BRENT H. BREITHAUPT

INTRODUZIONE

Poiché i concetti di tempo, vita passata e fossili sono spesso difficili da comprendere per i bambini e poiché molti dei Parchi e Monumenti Nazionali hanno importanti risorse paleontologiche, il Fossil Butte National Monument ha sviluppato una guida al curriculum di educazione ai fossili progettata per aiutare gli insegnanti a presentare questi principi agli studenti di seconda e terza elementare. Le seguenti attività sono modificate da quella guida (Leite, M. B. e Breithaupt, B. H., 1994, Teaching Paleontology in the National Parks and Monuments: A curriculum guide for teachers of the second and third grade levels: National Park Service, Fossil Butte National Monument, Kemmerer, WY 103 p.). Per ulteriori informazioni su questa guida curriculare distribuita dal National Park Service, si prega di contattare la signora Marsha Fagnant, Fossil Butte National Monument, P.O. Box 592, Kemmerer, WY 83101.

PROSPETTO

Come fa un essere vivente a diventare un fossile? In questi esercizi vengono esplorati i misteriosi processi con cui si conservano le prove della vita passata. Pensando e partecipando ad alcuni processi sedimentari simulati, i bambini saranno in grado di rimuovere gran parte del mistero dietro i fossili e la fossilizzazione. Questi esercizi introducono il concetto che i fossili sono resti o tracce di antichi esseri viventi. Cominceranno anche a pensare a quanto sia raro un evento la fossilizzazione.

Obiettivo: Dopo aver completato questi esercizi gli studenti saranno in grado di: valutare l’importanza dei fossili per la nostra conoscenza della vita passata; identificare le condizioni necessarie per la fossilizzazione; costruire un possibile scenario per la formazione dei fossili; capire come gli organismi si adattano ai loro ambienti; e comprendere le relazioni delle comunità moderne e antiche con i loro ambienti (cioè, ecologia e paleoecologia).

ATTIVITÀ I: FOSSILIZZAZIONE

Messaggio: Non tutte le parti degli animali si fossilizzano. Potrebbe non essere possibile conoscere alcuni dettagli di com’era un antico animale o pianta perché molte parti dell’anatomia potrebbero non diventare fossili.
Materiali: Disegni di scheletri di cavallo e di Stegosauro. (Figure 1 e 2)
Discussione: La fossilizzazione è un evento raro. Le possibilità che un dato individuo sia conservato nel record fossile sono molto piccole. Alcuni organismi, tuttavia, hanno più possibilità di altri a causa della composizione del loro scheletro o del luogo in cui hanno vissuto. Questo vale anche per le varie parti degli organismi. Per esempio, le piante e i vertebrati (animali con ossa) sono costituiti da diverse parti che possono separarsi dopo la morte. Le diverse parti possono essere trasportate dalle correnti in luoghi diversi ed essere conservate separatamente. Un osso fossile di un dito del piede potrebbe essere trovato in un posto e una costola fossile in un altro. Potremmo supporre che siano di animali diversi quando, in realtà, provengono dallo stesso animale.

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Molte informazioni vengono perse nel processo di fossilizzazione. Pensate, per esempio, ad un vertebrato (come noi). Molto di ciò che consideriamo importante della nostra biologia è nei tessuti molli, come la pelle, i capelli e gli organi interni. Queste caratteristiche sarebbero di solito sconosciute allo stato fossile, perché il più delle volte si conservano solo ossa e denti (ci sono casi eccezionali in cui si conservano parti molli). Le ossa e i denti non sono sempre conservati insieme. Questo esercizio ha lo scopo di far riflettere i bambini sulla qualità delle informazioni che provengono dalla documentazione fossile.

