NellaScala dei tempi geologici, ilDevoniano (daDevon, contea dell'Inghilterra dove gli affioramenti di rocce di questo periodo sono abbondanti) è il quarto dei sei periodi in cui è suddivisa l'era delPaleozoico, che a sua volta è la prima delle tre in cui è suddiviso l'eoneFanerozoico.
Il Devoniano è compreso tra 419,62 ± 1,36 e 358,86 ± 0,19 milioni di anni fa (Ma), preceduto dalSiluriano e seguito dalCarbonifero.[1][2]
Alla fine del Devoniano scomparve circa il 60% delle specie allora viventi, in seguito ad un'estinzione di massa che alcuni studiosi attribuiscono, come quella deidinosauri nelCretaceo, all'impatto di un asteroide con la Terra in quella che ora è lo stato delNevada ("Evento di Alamo")[3].
La base del Devoniano, che coincide con quella del suo primo piano, il Lochkoviano, è fissata alla prima comparsa negli orizzonti stratigrafici deigraptoliti della specieMonograptus uniformis.[5]
Il limite superiore, che segna anche il confine tra Devoniano e Carbonifero, è fissato alla comparsa deiconodonti della specieSiphonodella sulcata.
IlGSSP,[5] il profilo stratigrafico di riferimento dellaCommissione Internazionale di Stratigrafia, è identificato in una sezione della collina di Klonk, nel comune di Suchomasty, nel distretto di Okres Beroun, a sud-ovest di Praga, nellaRepubblica Ceca.[6] È nello strato 20 che fanno la loro comparsa per la prima volta i graptoliti della specieMonograptus uniformis.
Il supercontinenteEuramerica durante il Devoniano.
La paleogeografia del Devoniano è dominato dalsupercontinenteGondwana nell'emisfero meridionale, dal continenteSiberia al nord e dalla formazione del piccolo supercontinenteEuramerica al centro. Fu un periodo di grande attività tettonica nellaLaurasia, risultato dell'unione tra Laurentia, la Siberia e la Gondwana.[7]
La Laurasia si formò all'inizio del Devoniano in seguito alla collisione tra laLaurentia e laBaltica e si posizionò all'altezza delTropico del Capricorno, una zona particolarmente arida anche allora, soggetta alla convergenza delle due grandi correnti di circolazione atmosferica dettecella di Hadley ecella di Ferrel.
In questo caso i deserti formarono gli antichi depositi sedimentari di arenaria rossa composta diematite, ferro ossidato di colore rossastro, tipica delle zone secche senza sostanza organica. La formazione delle arenarie rosse antiche,old red sandstone, e del materiale terrigeno che costituisce questi depositi è strettamente associata all'erosione delle catene montuose della Caledonia, che erano state sollevate dalla collisione degli antichi continentiAvalonia,Baltica eLaurentia durante l'orogenesi caledoniana.
Il Devoniano fu un periodo relativamente caldo e probabilmente privo di ghiacciai.[9] La ricostruzione della temperatura superficiale delle acque del mare in base alla distribuzione deiConodonti negli strati diapatite, indica un valore di 30 °C nel Devoniano inferiore.[9] Il livello dell'anidride carbonica nell'aria si abbassò notevolmente perché lo sviluppo delle neonate foreste sottrasse il carbonio dall'atmosfera e con la caduta nel terreno degli alberi, lo fissò nei sedimenti. Questo può anche spiegare la causa del raffreddamento di circa 5 °C che si verificò nel Devoniano medio.[9] Nel tardo Devoniano la temperatura ritornò ai valori del primo periodo, come si può dedurre dalla distribuzione delle piante.[9]
Le condizioni climatiche influenzarono anche lo sviluppo della vita nelle scogliere marine; le formemicrobiche furono probabilmente le più attive nella costruzione delle scogliere nei periodi caldi, mentre icoralli e lespugnestromatoporoidi assunsero un ruolo dominante nei periodi più temperati. Il riscaldamento del tardo Devoniano può aver contribuito all'estinzione degli stromatoporoidi.
Nei mari, le comunità dipiattaforma carbonatica raggiungono il massimo sviluppo e la massima diversificazione di tutto il Paleozoico, con comunità atetracoralli,tabulati estromatoporoidi. Il livello del mare nel Devoniano era generalmente alto e la fauna marina continuava ad essere dominata dabriozoi, con l'abbondante presenza di numerosibrachiopodi, degli enigmaticiHederelloidea, deiMicroconchida e deicoralli. Icrinoidi erano abbondanti, e itrilobiti erano ancora abbastanza comuni, anche se in declino. Tra i vertebrati, i pesci con una corazza ossea senza mascelle, gliostracodermi, sono diminuiti in diversità, mentre i pesci con mascelle (gnatostomi) sono aumentati contemporaneamente sia in mare che in acqua dolce. Iplacodermi corazzati erano numerosi durante gli stadi più antichi del periodo; si estinsero nel tardo Devoniano, forse a causa della competizione per il cibo contro le altre specie ittiche.
