Como os cientistas conseguem reconstituir o passado?

Mesmo com evidências escassas e pistas fragmentadas, paleontólogos conseguem recriar histórias complexas de interação entre seres extintos e povoar mundos perdidos com criaturas de toda sorte e natureza. Como isso é possível?

Afloramentos cretácicos em Sousa, Paraíba, Brasil - Foto por Aline Ghilardi, todos os direitos reservados

Nas mãos de paleontólogos, ossos, mesmo poucos e fragmentados, se tornam poderosas ferramentas e parecem suficientes para esclarecer relações biológicas intrincadas e até mesmo recriar o retrato esquecido de criaturas há muito desaparecidas.

Ao passar os olhos por um afloramento fossilífero, um paleontólogo pode saber exatamente em que período de tempo geológico ele se encontra e – para o espanto de muitos – em que exato tipo de ambiente aquele registro se formou.

Como o passado pode ser tão claro para estes cientistas?

Em tempos modernos, os paleontólogos trouxeram não só o passado, mas muitas de suas criaturas de volta a vida e não foi por meio de uma máquina do tempo sensu strictu, mas através do bom e velho método científico alimentado por uma boa dose de questionamento intelectual.

Para falar a verdade, é como se essas simples ferramentas da ciência fossem verdadeiras máquinas do temposensu lato, desta vez -, permitindo-nos espiar mundos antigos e examinar criaturas cuja existência foi negada. Temos que concordar que são maquinas do tempo muito pouco usuais....

Para viajar ao passado utilizamos teorias, computadores, complexos equipamentos de laboratório e até mesmo experimentos. Porém, mais comumente são utilizadas somente as rochas. As rochas que procuramos são bem específicas. Elas são estratificadas e conhecidas como ‘rochas sedimentares’. Este é o tipo de rocha que contém fósseis e são elas e os fósseis que nos ajudam a explorar o tempo profundo.

As rochas sedimentares contém a melhor informação que temos para estudar o passado. Mas como podemos acessar essa informação?

Qualquer afloramento de rochas sedimentares contendo fósseis apresenta pistas sobre a sua idade e o local de origem do material, que pode ser bem diferente do local aonde as rochas hoje se encontram. – Temos que lembrar, que a superfície do planeta não é estática, mas incansável.

Serra da Capivara - Rochas sedimentares, estratos através dos tempos - Foto por Aline Ghilardi, todo os direitos reservados

Rochas contém pistas sobre a natureza do ambiente aonde elas foram formadas. Algumas das características úteis nesta investigação são o tamanho ou a organização de seus grãos e ainda a qualidade dos mesmos. 

Após serem torturadas, as rochas contam quase tudo! 

É possível descobrir se os materias de que são compostas litificaram (se tornaram rocha) no continente ou em mares rasos, em um clima quente ou frio, seco ou úmido, pobre em oxigênio ou não, entre outras tantas outras variáveis ambientais.

É um ótimo começo, porém nenhuma intervenção científica por si só extrai toda a informação. Muitas ferramentas e técnicas devem ser combinadas. Por isso, “ler” os fósseis também é importante. Eles oferecem informações complementares. O passado é uma rede complexa de interações e temos que estudá-lo em todas as suas dimensões.

Fóssil de peixe, Bacia do Araripe, Fm. Santana, Nova Olinda, Ceará, Brasil - Foto por Aline Ghilardi, todos os direitoss reservados

As rochas informam sobre o ambiente, assim como também os fósseis. O elenco biológico está intimamente ligado ao seu entorno, não é mesmo? Fósseis de peixes, por exemplo, só podem indicar um ambiente aquático.

Os fósseis também ajudam a dar uma resolução temporal, ou seja, eles calibram a máquina do tempo. Determinados organismos funcionam como fósseis guia e indicam períodos específicos do tempo geológico.

