°1, 2, 3, 8.

Tutti insieme costituivano un vero e proprio parco marino.

18

19

IL JURASSIC PARK DELL’APPENNINO

IN QUALI ROCCE SI TROVANO I FOSSILI

La maggior parte dei fossili si rinviene entro gli strati delle rocce

sedimentarie, rocce che si formano per accumulo di sedimenti inorganici ed

organici sul fondo di bacini di sedimentazione (come per esempio il mare o i

laghi).

È difficile trovare fossili nelle rocce ignee o nelle metamorfiche; infatti le

prime si formano, per esempio, durante le eruzioni vulcaniche (pensate alle

frequenti eruzioni vulcaniche dell’Etna, il vulcano più alto d’Europa), quindi a

temperature troppo elevate per conservare intatti i resti di organismi

eventualmente inglobati; le seconde, le metamorfiche, si originano a grandi

profondità dove le alte temperature e le elevate pressioni metamorfizzano

(trasformano) le rocce originarie, distruggendo ogni precedente eventuale

traccia di fossile.

CHE COS’È UN FOSSILE

La parola fossile deriva dal latino “fossilis” e significa “che si scava dalla

terra”.

La scienza che si occupa dello studio dei fossili è la PALEONTOLOGIA,

che significa “discorso sulla vita degli esseri antichi”.

Fig. 1

20

Con il termine FOSSILE il paleontologo indica “tutti i resti, impronte e

comunque tracce di attività di animali o piante che hanno vissuto nel passato,

qualunque sia il loro stato di conservazione”.

I resti sono le ossa (Fig. 1), i denti o i corpi diventati roccia; le impronte

sono per esempio le orme (quelle dei Dinosauri in Puglia o quelle dei primi

Ominidi in Africa) o i calchi degli Ammoniti (Fig. 2), molluschi fossilizzati

molto diffusi nell’Appennino.

Le tracce di attività sono per es. le cavità lasciate dai datteri di mare nelle

rocce della scogliera (dette anche bioturbazioni); oppure le piste di fuga dei

vermi; infine ci sono le tracce di nutrizione (tipo Chondrites, Fig. 3).

A volte avvengono dei ritrovamenti eccezionali! Per esempio i Mammuth

rinvenuti nei ghiacci della Siberia, scomparsi alla fine dell'ultima glaciazione;

gli insetti intrappolati nell'ambra, una resina delle conifere che gocciolando

dalla pianta intrappola gli insetti.

Fig. 2

Fig. 3

21

Ma un fossile per essere tale deve avere almeno 10.000 anni, altrimenti

non è un fossile!! Quindi, molte conchiglie che troviamo d'estate sulle spiagge

non sono fossili perché non hanno 10.000 anni d'età! Il “Travertino”(resti

vegetali - muschio, foglie e rami - incrostati da calcare), che si trova lungo i

fossi, spesso non li ha! Alcuni paleontologi suggeriscono di chiamarli

subfossili, in quanto in loro il processo di fossilizzazione è comunque iniziato.

Anche la mummia del Similaun (nota anche come Uomo venuto dal

ghiaccio o, generalmente, Ötzi, Oetzi e spesso Iceman, o anche Frozen Fritz,

in inglese) il resto del corpo di un essere umano di sesso maschile, risalente ad

un'epoca compresa tra il 3300 e il 3200 a.C. (età del rame), è un subfossile!

Infine ci sono gli Pseudofossili, oggetti inorganici che assumono le

sembianze di fossili. Chi non ha mai visto una roccia rotonda che può apparire

anche agli occhi di esperti ricercatori un guscio di un Ammonite fossilizzato?

Di sicuro gli pseudofossili più comuni sono le dendriti, ossidi di manganese che

sembrano piccoli resti vegetali (Fig 4). Questi ossidi sono solitamente sciolti

nelle acque di infiltrazione che, quando sottoposte alla pressione prodotta dal

peso dei sedimenti sovrastanti, li depositano all’interno delle fratture o degli

spazi di interstrato (tra uno strato e l’altro).