Procedure:
1) Elencare fatti su un animale vivente. Qui viene usato lo scheletro di un cavallo, ma ci sono molte altre possibilità (per esempio, mucca, cane, gatto, pecora). La lista dei fatti sul cavallo potrebbe includere, ma non limitarsi a: grande taglia, corre veloce, mangia erba, ha denti affilati, ha lunghi peli per la criniera e la coda, nitrisce, è intelligente, è socievole con altri cavalli, è un buon animale domestico.
2) Cosa sapremmo se questo animale fosse estinto? Fate riferimento al diagramma (Figura 1) e sottolineate un’importante generalizzazione della fossilizzazione: la maggior parte delle volte, solo le parti dure (ossa e denti) sono conservate come fossili. Scorri la lista e chiedi alla classe cosa sapremmo del cavallo se i cavalli fossero estinti e tutto ciò che abbiamo fossero ossa e denti di cavallo fossilizzati. Sapremmo che era un animale grande e probabilmente potremmo fare delle ipotesi sul suo peso. Sapremmo che aveva denti affilati e quindi potremmo probabilmente indovinare che mangiava qualche tipo di vegetazione dura come l’erba. Gli zoccoli non sarebbero conservati, ma la forma delle ossa dei piedi sarebbe un buon indicatore che aveva gli zoccoli. Lo scheletro sarebbe anche utile per dirci che era un corridore veloce. Ma nessun dettaglio dei capelli o della pelle sarebbe noto. Anche tutto ciò che riguarda il comportamento sociale e la vocalizzazione dovrebbero essere congetture.
3) Cosa sappiamo degli animali fossilizzati? Distribuisci il diagramma dello Stegosauro fossile (Figura 2) e interpretalo alla luce di ciò che sappiamo. Usate la lista che avete fatto nella discussione sugli animali viventi. Ciò che i paleontologi sanno deriva dallo studio dell’anatomia dura, in questo caso le ossa e i denti. Tutto il resto è un’ipotesi, anche se nella maggior parte dei casi è possibile basare l’ipotesi su solidi principi biologici.
4) Usa la tua immaginazione. Come riassunto di questo esercizio, fate mettere alla classe muscoli e pelle sul diagramma di Stegosaurus. Ricordate, il colore e la struttura della pelle sono in gran parte la scelta degli artisti, poiché le ossa fossili non sono di aiuto, anche se sono state trovate alcune impronte di pelle.

ATTIVITÀ I / VARIAZIONE I: Specializzazioni
Sia il cavallo che lo Stegosauro hanno alcune ossa che non sono condivise dall’altro. Questo perché ognuno è specializzato in qualche modo. Il cavallo è adattato alla corsa veloce, e quindi i suoi piedi si sono specializzati per la corsa. Sono più semplici di quelli di Stegosaurus, con un solo osso dell’alluce su ogni piede. I cavalli hanno anche denti molto specializzati per macinare, mentre i denti di Stegosaurus sono semplici strutture per affettare. Stegosaurus, d’altra parte, ha alcune specializzazioni molto spettacolari nelle sue enormi piastre di armatura e punte della coda. Alcune specializzazioni di Stegosaurus sono per la difesa perché non era un corridore veloce. Quali altre differenze tra il cavallo e puoi trovare? Puoi pensare ad un possibile adattamento per queste ossa?

ATTIVITÀ I / VARIAZIONE II: Creature immaginarie
Disegna un’immagine di una creatura inventata con adattamenti per un particolare modo di vivere. Esempi: un volatore veloce che mangia le foglie dalla cima degli alberi; un animale che scava buche così velocemente che nessun altro animale può prenderlo. Descrivi come questo animale è speciale e come riesce a fare ciò che fa. I paleontologi potrebbero scoprire questo modo di vivere dalle testimonianze fossili?
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ATTIVITA’ II: IL GIOCO DELLA FOSSILIZZAZIONE

Messaggio: Non è facile diventare un fossile. Molte piante e animali non hanno mai la possibilità di essere conservati come fossili.
Materiali: Carte di fossilizzazione (Figura 3).
Discussione: Il gioco della fossilizzazione è un esercizio di fantasia e di gioco di ruolo che aiuta i bambini a capire i processi di fossilizzazione.
Procedura:
1) Scegliere l’ambiente. Il gioco inizia con la scelta, da parte della classe o di un gruppo più piccolo, di un ambiente in cui ci sia un deposito, come un lago, uno stagno, un ruscello, un fiume in una foresta o un fondo marino. Gli studenti possono usare la loro immaginazione per descrivere questo ambiente con tutti i dettagli che desiderano.
2) Scegliere i ruoli. I ruoli che i partecipanti scelgono per se stessi sono possibili abitanti animali o vegetali dell’ambiente scelto. Per esempio, nelle ambientazioni acquatiche, i possibili ruoli includono non solo lumache, vongole, pesci, salamandre, tartarughe, alligatori e altri animali acquatici, ma anche cavalli, cervi, scimmie, conigli e uccelli che vengono lì a bere.
3) Iniziare il gioco. Quando inizia il gioco, i bambini recitano i loro ruoli, dando a ciascuno un turno per fare vocalizzi o gesti. Per esempio, un bambino che interpreta un pesce potrebbe muovere il suo corpo con un movimento simile a quello di un pesce e fare dei movimenti con la bocca. Un bambino che interpreta un cane della prateria potrebbe fingere di scavare una tana ed emettere latrati acuti. Possono anche interagire tra loro come farebbero nel loro ambiente naturale. Per esempio, i carnivori potrebbero inseguire gli erbivori.

