Arquivo mensais:setembro 2016

Morte, casualidade e explos√Ķes: ou como “fazer” um f√≥ssil

Quando dois restos (fósseis) são encontrados lado-a-lado numa rocha, é possível afirmar com 100% de certeza que ambos viveram juntos e morreram juntos?

Ou ainda…

Quando se encontra um resto de um (ou mais) organismo(s) em determinado local, é possível afirmar de antemão que este(s) organismo(s) viveu(ram) ali?

Texto de Carl Sagan, cientista americano famoso por ser um grande divulgador de ciência.
Texto de Carl Sagan, cientista americano famoso por ser um grande divulgador de ciência.

Estas s√£o algumas das perguntas que n√≥s paleont√≥logos fazemos quando estudamos os f√≥sseis de um determinado local. J√° adianto que a resposta para ambas perguntas √© negativa. Existem diversas situa√ß√Ķes envolvidas na preserva√ß√£o de um resto. √Č err√īneo pensar que simplesmente por terem sido preservados lado-a-lado os organismos tamb√©m conviviam (compartilhavam o mesmo ambiente), ou ainda, que morreram pelo mesmo motivo. Existem casos em que os organismos sequer viveram no mesmo momento, tendo milhares de anos de diferen√ßa entre si, mas s√£o, por acaso, preservados na mesma camada, lado-a-lado.

Ent√£o se tivermos o seguinte registro: um dente de dinossauro (que viveu no Mesozoico) preservado ao lado da garra de uma pregui√ßa gigante (do Cenozoico) n√≥s temos em m√£os um registro com mistura temporal. Estes dois organismos n√£o compartilhavam o mesmo ambiente porque n√£o viveram sequer na mesma era geol√≥gica (um √© o Mesozoico e outro do Cenozoico). Mas como √© que estes dois restos foram parar ali, juntos? Muitos s√£o os eventos que podem levar √† mistura temporal. Neste caso em espec√≠fico podemos pensar que o dente de dinossauro j√° havia sido preservado e foi retrabalhado (carregado e depositado) com sedimentos mais novos que por um acaso continham restos do referido mam√≠fero gigante… A mistura temporal √©, portanto, uma das eventualidades que podem alterar/modificar o registro fossil√≠fero, tornando-o um pouco mais dif√≠cil de ser compreendido.

Mas ainda antes de chegarmos √† possibilidade da mistura temporal existe uma outra grande conting√™ncia: da preserva√ß√£o (ou n√£o) do resto. √Č preciso que fique claro para voc√™ que nem todos os organismos produzem f√≥sseis. Existe uma s√©rie de fatores¬†que ocorrem deste o momento em que ele morre at√© o momento em que alguma pessoa o encontra.

Quais s√£o, ent√£o, as chances de se produzir um f√≥ssil? Em 99,9% das vezes em que um organismo morre, ele √© destru√≠do. Ent√£o (sendo otimista), em 0,1% dos casos a possibilidade existe, persiste. Pense, tamb√©m, que quanto mais antigo este resto (ou vest√≠gio) √©, maiores s√£o as chances de ele ser destru√≠do, pois mais tempo a natureza tem para que ele seja ‚Äúreciclado‚ÄĚ. E ainda… mesmo que este f√≥ssil persista at√© os dias atuais, quais s√£o as chances de ele ser encontrado por algu√©m? Num planeta que atualmente possui 149,67 milh√Ķes de km2 de √°reas emersas… as chances s√£o pequenas (claro que do total dessa √°rea, nem todas as rochas dispon√≠veis s√£o as sedimentares, mas mesmo assim, as possibilidades s√£o baixas). Por isso escolhi a palavra: conting√™ncia, no sentido de acaso, eventualidade e/ou possibilidade (ou n√£o) de algo acontecer.