Fig. 4

22

23

LA FOSSILIZZAZIONE

La fossilizzazione è un evento eccezionale. Infatti, grazie a questo

processo, alcuni organismi vissuti nel passato si sono conservati sino ad oggi. In

pratica l’organismo, dopo la sua morte, per avere qualche possibilità di essere

fossilizzato, deve poter essere subito ricoperto da un sedimento fino

(ricoprimento precoce); in questo modo i suoi resti sono protetti dagli attacchi

degli animali (organismi decompositori e limifori) e degli agenti atmosferici

(acqua, ghiaccio, sole e vento). Il sedimento inglobante deve essere di

granulometria fine per non far penetrare l’acqua che altrimenti andrebbe a

corrodere la conchiglia; gli effetti che l’acqua - arricchita con qualche minerale

disciolto in essa - può provocare sui resti fossili, sono ben visibili nelle

conchiglie delle ammoniti piritizzate. Inoltre una buona copertura nasconde i

resti dell’organismo morto agli occhi di possibili sciacalli.

Il seppellimento avviene più facilmente e rapidamente in ambiente marino

che in quello continentale; nel primo, infatti, prevale la sedimentazione, mentre

nel secondo l’erosione.

Quasi sempre vengono conservate solo le parti dure (gusci, ossa, artigli,

denti, etc.) degli organismi, quelle molli (intestino, tentacoli, stomaco, etc.) si

distruggono quasi subito dopo la morte a causa dell’intervento dei batteri

decompositori (sempre presenti, anche nei terreni fini).

Curiosità: I livelli ittiolitici. Nelle rocce dell’Appennino esistono dei

livelli di colore ocra nei quali è possibile rinvenire resti fossili di pesci.

Questi ultimi sono ben conservati perché sono morti in un ambiente

anossico (con scarsità di ossigeno), quindi proibitivo per gli organismi

decompositori. Sotto un pesce eocenico del Wyoning (Fig 5) – collezione

dell’ISS “L.Einaudi” di Porto Sant’Elpidio.

Fig. 5

24

Meccanismi di Fossilizzazione in mare

La fossilizzazione può avvenire in diversi modi, vediamo un cammino

ideale che può subire un organismo dopo la morte. Prendiamo in esame, per

esempio, il fossile più comune e più famoso dell’Appennino: l’Ammonite.

L’ammonite morto si deposita sul fondo del mare; le parti molli (intestino,

stomaco, etc.) sono subito mangiate dagli organismi e microrganismi

decompositori2, sempre comunque presenti nel terreno.

2Nella catena alimentare gli organismi decompositori occupano un ruolo importantissimo perché è

grazie ad essi che si rimettono in circolo sostanze che altrimenti andrebbero perse per sempre.

25

Esso viene subito ricoperto (“ricoprimento precoce”) da sedimento fine.

Dell’animale rimane soltanto il guscio.

Ora sono possibili due percorsi, vediamo il primo:

PRIMO PERCORSO

Se la conchiglia non è ben chiusa, al suo interno può entrarci del sedimento che

va a riempire la cavità. Una volta che il sedimento si è indurito, sulla sua

superficie rimane impressa l’impronta interna della conchiglia, quindi gli

elementi caratteristici del guscio (coste, nodi, etc): si ottiene il “modello

interno”. Esso riproduce al negativo tutti i caratteri della superficie interna

della conchiglia.

26

Se il sedimento inglobante è ben indurito e se la conchiglia è disciolta, il

modello interno continua a conservarsi ed eventualmente, della conchiglia

ormai disciolta, rimarrà impressa l’impronta sul sedimento inglobante

(“impronta esterna”);

Se dell’acqua che trasporta fango riesce a passare attraverso il sedimento

inglobante, essa può andare a riempire lo spazio lasciato vuoto tra il sedimento

inglobante stesso e il modello interno. Si ottiene così il “modello esterno” (“o

pseudomorfo”), cioè la “replica della conchiglia” - il tipo di fossilizzazione

compreso tra l’impronta esterna e il modello interno.