Os amonites (cefalópodes com concha, cujo primo ainda vivente é o Nautilus), por exemplo, são indicadores da Era Mesozóica (250 a 65 milhões de anos atrás), período bastante extenso de tempo. Já alguns microfósseis (fósseis de microorganismos), costumam ser indicadores muito mais acurados: Pelo fato de sua taxa evolutiva ser alta, diferentes espécies ou associações de espécies estão representadas em períodos mais restritos de tempo.

Avaliar o passado sob diferentes perspectivas – utilizando diferentes ferramentas -, pode gerar, no entanto, ambiguidades. Isso é comum quando se adicionam muitas variáveis a uma equação…

Veja bem, o passado não existe mais, é apenas uma memória, certo?

Duas pessoas que tenham presenciado o mesmo evento podem guardar lembraças diferentes do que ocorreu. A interpretação do registro fóssil pode ser exatamente assim. Diferentes testemunhas ou diferentes “máquinas do tempo” frequentemente fornecem diferentes perspectivas do acontecido.

Usualmente existem multiplas versões de uma mesma história. Decidir qual representa a verdade pode ser difícil. Mesmo assim, a ambiguidade acaba sendo um aspecto positivo. As pessoas discutem, os argumentos são resolvidos e normalmente o resultado é o progresso científico. A ambiguidade pode ser aceitável quando se investiga o tempo profundo. Afinal, o único material que temos para trabalhar é uma pequena amostragem do todo. Vamos concordar que isso  aumenta a diversão de se empenhar neste tipo de ciência: sempre haverá uma descoberta nova e maravilhosa que vai mudar o rumo do que se conhecia até então.

Nenhuma ‘máquina do tempo’ consegue recriar inteiramente o passado. Cada uma é como uma pincelada ou uma única cor de um quadro complexo. Por si só, carregam muito pouco significado, mas quando combinadas, montam um quadro compreensível daquilo que passou.

O paleobotânico, o paleozoólogo, o palemicrobiologista, o geoquímico, o tafonomista etc., combinam as suas artes para ajudar a espiar um singelo quadro do que teriam sido complexos e maravilhosos ecossistemas enterrados no passado distante. Cada um utiliza a sua ‘máquina do tempo’ – sejam equipamentos complexos ou o humilde e poderoso  ‘poder preditivo da rocha’ – e oferecem assim as suas interpretações mais precisas. O final pode ser sim uma obra de arte…

Painel de Raul Martin ilustrando o Eoceno de Messel, na Alemanha.

Como isso tudo é traduzido para o público? Aí precisamos de outros profissionais, os paleoartistas, mas isso é outra história. Se tiver interesse, continue lendo AQUI.

O mundo depois do Apocalipse

Como o planeta Terra recuperou-se após o famoso K-Pg (o grande evento de extinção dos dinossauros)? No Brasil, um importante depósito fossilífero nos dá uma ideia de como o mundo se parecia pouco depois dessa catástrofe. Conheça a Bacia de São José de Itaboraí! O único depósito brasileiro que registra a radiação dos mamíferos após a extinção dos dinossauros. 

A Bacia de Itaboraí no início do século XXI

Sem sombra de dúvida os dinossauros sempre foram a grande vedete da paleontologia. A fama deles chega por vezes a ofuscar outros personagens do nosso passado geológico. Todavia, não há momento mais importante para nós, mamíferos, do que o período logo após a extinção desses gigantes. São as criaturas dessa “época pós-apocalíptica”, que revolucionariam o mundo para que ele, um dia, viesse a se tornar o que é hoje.

O Paleoceno é a primeira época do Período Paleógeno, dentro da Era Cenozóica. Ele sucede diretamente o Cretáceo, o último período da Era Mesozóica. O Paleoceno está compreendido entre 66 e 55 milhões de anos atrás, aproximadamente, e é seguido pelo Eoceno, o Oligoceno, o Mioceno, o Plioceno, o Pleistoceno e o Holoceno (época atual), respectivamente (veja imagem abaixo).