4) “Bloccare” e decidere il destino dei personaggi. In un momento stabilito dall’insegnante, l’azione si “congela” e inizia il tempo per una possibile fossilizzazione. Gli studenti pescano delle carte che raccontano il loro destino. Le carte possibili potrebbero essere: -Sei mangiato dagli spazzini; – Ti decomponi prima di poterti conservare; – Sei inghiottito da un coccodrillo; – Sei sepolto da una frana e conservato come fossile.
Puoi fare diverse copie della pagina di carte (inclusa in questa attività) da usare in questo. Se fate le vostre, la proporzione di carte “fossilizzazione” rispetto alle carte “distruzione” dovrebbe essere piccola, imitando la piccola possibilità di diventare fossilizzati nel mondo reale.
5) Discutete il significato di questo esercizio. Quando tutta la classe ha pescato le carte, la discussione può iniziare. Chiedete ad ogni studente di discutere il suo ruolo di organismo e cosa è successo a questo organismo dopo la sua morte. Fate una lista di questi organismi alla lavagna. Quali animali sono diventati fossili? Quali sono stati distrutti? Ricordate, gli unici animali e piante di cui i futuri paleontologi sapranno qualcosa sono quelli che diventano fossili. Diventerai consapevole dell’importante questione della parzialità nel record fossile quando confronterai l’elenco dei fossili con l’elenco completo degli animali viventi. La lista dei fossili è una buona rappresentazione della comunità vivente? Perché no?
6) Se il tempo lo permette, fai di nuovo il gioco con gli stessi animali e piante. In che modo i risultati sono simili o diversi?
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ATTIVITÀ III: ADATTAMENTO

Messaggio: Gli organismi si adattano ad ambienti specifici.
Materiali: Materiale artistico
Discussione: Gli studenti scelgono organismi specifici e sviluppano una storia illustrata di come quell’organismo si è adattato al suo ambiente.
Procedura:

1) Chiedete agli studenti di creare una storia illustrata dal punto di vista di una pianta o di un animale (moderno o antico).
2) Chiedete loro di descrivere il loro ambiente nei disegni: Com’è l’ambiente? Quali altri tipi di piante e animali vivono con te? Quali sono i tuoi speciali adattamenti che ti permettono di sopravvivere in questo ambiente? Cosa ti piace mangiare? Sei un carnivoro, un erbivoro o un onnivoro?
3) Dopo che gli studenti hanno completato i disegni del loro animale o della loro pianta a casa nel loro ambiente, chiedete loro di rifare la storia in un ambiente “straniero”. Forse potrebbero scambiare gli ambienti con un compagno di classe. La maggior parte di questi organismi potrebbe essere a dir poco infelice.
4) Seguire questo esercizio con domande, come: a) Quali sono le tue possibilità di sopravvivenza in questo ambiente estraneo? Perché lo pensi? b) Se non puoi vivere in questo nuovo ambiente cosa ti succederà? Chiedete ai bambini di discutere sulle possibilità di sopravvivenza. Quanto è probabile che un animale abbia già degli adattamenti che gli permettono di sopravvivere nel nuovo clima? Quali sarebbero questi adattamenti?

ATTIVITÀ III / VARIAZIONE I: Comunità del passato
Una variante di questa attività consiste nel chiedere agli studenti di usare la loro immaginazione e ciò che sanno sulle comunità e sui fossili per scrivere una storia interessante sulle comunità del passato. Gli studenti in questa versione si limitano ad essere animali perché scriveranno dei loro cibi preferiti. La storia può essere una “formula” basata sulle descrizioni qui sotto, o può essere a forma libera.