Curiosità: l’importanza del modello interno per la classificazione

degli AMMONITI. Nel caso degli AMMONITI la fossilizzazione che

produce il modello interno è utile nella determinazione del genere e

anche della specie dell’Ammonite stesso; infatti i caratteri riprodotti

(linea di sutura e ornamentazioni esterne: coste, tubercoli, carena,

etc.), sono indizi paragonabili alle nostre impronte digitali!

27

SECONDO PERCORSO

Se il sedimento inglobante la conchiglia si è ben litificato e se la conchiglia è ben

chiusa, in essa non entra fango. Se poi la conchiglia si scioglie, nel sedimento

inglobante può rimanere impressa l’impronta esterna ed una cavità all’interno;

g) se la cavità viene successivamente colmata si ottiene la “replica” o “calco

naturale” o “modello naturale” dell’ammonite stesso. In questo caso il

modello esterno e il modello interno non si formano.

Curiosità: un esempio “elegante” di modello esterno. Se il modello

interno è disciolto, rimane soltanto il modello esterno: è il caso di

alcuni GASTEROPODI provenienti dal Calcare massiccio della Gola della

Rossa (Fig. 6).

Fig. 6

28

29

CONCETTO DI FOSSILE GUIDA

Gli organismi che oggi ritroviamo fossilizzati nelle rocce, hanno vissuto nel

passato sulla Terra per un determinato periodo di tempo; alcuni di loro per svariati

milioni di anni, altri solo per un milione di anni.

Supponiamo di ritrovare due ammoniti del periodo Giurassico in un affioramento

roccioso di Monte Valmontagnana (AN):

uno, “ammonite A”, è vissuto per trenta milioni di anni, da 200 a 170 milioni di anni

fa; il secondo, “ammonite B”, è vissuto soltanto per un milione di anni, da 199 a 198

milioni di anni fa.

Intuitivamente si può capire che anche il solo ritrovamento di un frammento

dell’ammonite B è un ottimo indizio per scoprire l’età delle rocce che lo contengono.

L’ammonite B si dice “fossile guida” perché ci “guida” nella conoscenza dell’età

della roccia, al contrario dell’ammonite A, vissuto molto più a lungo della precedente.

Altro presupposto fondamentale affinché un fossile sia definito “fossile guida” è

che esso abbia avuto una ampia diffusione areale geografica.

AMMONITE A

AMMONITE B

“Fossile Guida”

172 m.a.

171 m.a

173 m.a.

19 m.a

174 m.a

AMMONITE A

30

I NUMMULITI

Negli strati di roccia affioranti nei dintorni del Santuario di Macereto (Visso-

MC), di 30 milioni di anni fa circa, si rinvengono frequentemente dei fossili a forma

di UFO: i Nummuliti (Fig 7).

A causa della forma discoidale i romani li chiamarono

“Nummulites” che in latino significa piccole monete. Vivevano nei

fondali marini a profondità comprese tra 50 e 150 metri.

Essi, come molti Ammoniti, sono dei fossili guida. Infatti, vivevano in un vasto

areale geografico ed evolvevano velocemente nel tempo.

Curiosità: i calcari nummulitici, cioè le rocce calcaree ricche di

fossili di Nummuliti, data la loro diffusione lungo il corso del Nilo,

furono la pietra per eccellenza impiegata nella costruzione delle piramidi.

Curiosità: gli egizi non erano dei grandi paleontologi. Infatti, i sacerdoti

di Giza pensavano che i piccoli gusci lenticolari non fossero altro che

lenticchie pietrificate, resti di antichi pasti degli schiavi che lavoravano per la

costruzione delle tombe e delle piramidi dei Faraoni.