Vou tentar ilustrar isso com o que vi e aprendi numa visita √†s cavernas de Sterkfontein, na √°rea de Joanesburgo, √Āfrica do Sul, e que, inclusive, est√° muito bem explicado neste¬†v√≠deo. Vou contar a hist√≥ria da descoberta e das eventualidades envolvidas, voltando no tempo at√© o momento de ‚Äúprodu√ß√£o‚ÄĚ deste registro do passado… me acompanhe!

Uma das cavernas abertas para visita√ß√£o em Sterkfontein, no Ber√ßo da Humanidade, Johanesburgo, √Āfrica do Sul
Uma das cavernas abertas para visita√ß√£o em Sterkfontein, no Ber√ßo da Humanidade, Joanesburgo, √Āfrica do Sul

Ali, numa √°rea que √© denominada ‚Äúo ber√ßo da humanidade‚ÄĚ os estudos paleoantropol√≥gicos ocorrem desde os anos 1935, na busca por f√≥sseis de homin√≠deos. No entanto, a regi√£o foi imensamente explorada para a produ√ß√£o de calc√°rio, antes de ser tombada como patrim√īnio da¬†humanidade. Neste tipo de explora√ß√£o, as cavernas s√£o abertas por dinamites… sim, dinamites, explos√Ķes, destrui√ß√£o(!).

Mesmo tendo sido imensamente explorada, √© bem plaus√≠vel de se dizer que foram estas explos√Ķes que levaram √†s descobertas j√° feitas na regi√£o, uma vez que possibilitaram o acesso ao local e aos f√≥sseis depositados dentro destas cavernas. Sim, √© prov√°vel que muitos devem ter sido perdidos, explodidos, mas penso que, de outra forma, os cientistas n√£o teriam conseguido chegar at√© ali;

…√© ou n√£o e muito acaso envolvido? Mas as eventualidades ainda n√£o terminaram. As descobertas mais recentes, principalmente em cavernas que foram pouco exploradas pelos mineradores (ou seja, que sofreram menos implos√Ķes), s√£o de homin√≠deos bastante completos, isto √©, com muitos ossos de seus corpos preservados juntos, o que √© extremamente raro na paleoantropologia.¬†Segundo Lee Berger, um eminente paleontrop√≥logo envolvido nas √ļltimas descobertas dali, existem mais pesquisadores na √°rea do que f√≥sseis para se estudar. Ent√£o a descoberta de esqueletos de homin√≠deos com muitos ossos √© excepcional.

Matthew Berger, o menino que encontrou um dos fósseis de hominídeos mais completo até o momento, o de Australopithecus sediba.
Matthew Berger, o menino que encontrou um dos fósseis de hominídeos mais completo até o momento, o de Australopithecus sediba.

Se voltarmos ainda mais no tempo e tentarmos imaginar os motivos que levaram a um homin√≠deo morrer ali, vamos perceber mais um ‚Äúlance de dados‚ÄĚ envolvido: as explica√ß√Ķes cient√≠ficas para estas descobertas apontam que as cavernas que possuem estes f√≥sseis de homin√≠deos quase completos n√£o eram seus locais de vida. Muito provavelmente, h√° cerca de 1,8 M.a., estes homens e mulheres do passado estavam caminhando na savana e inadvertidamente ca√≠ram para dentro das cavernas, onde pereceram, seus ossos fossilizaram, e foram descobertos ap√≥s explos√Ķes dos mineradores da regi√£o os colocarem mais acess√≠veis aos cientistas que ali come√ßaram a explorar o potencial fossil√≠fero da regi√£o (anos 2000)…ufa…!

Quando algu√©m me pergunta se, durante minha vida profissional, j√° encontrei algum f√≥ssil importante, a primeira coisa que vem em minha cabe√ßa √©… seria isso realmente essencial? Ser√° que devo ir ao campo esperando encontrar um f√≥ssil ‚Äúimportante‚ÄĚ? e, afinal de contas, o que √© um f√≥ssil importante? Espero que o texto tenha conseguido mostrar que qualquer registro de vida do passado √© importante e extremamente raro; e muitas s√£o as casualidades envolvidas em sua preserva√ß√£o. Nada mais raro e especial que poder olhar para (um piscar de olhos) (d)o passado e compreend√™-lo!