Procedure:
1) Scegliere il ruolo di un animale antico. Questo dovrebbe essere qualsiasi animale con cui gli studenti hanno familiarità.
2) Descrivi il tuo ambiente. Questo richiede una certa conoscenza degli antichi ecosistemi come ricostruiti da un paleontologo o interpretati da un ranger del parco o da una guida. Lasciate che gli studenti siano creativi quanto vogliono. Alcuni studenti possono includere dettagli immaginari dell’ambiente che non sono stati discussi in precedenza. Questo va bene, purché possano giustificare le loro ragioni.
3) Descrivi la tua comunità. In questa parte, gli studenti dovrebbero fornire esempi di altre piante e animali che vivono con loro.
4) Descrivi una catena alimentare. Inizia elencando il tuo cibo preferito. Sei un carnivoro o un erbivoro? Se sei un erbivoro, quale animale cerca di cacciarti? Come hai evitato di essere mangiato finora?
5) Descrivi una rete alimentare. Fai finta che il tuo cibo preferito sparisca. Se il tuo cibo preferito non è disponibile, cosa mangi? Quanti diversi tipi di cibo si adattano alla tua dieta? Quali altri tipi di cibo mangiano gli altri animali della tua catena alimentare?
6) Immagina un grande cambiamento. Cosa faresti se tutto il tuo cibo scomparisse a causa di questo cambiamento? Cosa potresti fare? Ti sposteresti? Come sopravviverebbero gli altri membri della tua catena alimentare? Questo è un esempio di disastro ecologico perché le catene e le reti alimentari sarebbero costrette a separarsi.
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ATTIVITÀ III / VARIAZIONE II: Discutere l’adattamento
Alcuni dei migliori esempi di adattamento si vedono nell’adattamento al clima. Usando immagini di diversi ambienti del mondo, comincia a parlare di ambienti estremi. Mostra alla classe immagini dell’Artico o dell’Antartico e discuti i tipi di adattamento che sono necessari per vivere in un tale clima. Poi, discuti i deserti come il Sahara, la foresta pluviale tropicale del bacino amazzonico, le grandi pianure del Nord America, le coste, le paludi salate, i torrenti di montagna o i prati alpini. Ognuno di questi ambienti presenta alcune sfide per gli organismi che vi abitano, eppure la maggior parte di essi contiene una ricchezza di piante e animali che sopravvivono abbastanza bene in condizioni estreme. Discutendo questi organismi in termini dei loro adattamenti, la classe acquisirà un apprezzamento per il proprio ambiente.

Questa attività può essere trasformata in un esercizio più cooperativo per gli studenti facendo loro portare vecchie riviste da casa (National Geographic e altre pubblicazioni di storia naturale sono particolarmente utili). Sfogliate le riviste in classe alla ricerca di immagini che mostrino diversi ambienti. Cercate di ottenere un campione di diversi estremi di clima e topografia.

Il cambiamento degli ambienti è un altro importante argomento da discutere. A volte è facile dare per scontato gli ambienti attuali del mondo e supporre che siano sempre stati così. Ma sappiamo che non è vero. Gli ambienti sono cambiati in passato e sono sempre in procinto di cambiare in qualche modo. Il cambiamento ambientale è difficile da capire per gli esseri umani perché spesso avviene così lentamente che l’osservazione diretta è difficile. Anche i rapidi cambiamenti che avvengono oggi come risultato dell’attività umana sono difficili da vedere. Il record fossile contiene una visione compressa di molti milioni di anni durante i quali gli ambienti sono cambiati proprio come oggi. Il cambiamento nella documentazione fossile è quindi relativamente facile da vedere. Alcuni argomenti che la classe potrebbe trattare riguardo al cambiamento ambientale includono il cambiamento dei climi e i risultati del rapido cambiamento climatico. Considera ciascuno degli ambienti discussi quando la classe ha parlato di adattamento. Cosa accadrebbe se quel clima diventasse improvvisamente (nel corso di anni o decenni) più caldo o più freddo? Correlato a questo è l’approvvigionamento di cibo. Gli erbivori fanno affidamento sulla vegetazione nel loro ambiente. Le piante sono molto sensibili al clima. Cosa succede se il cibo preferito di un erbivoro scompare? Cosa succede allora ai carnivori che dipendono da quell’erbivoro per la loro alimentazione? La discussione si espande fino ad includere l’intera rete alimentare.

La relazione tra attività umane e cambiamento/estinzione ambientale è importante da capire. Così come l’importanza di mantenere la diversità della vita. La classe potrebbe discutere su quale sia la propria parte in questa crisi e su cosa possono fare per aiutare.
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