La storia della Terra è conosciuta con chiarezza solo a partire dal periodo Cambriano. Dalle rocce di questo periodo vecchie di seicento milioni di anni, proviene infatti tutta una serie di organistiche mostra come il mondo vegetale e animale fosse già a quell'epoca a uno stadio molto avanzato di sviluppo.
Nel regno animale erano già presenti tutti i principali gruppi di invertebrati con strutture così complesse da far pensare ad una origine e ad una storia evolutiva molto più antica di seicento milioni di anni. Erano presenti, protozoi, spugne, celenterati, brachiopodi, molti gruppi di vermi, artropodi, molluschi ed echinodermi, gruppi inoltre, già differenziati in unità sistematiche più piccole.
La caratteristica comune a tutti i gruppi, animali e vegetali, del Cambriano è costituita dal fatto che i loro rappresentanti si rinvengono solo in rocce di origine marina, appare chiaro perciò che la vita era a quell'epoca limitata all'ambiente marino.
Se però tentiamo di addentrarci in tempi anteriori al Cambriano le nostre conoscenze divengono più scarse.
Quale sia stato lo sviluppo della vita nei periodi anteriori all'Era Paleozoica resta ancora un problema arduo da risolvere se si tiene conto dello scarso numero di reperti fossili rinvenuti in rocce che coprono un arco di tempo di poco meno di quattro miliardi di anni, tanti ne vengono attribuiti al periodo di tempo compreso tra la formazione della crosta terrestre e l’inizio dell’era Paleozoica.
La vita è dunque nata nel mare. Nel mare si sono mossi gli organismi più primitivi. L’analisi dei fossili dei tempi anteriori al Cambriano assume un interesse del tutto particolare, poiché con questi organismi ci troviamo immersi in un periodo che non ha quasi nessun legame con tutto quello che la vita oggi ci mostra; con i fossili precambriani siamo di fronte a un mare primitivo, popolato di esseri del tutto diversi da quelli che oggi cono sciamo, un mare che non trova confronti con la realtà dei giorni nostri.
Le rocce paleozoiche, comunque, sono poverissime di resti fossili; ciò si deve a due attribuire a due fattori, l’uno geologico, l’altro biologico. Le rocce archeozoiche sono infatti essenzialmente rocce eruttive e metamorfiche fortemente piegate e fratturate, derivate, le une dal consolidamento dei magmi, e quindi prive di fossili, le altre dalla trasformazione di rocce originariamente sedimentarie che in seguito a vari fenomeni geologici hanno perduto il loro contenuto paleontologico. Il fattore biologico è molto più vago: come sappiamo, degli organismi si conservano allo stato fossile quasi unicamente le parti dure, come i gusci e le impalcature scheletriche; si ritiene quindi, in via del tutto ipotetica, che gli organismi vissuti in quei lontani periodi non avessero strutture atte a conservarsi e che fossero perciò per la maggior parte organismi a corpo molle.
Molto interessante è poi un’altra considerazione: lo studio delle serie stratigrafiche cambiane e precambriane ha messo in evidenza la presenza di una lacuna stratigrafica fra gli strati archeozoici fortemente piegati e gli strati cambriani suborizzontali, a giacitura quasi normale. Questa lacuna corrisponde, con tutta probabilità, a una superficie di erosione: sembra cioè che gli strati archeozoici superiori, i meno interessati dai rivolgimenti geologici e quindi i più ricchi di fossili, siano scomparsi e abbiano lasciato un vuoto di cui non conosciamo nulla e che, probabilmente, corrisponde a uno dei più interessanti capitoli della storia geologica e soprattutto biologica del nostro pianeta.
Nel periodo Archeano le tracce fossili sono estremamente rare. Le più antiche rocce archeozoiche che oggi si conoscono sono situate in Africa, e più precisamente al confine tra il Sudafrica e lo Swaziland. Si tratta di una serie stratificata potente molte centinaia di metri, cui i geologi hanno dato il nome di Successione dello Swaziland. La parte centrale di questa successione, chiamata Formazione di Fig Tree, affiora nel Transvaal orientale. Questa formazione consta essenzialmente di selci nere o verdastre intercalate a rocce ferrifere, a scisti e a diaspri. La datazione di queste rocce ci porta a oltre tre miliardi di anni fa, e i fossili che si rinvengono nella formazione sono perciò i più antichi organismi terrestri conosciuti. Si tratta di microfossili conservatisi assai bene nonostante la grande antichità: batteri di forma allungata, denominati Eobacterium, e cellule sferiche, l’Archaeosphaeroides.