Até o próximo post!

N√£o deixem de comentar...

F√ďSSEIS MAIS PR√ďXIMOS DE N√ďS, OU SEJA, DO ESTADO DE S√ÉO PAULO

Capítulo 2: Quem eram os paulistas da Era Mesozoica?

Como j√° havia comentado na minha estreia neste Blog, a minha inten√ß√£o √© fazer um resumo para expor relatos acerca da diversidade f√≥ssil do nosso entorno. Assim, vou primeiro fazer um resumo bem geral acerca dos milh√Ķes de anos de diversidade que ocorrem ao nosso redor, para depois ir detalhando essas ocorr√™ncias. Ent√£o estou retomando para fechar o intervalo de tempo entre 252 e 65 milh√Ķes de anos da vida no estado de S√£o Paulo (Figura 1).

Fósseis de SP
Fósseis da Formação Botucatu e do Grupo Bauru. 1 e 2 pegada de dinossauro carnívoro (Teropode) nas dunas da Fm Botucatu. 3 dente de Teropode; 4 Molusco bivalve; 5, 6 e 7 Fósseis de jacarés; 3 a 7 fósseis do Grupo Bauru.

Na Era Mesozoica, durante os per√≠odos Tri√°ssico (252 a 201 milh√Ķes de anos) e Jur√°ssico (201 a 145 milh√Ķes de anos), uma grande por√ß√£o do estado estava coberta por um deserto formado por grandes dunas de areia e onde os registros f√≥sseis s√£o escassos. Contudo, j√° no final do Jur√°ssico e no Cret√°ceo, essa condi√ß√£o se reverteu e extensos dep√≥sitos ricos em f√≥sseis revelam uma variada fauna (p.ex. Araraquara, Monte Alto, Mar√≠lia) com invertebrados moluscos, artr√≥podes, etc, al√©m de peixes, raros anuros (sapos), c√°gados (tartarugas de √°gua doce) e arcossauros (dinossauros, crocodilos e afins) e bem poucos vegetais (S√£o Carlos). Todos esses animais habitaram √† beira de um dos maiores desertos que existiram e cujas rochas hoje em dia formam um dos grandes reservat√≥rios subterr√Ęneos de √°gua doce do planeta, o Aqu√≠fero Guarani. Nas dunas da Forma√ß√£o Botucatu, em Araraquara existe um verdadeiro para√≠so de rastros e pegadas f√≥sseis ou, como s√£o conhecidos esse tipo de preserva√ß√£o na paleontologia, de icnof√≥sseis (do grego icnos = marcas). Entre os icnof√≥sseis j√° foram identificadas trilhas de invertebrados semelhantes a escorpi√Ķes. Dos vertebrados, a diversidade de pegadas indica que por l√° transitavam dinossauros carn√≠voros ou Teropodes, herb√≠voros (Sauropodes) e tamb√©m mam√≠feros, que andavam, possivelmente, pulando como os atuais cangurus, mas que foram bem menores. Com rela√ß√£o √†s evid√™ncias mais palp√°veis de vertebrados (entre eles os dinossauros) nas rochas do Grupo Bauru, localizadas a seguir no tempo geol√≥gico e espacialmente na metade ocidental do estado, h√° uma grande quantidade de esqueletos preservados, como peixes pulmonados que teriam habitado rios ou lagoas pouco profundas e que durante os intervalos de seca mergulhavam na lama e ficavam enterrados at√© o retorno das chuvas. De anf√≠bios, ou seja, sapos que, embora com poucos f√≥sseis provenientes da regi√£o de Mar√≠lia, atestam para a presen√ßa de locais mais √ļmidos, embora o clima regional fosse predominantemente seco.