Escala do tempo geológico enfatizando a Era Cenozóica

Com relação ao clima e a geografia, durante o Paleoceno o mundo era muito semelhante àquele cretácico. O clima era relativamente mais quente que o atual – tendo atingido um pico térmico no final do dessa época, leia mais sobre isso em “Terra Febril” – e os continentes continuavam a sua lenta marcha para a posição atual. Biologicamente, no entanto, o planeta estava radicalmente mudado. As criaturas nos mares não eram mais as mesmas e os ecossistemas terrestres também não. Os arcossauros, vertebrados que haviam dominado o planeta Terra até o final do Cretáceo, encontravam-se baqueados. Tinha início a grande revolução mamaliana.

Os espaços ecológicos deixados vagos pelos grandes dinossauros com a extinção do K-Pg seriam paulatinamente ocupados por outros grupos de organismos. Entre eles, os mamíferos, que começam a assumir algumas posições chaves nos ecossistemas a partir do Paleoceno. A origem evolutiva das grandes famílias mamalianas parece ter raiz no Cretáceo, mas é a partir do Paleoceno que ocorre uma grande diversificação de formas desse grande grupo.

Os depósitos do Paleoceno são relativamente raros no mundo e os mais estudados estão na América do Norte, como Crazy Montain field, por exemplo, nos Estados Unidos. A raridade desses depósitos é apenas o primeiro fator que torna a Bacia de São José de Itaboraí , no Brasil, tão importante. O segundo é, sem dúvida, a qualidade dos seus fósseis. O depósito brasileiro, que contêm fósseis com preservação excepcional, está localizado no estado do Rio de Janeiro, no município que lhe dá o nome: Itaboraí, mais especificamente, no distrito de São José. A bacia é pequena, uma das menores do Brasil, mas isso é inversamente proporcional a sua relevância científica. Ela é reconhecida internacionalmente e já recebeu a visita de diversos pesquisadores do mundo todo.

A surpreendente Bacia de São José do Itaboraí nos dá uma idéia de como teria sido o mundo pouco tempo depois da extinção que marcou o fim do Cretáceo. Se você nunca ouviu falar sobre este patrimônio geo-paleontológico brasileiro, aqui vai uma oportunidade de conhecê-lo:

Convidamos a Dra. Lilian P. Bergqvist e sua aluna Stella Barbara S. Prestes, da Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ), para nos contar parte da história desse importante depósito sedimentar, que tem revelado fragmentos importantes do início da história da fauna neotropical moderna.
Dra. Lilian P. Bergqvist atualmente é professora do Departamento de Geologia da UFRJ, ela estuda os mamíferos fósseis da Bacia de Itaboraí desde o início de sua carreira acadêmica e, melhor do que ninguém, pode nos introduzir à história e a importância deste lugar.

Stella Barbara S. Prestes é graduanda em Ciências Biológicas pela UFRJ e participa ativamente dos trabalhos realizados na região, além de atualmente desenvolver um projeto educacional e de divulgação em relação ao Parque Paleontológico de São José de Itaboraí.

 

A BACIA DE SÃO JOSÉ DE ITABORAÍ
 Por Stella Barbara S. Prestes e Lilian P. Bergqvist

A Bacia de São José de Itaboraí está localizada no estado do Rio de Janeiro. Trata-se de uma das menores bacias sedimentares brasileiras (cerca de 1.000 metros de comprimento por 500 m de largura), contendo o mais antigo registro continental Cenozóico do Brasil.