Fig. 7

31

IL MONDO DEI FOSSILI VEGETALI

Nella formazione rocciosa del Calcare massiccio, quella che caratterizza le Gole

più belle dell’Italia centrale (Gola di Frasassi, Gola della Rossa, Gola del Furlo, etc.)

sovente si rinvengono due tipi di alghe fossili chiamate Stromatoliti e Oncoliti. Le

prime, Stromatoliti, sono strutture tabulari riconoscibili per la presenza di lineamenti

ondulati orizzontali sulle pareti della roccia; le seconde, Oncoliti, hanno invece un

aspetto concentrico. Entrambi sono tra i fossili più antichi che si rinvengono nella

nostra Regione.

Fino a pochi anni fa si pensava che esse si fossero estinte; recentemente sono

state scoperte Stromatoliti viventi nella costa occidentale Australiana, nella Baia degli

Squali (Shark Bay), alle Bahamas e nel Mar Rosso.

Le prime Stromatoliti fossili, curiosamente, provengono proprio dall’Australia

(Warrawoona - Australia nord-occidentale) e sono state rinvenute in rocce di circa

3,5 miliardi di anni fa. Siccome quelle scoperte recentemente vivono nella zona tra la

bassa e l’alta marea, per il Principio dell’Attualismo possiamo dire con certezza che

3,5 miliardi di anni fa la Luna già orbitava intorno alla Terra!

Curiosità: Stromatoliti e Cianobatteri. Le stromatoliti furono costruite dai

cianobatteri, microscopici organismi procarioti di forma cilindrica, somiglianti alle

perle di una collana, a partire da 2 miliardi di anni fa. Sono i cianobatteri o alghe

azzurre, gli agenti fotosintetizzanti che immisero per primi l’ossigeno nell’atmosfera.

Furono loro a utilizzare per primi l’acqua e l’anidride carbonica per lo

svolgimento della fotosintesi. Utilizzando queste materie prime espirarono per la

prima volta il gas ossigeno che, per gli altri organismi che due miliardi di anni fa

abitavano la Terra, si rivelò letale. È grazie ai cianobatteri, organismi ancora viventi -

delle dimensioni di 10-5

/10-6

m - che oggi noi abbiamo a disposizione l’ossigeno

nell’aria!

32

Come vivevano i cianobatteri. I cianobatteri (noti anche come “alghe azzurre”)

idearono il processo della fotosintesi clorofilliana per ricavare energia. Per farlo

cominciarono a prelevare dalle acque anidride carbonica e, combinandola con l’acqua

stessa- grazie all’energia fornita dal Sole - produssero zuccheri per il loro cibo e

sostentamento e, come prodotto di rifiuto, il gas ossigeno

I batteri fotosintetizzanti sottraendo anidride carbonica dalle acque,

determinarono nelle acque stesse la precipitazione del carbonato di calcio: ecco

perché i cianobatteri sono sempre incrostati di calcare!

Dai batteri fotosintetizzanti a quelli aerobici. Il caso e l’evoluzione aiutarono i

microrganismi a cavarsela nonostante la minaccia presentata dal velenoso gas

“ossigeno”. Alcuni andarono a vivere sottoterra; altri ancora subirono probabilmente

delle mutazioni genetiche che li resero invulnerabili sia al velenoso gas che agli

energici raggi del sole (forse grazie a pigmenti - un po’ quello che succede alla nostra

pelle quando prendiamo la tintarella, grazie al pigmento “melanina”. Altri

addirittura impararono a utilizzare l’ossigeno nella respirazione cellulare!

L’endosimbiosi e l’uomo. Possiamo dire che viviamo grazie ai cianobatteri

aerobici? Probabilmente sì, siamo molto vicini alla verità, visto che circa 1,5 miliardi

di anni fa i batteri aerobici (quelli che, utilizzando l’ossigeno di scarto della

fotosintesi, facevano la respirazione cellulare per ricavare energia) entrarono in un

involucro (la futura membrana cellulare della cellula eucariota) per diventare

l’organulo mitocondrio, la centrale elettrica delle nostre cellule.