Com rela√ß√£o aos quel√īnios, ou neste caso os c√°gados, existem bastantes registros e ao todo foram descritas at√© agora quatro esp√©cies. Entre as lagartixas, ou squamata, embora sejam f√≥sseis raros, existem alguns descritos a partir dessas rochas. Agora, com rela√ß√£o aos jacar√©s, tanto aqu√°ticos como terrestres, esses s√£o os vertebrados mais diversificados e comuns do Grupo Bauru, e relacionados com eles foram encontrados at√© abundantes ninhos cheios de ovos.
J√° de dinossauros sauropodes, frequentemente s√£o desenterrados ossos de titanossaurideos de ‚Äúpequeno‚ÄĚ e ‚Äúm√©dio‚ÄĚ porte (entre 8 e 20 metros). Ossos de dinossauros carn√≠voros, ou teropodes, s√£o menos abundantes, embora seus dentes associados outros ossos sejam bem mais frequentes.
Outro evento, embora n√£o da vida, mais relacionado com as mudan√ßas na configura√ß√£o dos continentes que aconteceu durante a Era Mesozoica, entre o final do Jur√°ssico e o in√≠cio do Cret√°ceo, foi a separa√ß√£o entre a √Āfrica e a Am√©rica do Sul e, por consequ√™ncia, a abertura do oceano Atl√Ęntico do Sul. No estado esse evento foi o que depositou os extensos derrames de basalto, que deram origem √† chamada ‚Äúterra roxa‚ÄĚ no interior do estado. Essa mudan√ßa na configura√ß√£o dos continentes vai produzir tamb√©m altera√ß√Ķes nas biotas terrestres e, claro, no clima que vai se tornar mais √ļmido e paulatinamente mais frio no decorrer dos pr√≥ximos 64 milh√Ķes de anos. Tamb√©m o nosso planeta vai pouco a pouco adquirindo uma geografia similar √†quela dos dias de hoje. Para a Era Cenozoica, o registro f√≥ssil √© bastante abundante tanto em fauna (p.ex. Taubat√©) como em flora, e mostra o isolamento da Am√©rica do Sul ap√≥s a fragmenta√ß√£o do Gondwana. Por fim, para o Quatern√°rio o registro √© muito rico em florestas (p.ex. Taubat√©) e mam√≠feros (p.ex. Iporanga) at√© o Holoceno. Mas desses registros comentarei mais no pr√≥ximo texto.
Por fim, constatamos que o registro fóssil paulista abarca muitos dos principais eventos da vida, e seu estudo permite reconstruir a evolução biológica e geológica do planeta.

O Hadeano ‚Äď prim√≥rdios do nosso planeta

Perspectiva artística da Terra no Hadeano.
Perspectiva artística da Terra no Hadeano.

Se cont√°ssemos a hist√≥ria do planeta Terra num di√°rio, em detalhes, provavelmente n√£o haveria papel ou armazenamento digital suficiente para guardar tanta informa√ß√£o. Talvez se resum√≠ssemos bastante, e divid√≠ssemos em etapas os principais acontecimentos desde o ‚Äúnascimento‚ÄĚ do nosso planeta, a tarefa ficaria mais vi√°vel. Uma maneira que o ser humano inventou para se visualizar melhor o que seria a hist√≥ria do nosso planeta √© a chamada Escala do Tempo Geol√≥gico, a qual divide e classifica com nomes e idades os principais eventos do planeta desde a sua forma√ß√£o h√° aproximadamente 4,6 bilh√Ķes de anos atr√°s (Ga).