L’esistenza di questi microrganismi in un ambiente acquatico, molto probabilmente marino, di ben tre miliardi di anni fa dimostra che a quel tempo era già stato superato il primo gradino dell’evoluzione, si era cioè passati dall’evoluzione chimica all’evoluzione organica.
Il secondo gradino evolutivo fu l’acquisizione da parte degli organismi della capacità di effettuare la fotosintesi. Questa acquisizione sembra dimostrata da altri fossili antichissimi provenienti dal Canada, da una formazione ferrifera nota come Formazione di Gunflint. Anche queste rocce contengono selci nere di origine marina, che hanno però un’età di circa due miliardi e mezzo di anni. Le selci di Gunflint contengono un numero relativamente alto di fossili con forme ben più complesse dei fossili di Fig Tree . sono presenti in questa formazione organismi filamentosi, forme stellate, forme simili alle attuali idre, forme globulari, tutti organismi di classificazione molto incerta, anche se molto probabilmente si tratta di batteri e di alghe.
Il terzo gradino evolutivo della storia della vita sembra essere stata l’acquisizione della capacità delle cellule di organizzare la loro struttura cellulare, divenendo cellule eucariote.
La prova straordinaria di questo avvenimento fu rinvenuta in una serie di rocce calcaree e arenacee australiane nota come Formazione di Bitter Springs. Qui furono trovate cellule eucariote di un alga verde, con nucleo ben differenziato.
Il fatto straordinario è che i paleontologi trovarono in queste rocce di oltre 820 milioni di anni fa cellule fossilizzate nell’atto della divisione cellulare.
Nell’Archeano la vita era dunque già sviluppata in abbondanza, tuttavia con forme primitive non superiori alle alghe e ai batteri.
Assai diversa è la situazione nel periodo Algonchiano, cui appartiene la formazione di Bitter Springs: i terreni ad esso attribuiti risultano infatti decisamente meno metamorfosati e meno dislocati dei precedenti e conservano una fauna e una flora marina ben più abbondante.
L’aspetto biologico decisamente più interessante dell’Algonchiano rispetto al periodo precedente è il notevole sviluppo della flora marina. Dagli scarsi resti attribuiti ad alghe e a batteri si passa a una flora ben definita in cui sono già delineati alcuni gruppi sistematici che ritroveremo poi pienamente sviluppati nei periodi successivi. Alcune di queste alghe, che oggi sono abbastanza abbondanti soprattutto nelle acque dolci, avevano la possibilità di fissare il carbonato di calcio formando estese incrostazioni.
Le Cianoficee sono ben note nelle rocce precambriane, si trovano in banchi di notevole estensione e mostrano una caratteristica struttura concentrica; spesso formano vere e proprie scogliere in cui non rimane quasi nulla della struttura originale dell’organismo, poiché gli strati concentrici che si rinvengono allo stato fossile sono solo le tracce dell’attività dell’alga e non l’alga vera e propria.
Le Cianoficee incrostanti precambriane, cui è stato dato il nome generale di Stromatoliti, sono state rinvenute in numerose rocce algonchiane.
Attualmente, invece, si ha un’idea abbastanza precisa di quella che doveva essere la vita animale nel Precambriano. Essa si presenta piuttosto varia.
Le Spugne sono abbastanza diffuse nei terreni precambriani, il che dimostra come questi animali dovessero non essere rari nei mari di quel tempo. Essi sono noti quasi esclusivamente sotto forma di spicole, gli elementi che compongono l’impalcatura interna dell’animale. Queste sono state segnalate nei terreni del Gran Canyon del Colorado e della Bretagna. Da quest’ultima località in particolare provengono spicole a tre assi analoghe a quelle presenti nelle calciosponge e nelle ialosponge attuali: a queste spicole primitive è stato dato il nome di Eospicola cayeuxi. Gli unici rsti di spugne conservatisi invece nei terreni precambriani del Kansas; pare si tratti di spugne del tipo ascon, analoghe alla Leucosolenia attuale.
I Celenterati rinvenuti nella terminale dell’Algonchiano, erano abbastanza abbondanti in quegli antichi mari. Anche se potrebbe sembrare assurdo, questi animali sono noti in questi terreni solo come forme medusoidi, forme dal corpo molle e prive di peri dure.