33

ESEGUI UNO SKETCH (DISEGNO ESEMPLIFICATO DEL FOSSILE)

Proposta didattica IDENTIKIT DI UN FOSSILE

NOME DELL’INVESTIGATORE:

LUOGO DEL RINVENIMENTO:

INDIVIDUAZIONE DEL FOSSILE

AMMONITE BELEMNITE APTICO

GASTEROPODE BIVALVE CRINOIDE

CORALLO RICCIO DI MARE OSSO

DENTE BRACHIOPODE PESCE

TRAVERTINO LEGNO SILICIZZATO ALTRO……..

QUALE PARTE DI FOSSILE HAI TROVATO?

Modello interno (tutto quello che sta dentro il guscio, escluso il guscio stesso)

Modello esterno (il guscio più quello contenuto al suo interno)

Calco o Impronta

Replica del guscio Altro…..

Ricostruisci le tappe della storia che hanno portato i resti dell’animale vissuto tanti

milioni di anni fa fino ai nostri giorni. Sotto è indicato un esempio:

Fossilizzazione dell’animale

Morte dell’animale

L’animale in vita nelle acque calde e basse del Mar della Tetide

Emersione della montagna (orogenesi)

Rinvenimento dell’animale

OSSERVAZIONI:

34

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GLOSSARIO

AMMONITE Mollusco marino che viveva nel Mar della Tetide. Il suo

nome deriva dal dio egizio del sole “Ammone”. Infatti, le

ornamentazioni esterne (coste) del guscio somigliano ai

raggi del Sole.

BACINO DI

SEDIMENTAZIONE

Area depressa della superficie terrestre nella quale si

accumulano sedimenti provenienti dalle zone circostanti

più elevate. Il bacino di sedimentazione più noto per

antonomasia è il mare.

CALCO O MODELLO

NATURALE O

REPLICA

Fossilizzazione della conchiglia e del suo interno.

Frequenti esemplari di ammoniti caratterizzate da questo

tipo di fossilizzazione provengono da rocce di 150 milioni

di anni fa.

CATENA

ALIMENTARE

Serie di organismi collegati fra loro come gli anelli di una

catena. Nel Mar delle Tetide le alghe fotosintetizzanti che

formarono Stromatoliti e Oncoliti costituivano il primo

anello (Produttori).

DATAZIONE

ASSOLUTA

Metodo di datazione delle rocce basato sulle misurazioni

del decadimento radioattivo. Metodo applicabile nelle

rocce ignee. Talvolta anche nelle rocce sedimentarie,

quando in esse sono presenti livelli di cenere vulcanica.

DATAZIONE

RELATIVA

Metodo di datazione degli strati rocciosi e del loro

contenuto fossilifero basato sul principio di

sovrapposizione.

ERA Periodo di tempo delimitato da brusche variazioni della

flora e della fauna fossili nelle rocce. L’era secondaria è

delimitata da due grandi estinzioni, quella dei trilobiti -

circa 250 milioni di anni fa e quella dei Dinosauri e delle

stesse Ammoniti, circa 65 milioni di anni fa.

FOSSILE Dal latino “fossilis”. Significa che si scava dalla terra. Con

il termine fossile il paleontologo indica “tutti i resti,

impronte e comunque tracce di attività di animali o piante

che hanno vissuto nel passato, qualunque sia il loro stato

di conservazione”.

FOSSILE VIVENTE Organismo animale o vegetale tuttora vivente del quale

sono rinvenuti resti fossili molto antichi. Uno di essi è il

Nautilus, mollusco marino apparso circa 300 milioni di

anni fa, ora presente in un unico genere nell’Oceano

Indiano; un altro è l’albero Ginkgo biloba, unica specie

attuale di un gruppo di piante estinte da tempo.

44

FOSSILIZZAZIONE Evento eccezionale (si pensa che i resti fossili

rappresentino solo l’1% della vita apparsa sulla Terra)

che permette la conservazione di organismi vissuti nel

passato.