Localização da Bacia de Itaboraí

Possui registros de rochas que variam de cerca de 70-65 milhões de anos até depósitos recentes relacionados ao homem pré-histórico (8.100 anos). Esta bacia sedimentar é preenchida principalmente por deposição química de calcários em uma depressão associada aos fenômenos tectônicos que originaram a Serra do Mar. Também são encontrados depósitos detríticos. Alguns autores associam a origem do calcário à dissolução dos mármores do embasamento cristalino por ação de fenômenos de vulcanismo. O fato é que, em suas bordas, são encontradas lavas vulcânicas (rocha denominada ankaramito), cuja idade foi datada como de 52 milhões de anos. Esta lava “fritou” os sedimentos da base da bacia, carbonizando pedaços de vegetais, evidenciados pela presença de galhos e troncos fósseis.

 Desde 1928 a Bacia de Itaboraí vinha sendo explorada como mina de calcário pela Companhia Mauá de Cimento, o terreno foi doado ao município em 1984, quando a empresa encerrou suas atividades na região. O cimento produzido neste local foi utilizado para a construção do estádio Maracanã e da ponte Rio-Niterói. Ao encerrar atividades, a empresa deixou uma cava de 70 metros de profundidade que foi preenchida por água subterrânea e das chuvas, criando um lago artificial que atualmente abastece os moradores do bairro São José.

Bacia de Itaboraí em 1957

Cimento Mauá, produzido por meio do calcário da região de Itaboraí

Bacia de Itaboraí em 2010 – Fonte: Prefeitura de Itaboraí

Dentro das fendas que cortavam os calcários foram encontrados fósseis da época Paleoceno do período Paleogeno de Itaboraí, relacionados aos existentes na Patagônia e sem outros representantes nas Américas. Eles são responsáveis pela definição, reconhecida na coluna internacional de tempo geológico, como andar Itaboraiense.

Esta Bacia é ricamente fossilífera, tendo sido coletados milhares de fósseis de animais (gastrópodes, mamíferos, aves, répteis e anfíbios) e vegetais. Os gastrópodes e os mamíferos são os fósseis mais abundantes. Os primeiros são comuns no calcário argiloso cinzento que formava o assoalho da bacia, enquanto os mamíferos são predominantes nos sedimentos que preenchiam as fendas que cortavam verticalmente os calcários. Restos de preguiça gigante, mastodonte e tartaruga foram encontrados em pequeno depósito de cascalho ao sul da bacia.

Reconstituição artística de como a região da Bacia de Itaboraí seria durante o Paleoceno – por Wagner Bromerschenkel, 2005

Reconstituição de Protodidelphis, uma das espécies de mamíferos fósseis encontrados na Bacia de Itaboraí – Por Maurílio de Oliveira

Reconstituição esqueletal de Carodnia vierai, um dos mais ilustres mamíferos fósseis paleocênicos da Bacia de São José de Itaboraí, foto por Paul Jürgens. Este animal teria 2,20m de comprimento e chegaria a 400kg.

No ano de 1990, a prefeitura municipal de Itaboraí declarou a área antes explorada pela companhia de cimento como utilidade pública, e em 1995, finalmente foi criado o Parque Paleontológico de Itaboraí.

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Bom, quanto ao Parque Paleontológico de Itaboraí, aí já é outra história sobre a qual também se tem muito para contar! Profa. Lilian e Stella já estão convidadas a voltar e escrever mais para os “Colecionadores de Ossos”.

Nos resta exaltar mais uma vez a importância dessa área sedimentar brasileira e lembrar que além do registro paleocênico,  a região do distrito de São José, em Itaboraí (RJ), também guarda a inestimável evidência da presença de megafauna pleistocênica no Rio de Janeiro e a ocorrência de artefatos arqueológicos. Estes últimos, de idades bem mais recentes…

Voltando um pouquinho para essa história de “mundo pós-apocalíptico”, o que Itaboraí nos mostra é que, mesmo pouco tempo depois da grande extinção que pôs fim à “Era dos Dinossauros”, o mundo já transbordava de vida. Os mamíferos se diversificavam nas ruínas de outros grandes grupos do passado, e avançavam em um planeta quente e úmido: uma nova era. O Paleoceno foi um período importante de recolonização e reconquista de espaço para os sinápsidos, que estavam no “banco de reservas” biológico desde o Permiano-Triássico. Mesmo que praticamente toda fauna paleocênica tenha sido extinta até o meio do Eoceno, este período de tempo foi estratégico, e funcionou como o gatilho para a franca expansão mamaliana e a sua soberania no que diz respeito a ocupação de nichos terrestres e aquáticos atuais. A recuperação foi  rápida.