Con la crisi biologica del Devoniano Superiore (transizione Frasniano-Famenniano), questo complesso ecosistema subisce un collasso e una drastica riduzione della distribuzione su scala globale, tanto che le successive piattaforme carbonatiche paleozoiche saranno prevalentemente di tipo microbialitico (costruite cioè prevalentemente da batteri e alghe unicellulari). Per quanto riguarda i cefalopodi, sono ancora molto diffusi inautiloidi, soprattutto gliortoceratidi, ma leammoniti, comparse all'inizio del periodo con forme primitive a sutura semplice (goniatiti), si diffondono rapidamente fino ad una evoluzione esplosiva nel Devoniano Medio e Superiore[10]. Compaiono icondritti (pesci cartilaginei) e gliosteitti (pesci ossei) che si diversificano e svolsero un ruolo importante nei mari del Devoniano. l primo genere abbondante di squalo, ilCladoselache, apparve negli oceani durante il periodo. Alla fine del periodo si estinguono gliostracodermi.
In terra, tra gli artropodi compaiono gliinsetti senza ali, prime forme documentate di vita animale terrestre.
Compare un particolare gruppo di pesci dalle pinne carnose noti cometetrapodomorfi, dalle caratteristiche intermedie tra pesci e anfibi. Tra questi,Panderichthys era probabilmente un abitatore dei fondali, mentre sembra cheTiktaalik fosse un abituale frequentatore delle terre emerse.
Nel Devoniano superiore compaiono anche glianfibi con il genereIchthyostega.
Ma questo periodo, detto anche "Età dei pesci", si distingue per la varietà e l'abbondanza degli abitanti degli oceani.
L'estinzione più importante si verificò all'inizio dell'ultima fase del periodo Devoniano, alla fine deFamenniano (il confine frasniano-famenniano), circa 372,2 milioni di anni fa, quando tutti i pesci fossiliagnati, ad eccezione degli eterostraci psammosteidi, scomparvero improvvisamente. L'estinzione tardiva del Devoniano fu uno dei cinque eventi di estinzione più importanti nella storia del biota terrestre, e fu più drastica dell'evento diestinzione più nota che concluse il Cretaceo.
La crisi dell'estinzione del Devoniano colpì principalmente gli organismi marini, e colpì selettivamente gli organismi d'acqua calda poco profonda piuttosto che gli organismi d'acqua fredda. Il gruppo più importante ad essere colpito da questo evento di estinzione sono stati i costruttori dei grandi sistemi direef del Devoniano. Tra i gruppi marini maggiormente colpiti vi erano i brachiopodi, trilobiti, ammoniti, conodonti, acritarchi, pesci senza mascella e tutti i placodermi. Le piante terrestri e le specie d'acqua dolce, come i nostri antenatitetrapodi, sono state relativamente poco colpite dall'evento di estinzione del Devoniano tardivo (un controargomento afferma che le estinzioni del Devoniano hanno quasi spazzato via i tetrapodi)[11].
Uno studio pubblicato sulla rivistaProceedings of the National Academy of Sciences il 19 agosto 2020, elaborata dagli esperti dell'Università dell'Illinois, che hanno condotto uno studio per rintracciare degli isotopi radioattivi nelle rocce terrestri, ipotizza che potrebbe essere stata causata dall'esplosione di una o più stelle perché analizzando i campioni relativi al confine tra il periodo Devoniano e quelloCarbonifero (commenta Brian Fields, docente presso l'Università dell'Illinois), è emerso che contengono centinaia di migliaia di generazioni di spore vegetali che sembrano aver subito l'impatto dei raggi solari e dellaluce ultravioletta, il che potrebbe rappresentare la prova di un evento di impoverimento dell'ozono di lunga durata. L'esperto spiega inoltre che le catastrofi terrestri come il vulcanismo possono compromettere l'integrità dellostrato di ozono, ma una o più esplosioni di supernova a circa 65 anni luce di distanza dalla Terra potrebbero essere state responsabili della prolungata perdita di ozono. La chiave per dimostrare un evento esplosivo del genere (sostiene Zhenghai Liu, coautore dell'articolo) sarebbe rilevare gli isotopi radioattiviplutonio-244 e samario-146 nelle rocce e nei fossili depositati al momento dell'estinzione: nessuno di questi isotopi è presente naturalmente sulla Terra oggi, per cui l'unica spiegazione per la loro presenza sarebbe un'esplosione cosmica[12]. Detta ipotesi resta comunque ancora oggetto di studio da parte degli scienziati.
^ab Commissione internazionale di stratigrafia,International Chronostratigraphic Chart, sustratigraphy.org, Unione internazionale di scienze geologiche.URL consultato l'8 marzo 2024.
^Gradstein, F.M.; Ogg, J.G.; Smith, A.G. (2004). A Geologic Time Scale 2004. Cambridge university press
Van der Voo, R. 1988. Paleozoic paleogeography of North America, Gondwana and intervening displaced terranes: Comparisons of paleomagnetism with paleoclimatology and biogeographical pattern. Geol. Soc. Amer. Bull. 100: 311-324.