IMPRONTA

ESTERNA

Impronta fossile di un organismo impressa sul sedimento

inglobante.

IMPRONTE Orme lasciate sul terreno dal passaggio di organismi. Gli

esempi più spettacolari sono dati dalle impronte dei

Dinosauri. Importantissime sono quelle degli ominidi

rinvenute in Africa, risalenti a più di 3.5 milioni di anni fa.

ISOTOPI Atomi di uno stesso elemento che differiscono tra di loro

per il numero di neutroni presenti nel nucleo.

ITTIOSAURI Significa “pesci-lucertola” e tra i rettili furono quelli che

si adattarono meglio all’ambiente marino. Nel Cretacico

erano i soli rettili che non deponeva più le uova sulla

terraferma. Erano anche ottimi nuotatori.

MAR DELLA TETIDE Bacino marino presente nel periodo Giurassico e all’inizio

del Cretacico. Corrisponde in parte all’attuale Mar

Mediterraneo. Era caratterizzato da acque calde e poco

profonde, luogo ideale per la vita.

MODELLO ESTERNO Fossilizzazione del solo guscio. Tipo di fossilizzazione

frequente negli Ammoniti più antichi (da 200 a 190 m.a.)

e più recenti (da 160 a 140 m. a.) dell’Appennino.

MODELLO INTERNO Fossilizzazione dell’interno della conchiglia di organismi,

come Ammoniti e Gasteropodi. Tipo di fossilizzazione

frequente negli Ammoniti dell’Appennino di età

intermedia (tra 190 e 170 milioni di anni fa).

ONCOLITI Resti concentrici di alghe fossili incrostanti che si

rinvengono in associazione con le stromatoliti.

PALEONTOLOGIA Significa “discorso sulla vita degli esseri antichi”. È la

scienza che studia i fossili.

PERIODO Intervallo di tempo compreso tra importanti avvenimenti

geologici, come l’inizio del sollevamento di catene

montuose o l’apparizione o l’estinzione di gruppi o specie

di organismi.

PRINCIPIO

DELL’ATTUALISMO

Ipotesi del geologo britannico Charles Lyell (1797-1875)

secondo la quale “gli eventi geologici passati si sono

verificati con lo stesso ritmo degli eventi geologici

attuali”. È così che, osservando il modo di vivere del

Nautilus, possiamo immaginare come viveva l’Ammonite.

45

PRINCIPIO DI

SOVRAPPOSIZIONE

Noto anche come “Primo principio della Geologia”.

Secondo tale enunciato, in una successione di strati che non

ha subito ribaltamenti, lo strato di roccia che è in basso è il

più antico.

PSEUDOFOSSILI Oggetti inorganici aventi le sembianze di fossili. I più noti

in Italia sono le dendriti – ossidi di manganese – che

appaiono come disegni dalle geometrie simili a piccole

radici. Essi si trovano all’interno delle rocce sedimentarie e

talvolta anche nelle rocce ignee.

ROCCE

SEDIMENTARIE

Rocce che si formano per accumulo di sedimenti, di clasti

di origine organica o inorganica, sul fodo di bacini di

sedimentazione.

SEDIMENTO Qualsiasi elemento materiale che deriva dalla

disgregazione di una roccia e che ha subito un seppur

minimo trasporto.

STROMATOLITI Resti di alghe fossili incrostate di calcare tra i più antichi

fossili nell’Italia centrale. Sono strutture ad andamento

generalmente tabulare che si rinvengono frequentemente

nei sedimenti del Calcare massiccio, formazione rocciosa

tipica delle gole più belle della Regione.

SUBFOSSILI Resti di organismi risalenti ai periodi storici (a partire

dall’Olocene, 10.000 anni fa) che hanno subito il processo

della fossilizzazione.

TRACCE DI

ATTIVITÀ

Tracce sferiche o cilindriche lasciate da organismi sulle

rocce. Molti bivalvi vivono sulla costa scavandosi delle

nicchie negli scogli. Anche cavità scavate dall’uomo

nell’antichità fanno parte di questa categoria di fossili.