In effetti quello che di queste meduse si rinviene non è tanto il corpo vero e proprio quanto l’impronta dell’ombrello lasciata sui sedimenti nella deposizione della spoglia dell’animale. Anche se sotto forma di impronte, queste antiche meduse sono state tuttavia studiate in modo particolareggiato: ciò a permesso di individuare alcuni tipi differenti dalle meduse attuali e di istituire la classe Protomedusae.
Le protomeduse sono state segnalate nel Precambriano del Nordamerica: i migliori esemplari provengono dal Grand Canyon del Colorado e sono conosciuti con il nome di Brooksella canyonensis.
Nel Precambriano i celenterati erano presenti unicamente come meduse: i coralli costruttori, quelli che vivono fissi al fondo e posseggono scheletri resistenti, non erano ancora apparsi, bisognerà attendere il periodo Siluriano per osservare le prime costruzioni coralline.
Una delle scoperte paleontologiche più interessanti e nello stesso tempo più controverse del periodo Algonchiano fu effettuata nel 932 dal paleontologo americano Fenton, che scoprì sulla superficie di una roccia calcarea del Montana una decina di strutture ovoidali che attribuì al gruppo dei brachiopodi, in particolare al genere Lingulella, già presente nel Cambriano inferiore.
Purtroppo i fossili trovati da Fenton non sono in condizione di conservazione ottime: si tratta di modelli interni senza traccia del guscio originario. Mentre alcuni autori sostengono la natura organica di questi resti, e altri, pur ritenendoli dei veri e propri brachiopodi, asseriscono che i terreni da cui provengono sono già paleozoici, esiste tuttavia almeno il 50% di possibilità che si tratti di veri brachiopodi inarticolati precambriani, che sarebbero quindi i più antichi rappresentanti di questo gruppo animale.
Venendo a forme di vita più evolute, l’incertezza che regna nel riconoscimento egli animali precambriani diviene più forte. Molte impronte e altre strutture riferite a gruppi di invertebrati posti abbastanza in alto nella scala evolutiva si sono spesso rivelate di origine inorganica. È il caso, ad es., della Chuaria tubiformisi, ritenuta un mollusco di forma patelloide, riconosciuta poi come una struttura inorganica.
Ancor più clamoroso è il caso del genere Bellina, proveniente anch’esso dai terreni del Montana. Si tratta di sottili frammenti , distorti e compressi, di una specie di guscio che non presenta alcuna traccia di ornamentazione superficiale: questi frammenti sono stati attribuiti ora a un artropode del gruppo dei merostomi, ora a un alga calcarea, ora infine a strutture inorganiche.
Un altro artropode molto discusso e oggi negato con sicurezza è il genere Protadelaidea dell’Australia del sud, un genere basato su frammenti quarzitici provvisti di una ornamentazione molto regolare. Un artropode vero e proprio è invece lo Xenusion auerswaldae, una forma lunga circa 8,5 cm, dal corpo segmentato e provvisto, per ogni segmento, di due appendici. Esistono dubbi sulla provenienza da terreni precambriani di questo reperto e molti studiosi lo ritengono di un’epoca più recente. Se fosse vera la sua origine più antica, lo Xenusion dimostrerebbe la presenza nel Precambriano dei primi onicofori. Sebbene possa sembrare assurdo, le tracce di vita animale più sicure rinvenute nei terreni algonchiane sono attribuite ad animali a corpo molle. Come gli organismi più noti sono meduse gelatinose, completamente prive di parti dure, così anche i vermi hanno lasciato notevoli tracce della loro esistenza. Come è noto i vermi non sono un gruppo sistematico, ma sotto questo nome vengono riuniti molti gruppi diversi. Per le forme precambriane non è tuttavia possibile, almeno fino ad oggi, giungere a una classificazione e attribuire cioè un dato reperto a questo o a quel gruppo particolare.
Vermi di vario tipo, meduse e celenterati del gruppo dei pennatulidi sono stati trovati rinvenuti insieme in alcune associazioni fossili algonchiane in Australia e, di recente, in Russia.
La fauna australiana , la più abbondante associazione fossile precambriana finora rinvenuta, è conosciuta con il nome di Fauna di Ediacara. Da essa provengono organismi assai ben conservati, sempre sotto forma di impronte negative, e tracce di spostamento di organismi su un fondo marino che ha un’età compresa fra i 700 e i 600 milioni di anni.