A nossa lição para 2012 e toda essa história maluca de “fim do mundo” é: a vida sempre volta a florescer, mesmo depois de grandes catástrofes. Geralmente o que acontece é uma troca de personagens principais. Se ocorresse alguma grande catástrofe global agora, que levasse a extinção da humanidade, rapidamente algum outro grupo de organismos tomaria a frente, assim como os mamíferos fizeram logo após a queda dos dinossauros. Fica a dica do Ian Malcom (personagem criado por Michael Crichton em Jurassic Park): “Life always finds a way”.

Referências

Bergqvist, l.P.; Moreira, a.L. & Pinto, d.R. 2006. Bacia de São José de Itaboraí-75 anos de história e ciência. Rio de Janeiro, CPRM- MMe, p. 81.

Veja mais informações e detalhes sobre a Bacia de Itaboraí no SIGEP – clique AQUI – Bacia de São José do Itaboraí, berço dos mamíferos no Brasil

 

O Rei da Amazônia: o Super Croc da selva

 

Figura acima: Fóssil do crânio do P. brasiliensis e a reconstrução computadorizada em escala. Direitos autorais: Tito Aureliano, 2009.

Bem-vindos à nova versão do blog dos Colecionadores de Ossos, agora na plataforma da Science Blogs!

Para inaugurar minhas postagens, preparei um breve resumo sobre o meu objeto de estudo atual. O Purussaurus brasiliensis, o caiman gigante da Amazônia.

O primeiro espécime de P. brasiliensis foi descoberto no interior da Amazônia do século XIX, na região onde hoje é a divisa entre os estados do Acre e Amazonas.

Seu descobridor, Barbosa-Rodrigues, descreveu e relacionou os restos do novo animal gigante ao gênero Caiman, devido a grandes semelhanças osteológicas. Porém, esta classificação viria a ser destituída frente a caracteres únicos apresentados pelo novo caimanidae.

Os fósseis encontrados por Barbosa foram levados, na época, ao Museu Botânico de Manaus, hoje inexistente. Frente ao fechamento desta instituição, os materiais originais (o holótipo – o primeiro do gênero e espécie) de P. Brasiliensis infelizmente desapareceram.

Alguns colegas paleontólogos acreditam que os fósseis podem ter ido para na Itália, na casa de algum parente do cientista do Museu…. A verdade é que niguém encontrou o material e estes deram-se como perdidos para comunidade científica. Isso acabou não sendo um grande problema, acredite sse quiser! Hoje temos materiais abundantes desse o Super Croc Amazônico depositados nas coleções do Museu Paleontológico da Universidade Federal do Acre (UFAC) e em instituições peruanas e bolivianas. Atualmente, o P. Brasiliensis é um dos Super Crocs melhor conhecido, se comparado com outros gigantes famosos, como o Deinosuchus  e o Sarcosuchus.

Os fósseis da maior espécie Purussaurus, a brasileira, estimada em 12,5 m, são provenientes dos depósitos do Mioceno Superior da Bacia do Acre, localizada no coração da Amazônia Ocidental. Uma intrépida localização que veio sendo explorada primeiramente por diversos paleontólogos como L. I. Price, Alceu Ranzy, Jean Bocquentin-Villanueva, Jonas Souza-filho, Ricardo Negri, Edson Guilherme e Andrea Maciente.

Figura acima: Mapa da localização do Sítio Paleontológico Niterói, no Acre. Amazônia Sul Ocidental. Direitos autorais: Tito Aureliano, 2009.