TRACCE DI

NUTRIZIONE

Tracce con tipica struttura “pennata” lasciate sui sedimenti

da vermi in cerca di cibo. Essi scavavano dapprima un

tunnel rettilineo nel fango per poi tornare indietro

attraverso vie laterali. Esempi sono i “Chondrites” (Fig 3

pag 20).

46

IL CEA IL CASTELLO DIDATTICO

Il CEA "Il Castello Didattico", nato nel 1999 e gestito dal C.E.N.F. (Centro Escursionistico

Naturalistico Frasassi), era impegnato nella realizzazione di attività di didattica ambientale

per la valorizzazione del territorio marchigiano. Le attività erano curate da geologi, naturalisti

e biologi ed erano rivolte a studenti di ogni età e appassionati.

L’ambiente naturale in cui si collocava il C.E.A. – Il Castello Didattico - è il Parco Naturale

Regionale della Gola della Rossa e di Frasassi, all’interno della Comunità Montana

dell’Esino-Frasassi.

La metodologia adottata era basata sull’incoraggiamento dello spirito di osservazione e delle

capacità critiche degli utenti. Gli operatori del CEA stimolavano in continuazione queste

caratteristiche attraverso l’indagine delle immagini offerte dai fenomeni naturali.

Esercitazioni pratiche sul campo, con l’ausilio di apposite dispense e schede di lavoro,

completavano le esperienze.

Il CEA disponeva di strutture per ospitare circa 40 persone.

Il territorio è attraversato dai fiumi Sentino ed Esino che rispettivamente hanno originato le

due spettacolari gole rupestri di Frasassi e della Rossa (dalle quali il Parco prende il nome),

una delle quali ospita il complesso delle splendide Grotte di Frasassi.

Numerose sono le emergenze botanico-vegetazionali di questo entroterra, come per esempio

quella dell’oasi floristica protetta di Valle Scappuccia. Un altro luogo incontaminato si trova

nei pressi del paese di Castelletta (sede del CEA), lungo un sentiero dalle ampie vedute

panoramiche, che si sviluppa attraverso un fresco bosco di faggio e giacimenti fossiliferi.

Notevoli sono anche le emergenze geologiche, con gli affioramenti fossiliferi e i giacimenti

minerari. Oltre le Grotte di Frasassi si possono ammirare altre spettacolari manifestazioni

carsiche.

Le attività del Centro erano:

Lezioni in classe – o in una sala accogliente della casa parrocchiale di Castelletta –tenute

utilizzando vari strumenti didattici: dalla lavagna luminosa al proiettore, dalla lavagna

magnetica a quella classica, dai campioni di roccia a quelli di botanica.

Escursioni con gli studenti nel territorio

Corsi serali sulla conoscenza dei fenomeni naturali

Mostre di fossili e minerali Itineranti e non.

Organizzazione di convegni presso la casa parrocchiale di Castelletta.

Preparazione di opuscoli e depliant.

Realizzazione di cartellonistica da esporre lungo i sentieri.

47

BIBLIOGRAFIA

ARTHUR B. BUSBEY III, ROBERT R.COENRAADS, PAUL WILLIS & DAVID

ROOTS, (1998), i libri della Natura: Rocce e Fossili, Edizioni De Agostini, Novara.

BIBLIOTECA ILLUSTRATA TASCABILE, (1998), Fossili, Edizioni Mondatori,

Milano.

CECCA F., CRESTA S., PALLINI G. & SANTANTONIO M. (1990) – Il Giurassico

di Monte Nerone (Appennino marchigiano, Italia centrale): biostratigrafia,

litostratigrafia ed evoluzione paleogeografica. In: Pallini G., Cecca F. Cresta S. &

Santantonio M. (Eds.) – Atti III Convegno “Fossili, Evoluzione; Ambiente”, Pergola

1987, pp. 63-139.

