Dall’Eocene alle nostre querce: un viaggio evolutivo

Il periodo Paleocene-Eocene, avvenuto circa 56 milioni di anni fa, è stato caratterizzato da uno degli eventi climatici più significativi della storia della Terra: il Massimo Termico del Paleocene-Eocene (PETM).

Questo periodo di intenso riscaldamento globale ha provocato profonde trasformazioni nell’ecosistema terrestre, influenzando la distribuzione delle specie, la diversità vegetale delle querce e la composizione atmosferica.

L’impatto del massimo termico del Paleocene-Eocene sulla vegetazione e sulla biodiversità

Se potessimo viaggiare indietro nel tempo fino al PETM, ci troveremmo di fronte a un mondo molto diverso da quello attuale. Le foreste temperate dell’emisfero settentrionale, ad esempio, erano dominate da una grande varietà di piante da fiore, tra cui molte famiglie che oggi sono comuni nelle regioni subtropicali. Tuttavia, le querce, così diffuse nei nostri ecosistemi moderni, erano ancora relativamente rare.

L’aumento delle temperature globali, stimato intorno agli 8°C in media, ha innescato una serie di reazioni a catena nell’ambiente. Lo scioglimento del permafrost e la decomposizione della materia organica hanno rilasciato grandi quantità di gas serra nell’atmosfera, amplificando ulteriormente l’effetto serra.

Le conseguenze del PETM sono state profonde e di vasta portata. Molte specie animali, tra cui mammiferi, rettili e uccelli, hanno intrapreso migrazioni su larga scala in risposta ai cambiamenti climatici, colonizzando nuovi habitat e interagendo con altre specie. Il PETM ha causato l’estinzione di molte specie marine, in particolare i foraminiferi bentonici, organismi unicellulari fondamentali per la catena alimentare marina.

La distribuzione delle piante è stata radicalmente alterata, con l’espansione di specie adattate a climi caldi e umidi e la contrazione di quelle più esigenti in termini di temperatura. L’aumento della concentrazione di CO2 nell’atmosfera ha causato l’acidificazione degli oceani, con gravi conseguenze per gli organismi marini con scheletro calcareo.

Lo studio del PETM offre preziose indicazioni per comprendere gli impatti dei cambiamenti climatici in corso. Le analogie tra il passato e il presente sono innegabili: l’aumento delle temperature globali, lo scioglimento dei ghiacciai, l’acidificazione degli oceani sono fenomeni che si stanno verificando anche oggi, con conseguenze potenzialmente devastanti per la biodiversità e per l’uomo.

Il sistema climatico terrestre è altamente sensibile alle variazioni delle concentrazioni di gas serra e che anche piccole variazioni di temperatura possono avere effetti significativi sulla biodiversità e sugli ecosistemi. Comprendere le dinamiche che hanno caratterizzato questo evento passato è fondamentale per prevedere gli impatti dei cambiamenti climatici futuri e per sviluppare strategie di mitigazione e adattamento.

Le origini delle querce

Il periodo del Paleocene-Eocene, caratterizzato da un riscaldamento globale senza precedenti, ha segnato un punto di svolta cruciale nell’evoluzione della vita sulla Terra. In questo contesto di rapidi cambiamenti climatici, la vegetazione terrestre ha subito profonde trasformazioni, con l’emergere di nuove specie e l’espansione di altre. Tra queste, le querce hanno svolto un ruolo di particolare rilievo, diventando uno dei generi arborei più diffusi e iconici del nostro pianeta.

L’aumento delle temperature globali ha favorito la diversificazione delle piante da fiore e l’espansione delle foreste. In particolare, il bacino del Bighorn nel Wyoming ha assistito a una notevole dinamica vegetale, con l’estinzione e la ricolonizzazione di numerose specie. L’Europa, a sua volta, ha vissuto un periodo di intensa attività vulcanica che ha portato alla formazione di nuovi habitat e alla diffusione di nuove specie vegetali.

I primi fossili di querce conosciuti risalgono a circa 56 milioni di anni fa e sono stati rinvenuti in Austria. Questi reperti indicano che le querce si sono evolute in un periodo di grande instabilità climatica e che hanno saputo adattarsi a condizioni ambientali molto diverse. Successivamente al PETM, il clima terrestre ha continuato a riscaldarsi, raggiungendo il suo apice durante l’Optimum Climatico dell’Eocene Inferiore. In questo periodo, le foreste tropicali si estendevano fino alle alte latitudini, mentre le foreste temperate si spingevano verso nord, colonizzando regioni che oggi sono caratterizzate da climi freddi. Le querce, grazie alla loro adattabilità, hanno giocato un ruolo fondamentale nella colonizzazione di questi nuovi habitat.

L’evoluzione delle querce è stata un processo graduale e complesso, influenzato da numerosi fattori ambientali e genetici. La diversificazione  è stata favorita dalla frammentazione degli habitat e dalla formazione di barriere geografiche, come l’espansione dell’Oceano Atlantico. Questo processo ha portato alla formazione di due grandi linee evolutive: una che comprende le querce dell’Eurasia e del Nord Africa, e l’altra che comprende le querce delle Americhe.

Conclusioni

Le querce sono oggi uno dei generi arborei più importanti per gli ecosistemi terrestri. Grazie alla loro longevità, alla capacità di adattarsi a diverse condizioni ambientali e alla produzione di ghiande, svolgono un ruolo fondamentale nella regolazione dei cicli biogeochimici e nel mantenimento della biodiversità.

La loro storia evolutiva è strettamente legata ai grandi cambiamenti climatici che hanno caratterizzato la storia della Terra. Le querce sono riuscite a sopravvivere e a prosperare grazie alla loro capacità di adattarsi a condizioni ambientali mutevoli. Il loro studio ci permette di comprendere meglio i meccanismi dell’evoluzione e le interazioni tra gli organismi e l’ambiente.

Questo articolo è un estratto dal lavoro ” Oak Origins: From Acorns to Species and the Tree of Life ” (University of Chicago Press, 2024). l’autore è Andrew L. Hipp.