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La tafonomia (Ivan Antonovič Efremov, 1940) è la scienza che studia le modalità della formazione di un fossile. Il termine deriva dal greco tafos, seppellimento e nomos, legge.
Si occupa dell'intera storia dell'organismo, dal momento della morte o della preagonia, fino alla definitiva conservazione; studia pertanto il trasferimento di materia dalla biosfera alla litosfera.
La tafonomia viene distinta in quattro fasi che si susseguono temporalmente:
- la morte dell'organismo,
- le vicende che subiscono i resti fino al loro seppellimento (biostratinomia),
- il seppelimento definitivo nei sedimenti,
- le trasformazioni diagenetiche.
Gli eventi che vanno dalla morte al seppellimento si sviluppano in tempi storici (fino ad un massimo di qualche decina di anni), mentre gli eventi che vanno dal seppellimento alla formazione del fossile si sviluppano in tempi geologici (migliaia o milioni di anni).
La morte di un organismo può essere posta tra un'indagine di tipo paleoecologico e biostratinomico. Nella quasi totalità dei casi, gli organismi non giungono alla fine del loro ciclo biologico, ma muoiono prematuramente per predazione, parassitismo, avvelenamento, soffocamento ecc. Da queste cause dipendono le probabilità di fossilizzazione, sempre molto scarse, e sono molto utili per ottenere più precise riscostruzioni paleoambientali. È tuttavia raro riuscire a risalire alle cause della morte come invece accade per gli organismi conservati nell'ambra, nel limo ghiacciato, nell'asfalto o quando sono ben visibili i segni di predazione.
Famoso è l'esempio dell'Ammonite Placenticeras del Sud Dakota che presenta chiaramente visibili i fori lasciati dai denti di un mosasauro.
Altro caso molto conosciuto di morte è quello della femmina di ittiosauro del genere Stenopterygius del Giurassico inferiore di Holzmaden che si è fossilizzata con alcuni embrioni ancora nel ventre e un piccolo in via di espulsione; considerato l'ottimo stato di conservazione, si può ipotizzare che la morte sia avvenuta in acque anossiche (prive di ossigeno), senza correnti e moto ondoso, cose che hanno permesso la perfetta preservazione del reperto.