CECCA F., CRESTA S., PALLINI G. & SANTANTONIO M. (1990) – Il Giurassico

di Monte Nerone (Appennino marchigiano, Italia centrale): biostratigrafia,

litostratigrafia ed evoluzione paleogeografica. In: Pallini G., Cecca F., Cresta S. &

Santantonio M. (Eds.) – Atti III Convegno “Fossili, Evoluzione; Ambiente”, Pergola

1987, 63-139.

CENTAMORE E. & DEIANA G., (1986), La Geologia delle Marche, Volume

Speciale, Studi Geologici Camerti

CESARE CATALANO & MARIA ANTONIETTA MATERAZZI (2000)– Le Cave

del Monte Conero – Cea Scuola Media di Sirolo-Numana – Rete C.E.A. della

Provincia di Ancona – Quaderni della Rete – Anno 1, N°1 –

CONSORZIO PARCO NATURALE, PROVINCIA DI ANCONA (1997) - Carta

Geologica con Itinerari Escursionistici Parco Naturale del Conero - Scala 1:20.000

EDOARDO BIONDI & MARIANTONIA BALDONI, (1990), Natura e Ambiente

nella Provincia di Ancona – Provincia di Ancona, Assessorato alla Tutela

dell’Ambiente

ENCICLOPEDIA DEI RAGAZZI, (1998), Nascita ed Evoluzione della Vita,

Edizioni Fabbri Larousse, Milano

FOSSILI, (1986), Edizioni Mondadori, Milano

FRANCESCO BURATTINI, (1993), Guida al Parco del Conero – Parco del Conero,

C.A.I. Ancona, Edizioni Aniballi

48

FRONTIERE DELLA SCIENZA (a cura di Piero Angela), (1983), Nascita ed

Evoluzione della Vita, Edizioni Gruppo Editoriale Fabbri, Milano

MARCHEGIANI L., DEIANA G. & TONDI E. (1996-97) – Tettonica pre-orogenica

in Appennino centrale. Studi Geologici Camerti, XIV (1996-97), pp 229-236.

NINO BUCCI, MIRELLA MONTAGNA & AGOSTINO PUGLIESE (1995) – Le

Marche, un percorso geologico – Istituto Tecnico Commerciale e per Geometri “E.F.

Corinaldesi” Senigallia, Liceo Scientifico Statale “E.Medi” Senigallia, Istituto Statale

d’Arte “A.Apolloni” Fano – Progetto Giovani –

PINNA G, (1989), Il Grande libro dei Fossili, Edizioni Rizzoli, Milano

REGIONE MARCHE, (1991), L’ambiente Fisico delle Marche, Giunta Regionale –

Assessorato Urbanistica – Ambiente

SOCIETÀ GEOLOGICA ITALIANA (1994) - Guide Geologiche Regionali – 15

Itinerari – Appennino Umbro-Marchigiano – volume N°7 –

STEFANO CRESTA (1999) - Guida alla Sezione Geo-Paleontologica del Museo

Brancaleoni” e alla Stratigrafia di Monte Nerone – Comune di Piobbico (PU).

STROPPA P. (1995) – Biostratigrafia della sezione Giurassica di alto strutturale di

M.te Valmontagnana (Appennino umbro-marchigiano) Tesina di laurea, relatori prof.

Giovanni Pallini. & prof. Maurizio Chiocchino. Università degli studi di Camerino

(MC)

STROPPA P. (2.000) – La Geologia nel Parco –– Quaderni del Parco N°3 a cura del

C.A.I. di Fabriano con la collaborazione del C.E.N.F.: Il Mondo Sotterraneo, pp. 18-

44

STUDI GEOLOGICI CAMERTI (1986) – La Geologia delle Marche - volume

speciale

TESORI DELLA TERRA, (1999), Edizioni De Agostani, Milano

LAMBERT M. (1994), Fossili, Le Guide Illustrate, Edizioni Vallardi I.G.