Digamos que o primeiro cap√≠tulo desse enorme di√°rio seria como se faltassem muitas informa√ß√Ķes e, portanto, seria escrito com base em poucas evid√™ncias palp√°veis e muitas suposi√ß√Ķes. Isto porque nos prim√≥rdios do nosso planeta, ainda quando a superf√≠cie n√£o estava suficientemente consolidada, tudo parecia um grande mar de lava incandescente, com a constante ‚Äúdestrui√ß√£o‚ÄĚ das rochas que eram formadas. A este verdadeiro inferno que reinava, deu-se o nome de Hadeano (do deus grego Hades, o deus do mundo inferior). Os √©ons s√£o as maiores divis√Ķes do tempo geol√≥gico, nos quais s√£o alocadas as eras. O Hadeano, por ser um momento muito obscuro da hist√≥ria do planeta, n√£o √© considerado oficialmente um √©on, e tampouco cont√©m eras oficiais na escala do tempo geol√≥gico, apesar de serem sugeridas subdivis√Ķes.

No princ√≠pio, a Terra era extremamente quente devido ao processo de acre√ß√£o planet√°ria. Formou-se um n√ļcleo pesado e denso de ferro, o n√ļcleo da Terra, e ao redor uma massa de material menos denso e rico em silicatos, como um mar de magma. O material que ficou entre o n√ļcleo e a superf√≠cie gerou o manto. O magma que se esfriava na superf√≠cie dava origem √† crosta, que ainda n√£o era muito bem estabelecida, principalmente devido ao intenso vulcanismo e bombardeio de meteoritos e aster√≥ides. Apesar de o Sol, que neste tempo tamb√©m estava em seus prim√≥rdios, n√£o ter a capacidade de aquecer a Terra, o efeito estufa gerado pela atividade vulc√Ęnica no planeta era muito intenso. Os registros mais antigos datam de 4,28 Ga, de rochas que foram encontradas na ba√≠a de Hudson, ao norte de Quebec, no Canad√° [1]; e de 4,4 Ga, de zirc√Ķes encontrados na Austr√°lia [2].

Zirc√£o de 4,4 Ga.
Zirc√£o de 4,4 Ga.

O Hadeano engloba desde a forma√ß√£o da Terra, h√° 4,6 Ga, at√© mais ou menos 3,8 Ga, ou seja, engloba cerca de 800 milh√Ķes de anos (Ma). Ent√£o, por 800 Ma, podemos dizer que a Terra era imposs√≠vel de ser habitada por seres vivos que conhecemos hoje. At√© mesmo porque, al√©m da superf√≠cie inconsolidada, explos√Ķes vulc√Ęnicas constantes e temperaturas extremamente altas, o bombardeio de corpos celestes errantes que atingiam a superf√≠cie da Terra era muito mais intenso, e muitas vezes estes corpos tinham o tamanho de quil√īmetros de di√Ęmetro. Estes, ao atingirem a Terra, destru√≠am tudo com o impacto e liberava-se enormes quantidades de energia. Portanto, era muito dif√≠cil se preservar registros, tanto rochosos, quanto mais ainda de alguma poss√≠vel mol√©cula org√Ęnica que poderia ter se formado. Pouco material foi preservado deste momento da hist√≥ria da Terra.

Mas nem tudo tinha somente um significado devastador. Al√©m de a Terra estar, naquele momento, em processo de evolu√ß√£o e consolida√ß√£o de sua superf√≠cie, os impactos que sofria tiveram um importante papel na diferencia√ß√£o e retrabalhamento de sua crosta e manto superior [3]. Al√©m do mais, foi no Hadeano que se formou a nossa atmosfera (com uma composi√ß√£o diferente, rica em gases como enxofre, am√īnio e metano, e aus√™ncia de oxig√™nio) e os primeiros mares pela precipita√ß√£o de mol√©culas de √°gua produzidas por atividade vulc√Ęnica ap√≥s a diminui√ß√£o da frequ√™ncia dos impactos dos meteoritos e aster√≥ides, quando enfim come√ßa a contar o pr√≥ximo √©on, o Arqueano.