Eu tive o prazer de conhecer a equipe da UFAC para participar de uma das expedições no início da primevera de 2009, quando o nível do Rio Acre é baixo e é possível realizar escavações à beira do mesmo. Foi uma experiência excepcional, bem melhor do que esperava, levando em conta ter passar uma semana na mata tendo que conviver com pessoas desconhecidas.

 

Figura acima: Dr. Edson Guilherme, à direita, e eu escavando um par de mandíbulas de Purussaurus na expedição de 2009. Sítio Niterói, Acre. Direitos reservados.
 

Até o presente, três espécies de Purussaurus foram descritas: P. brasiliensis, do Mioceno Superior da Formação Solimões (Brasil, Peru e Bolívia),  P. Neivensis, do Mioceno Médio da Fm. La Venta (Colômbia), e P. mirandai, do Mioceno Superior da Fm. Urumaco (Venezuela).


Figura acima: Purussaurus neivensis. Crânio. Depositado na coleção da INGEOMINAS, Bogotá, Colômbia. Direitos autorais: Tito Aureliano, 2009.
 

No caso do P. Brasiliensis, nosso super-predador amazônico de 8 milhões de anos, o crânio possuía uma extensão de mais de 140 cm, maior que o de um Tyrannosaurus rex! Adaptações específicas como o achatamento do crânio, sua robustez e a expansão da fossa nasal, levaram os pesquisadores a supor que poderia suportar um estresse de choque e pressão absurdamente alto. Mas somente agora, estudos dedicados no assunto vem sendo realizados. Esse é o tema da pesquisa que estamos realizando no momento e andamos apresentando em alguns congressos.

Materiais antigos vêm sendo revisados e novos, descobertos.

O interessante é que esses monstros têm muito mais a nos ensinar através de sua robustez e força bruta. Os Purussaurus foram muito abundantes durante finais do Período Mioceno, mas a super-população subitamente extinguiu-se. Foi um evento ambiental? Paleoecológico? Os dois?

Por meio dos estudos mais detalhados do Super Croc poderemos em breve responder de forma mais acurada essas questões. Assim que obtivermos novos resultados, revelaremos ao leitor mais detalhes do andamento nossa pesquisa. Ajudar a revelar os segredos da Amazônia Miocênica é realmente um trabalho excitante  echeio de surpresas!

Colecionadores de Ossos na Rádio Band News FM

Amanhã, sábado, dia 14 de janeiro, será veiculada em rede nacional na rádio Band News FM, uma entrevista exclusiva com os Colecionadores de Ossos !!!
 

A entrevista será exibida no programa “É Brasil que não acaba mais”, com início as 14h, numa edição especial do mesmo.
O jornalista/radialista João Pitombeira entrevista Aline Ghilardi sobre a história do blog e de seus colaboradores.
Fique ligado e nos acompanhe por AQUI, ou sintonize a rádio de sua região:

 
 *Atualização;
Devido a cobertura especial sobre o naufrágio do navio-cruzeiro na Itália, a entrevista não foi exibida neste sábado. Aparentemente será exibida no próximo programa.
Assim que tivermos uma nova confirmação, postamos aqui :]
Até breve!
 

Novo ano, cara nova! – Que alegria estar no Science Blogs Brasil!

É com muita honra que inauguramos o Colecionadores de Ossos em sua nova plataforma! Agradecemos o Science Blogs Brasil por ter nos selecionado e acolhido e esperamos que os nossos antigos e novos leitores apreciem as mudanças. Faltam apenas alguns ajustes no visual, por isso, continuem de olho.
O foco do blog continua o mesmo: Divulgar paleontologia e ciências afins com responsabilidade e numa linguagem acessível para todos os públicos. Traduzir a ciência e encantar com a ciência. Prodizir consciência.
Sejam bem vindos e vamos colecionar ossos!!