Referências:

[1] O’Neil1, J. , Richard W. Carlson, R.W., Francis, D., Stevenson, R.K. 2008. Neodymium-142 Evidence for Hadean Mafic Crust. Science, v.321, pp. 1828-1831.DOI: 10.1126/science.1161925

[2]Bowring, S. 2014. Early Earth: Closing the gap. Nature Geoscience, 7, 169‚Äď170. DOI:10.1038/ngeo2100

[3]Fairchild, T.R. 2000. A Terra: Passado, Presente e Futuro. In: TEIXEIRA, W.; FAIRCHILD, T.R.; TOLEDO, M.C.; TAIOLI, F. ed. Decifrando a Terra (capítulo 23). São Paulo, Oficina de Textos. p.493-516.

 

 

A dist√Ęncia que agora nos separa foi outrora irrelevante‚Ķ

20160902_200334Vou aproveitar o fato de estar participando de um congresso em outro continente (sim, escrevo este post diretamente da √Āfrica!) para falar um pouco dos motivos que me levaram a participar deste evento, e que, em minha opini√£o, s√£o bastante importantes na compreens√£o das rela√ß√Ķes que paleont√≥logos e ge√≥logos est√£o acostumados a trabalhar no dia-a-dia.

Reconstrução do globo para o período Ordoviciano. A estrela marca o sul geográfico.
Reconstrução do globo para o período Ordoviciano. A estrela marca o sul geográfico.

A Table Mountain, atualmente, ponto tur√≠stico de alto relev√Ęncia para quem visita a cidade do Cabo, na √Āfrica do Sul, tem esse nome basicamente pelo seu formato (de mesa); e apesar de, hoje, ser um lugar em que √© preciso subir cerca de 1.100 metros acima do n√≠vel do mar para atingir o seu topo (e caminhar sobre ele), h√° cerca de 460 M.a. (milh√Ķes de anos atr√°s) era uma bacia sendo preenchida por sedimentos sucessivamente marinhos e deltaicos/fluviais. Esta bacia era imensa e abrangia o Brasil tamb√©m. N√£o havia, neste tempo, o oceano Atl√Ęntico entre a √Āfrica e a Am√©rica do Sul (!). E ambos os continentes (junto com a √ćndia, Ant√°rtica e Austr√°lia) formavam um √ļnico continente austral, o Gondwana.

Table Mountain, Cidade do Cabo, √Āfrica do Sul
Table Mountain, Cidade do Cabo, √Āfrica do Sul

Isso tudo tamb√©m significa que n√£o √© a primeira vez que eu vejo essas rochas na minha vida… apesar de ser a primeira vez que visito a √Āfrica. Voc√™ est√° conseguindo seguir meu racioc√≠nio? As mesmas rochas que temos em Table Mountain tamb√©m est√£o atualmente expostas no Brasil! N√£o √© o m√°ximo?

 

Vim pra c√° para, al√©m de participar de um evento, conhecer as rochas e f√≥sseis que ocorrem por aqui. Apesar de serem as mesmas com as quais trabalho no Brasil, as varia√ß√Ķes ocorrem e tentar compreender estas varia√ß√Ķes e suas causas, fazem parte de meu trabalho como pesquisadora.

Quais s√£o, ent√£o, as rela√ß√Ķes que mencionei no primeiro par√°grafo?

  • tempo profundo,
  • mudan√ßas (paleo)ambientais,
  • tect√īnica de placas/deriva continental

Voltar ao passado e imaginar os ambientes de deposi√ß√£o dos sedimentos que formam estas (atuais) rochas… estas s√£o algumas das formas de estudo de um geocientista.

 

No meu pr√≥ximo texto¬†vou falar sobre a conting√™ncia do registro fossil√≠fero… mas nas pr√≥ximas semanas teremos mais posts da Profa. Fr√©sia e da doutoranda Fl√°via, n√£o deixem de acompanhar; toda ter√ßa, um novo paleopost.