Arquivo da categoria: Paleontologia

DAS CINZAS E DOS FÓSSEIS

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No inverno aqui em Campinas, em geral seco, com bastante frequência ocorrem incêndios. Nessas ocasiões as casas, carros, etc. que estão perto ou que passam do lado do incêndio na estrada ficam cobertos daqueles fragmentos de plantas que vêm voando no vento, aqueles carvõezinhos. Pois esses fragmentos podem fossilizar e quiçá serem os únicos testemunhos da vegetação.

Uma das melhores evidências das mais antigas flores fósseis pertencem ao que restou de um incêndio da floresta, que no início do período Cretáceo (a uns 110 milhões de anos no passado, ou simplesmente Ma.) existia em Portugal.

De forma geral os fósseis vegetais produzidos por incêndios recebem o nome de carvões de queimada, ou charcoals em inglês. Eles são compostos por 60-90% de carbono e são conservados no registro fóssil por serem praticamente inertes. Neles há uma excelente preservação da morfologia e anatomia, muitas vezes até nível celular.

Este tipo de fossilização é tão antigo como o são as plantas na superfície do planeta, cujos registros mais antigos datam de uns 400 Ma. (Siluriano) ou um pouco mais… Isto indica que antes da vida povoar os continentes não existiam incêndios, talvez porque não houvesse nada para ser queimado. Contudo, evidências desses primeiros incêndios são encontradas em rochas de todos os continentes, o que indica que o processo de conquista do meio seco pela vida foi um evento que aconteceu por toda a superfície do planeta.

Os carvões de queimada ou charcoals, podem ser observados a olho nu ou no microscópio e a sua presença em grande quantidade está relacionada com os períodos do tempo geológicos com maior porcentagem de O2 na atmosfera que hoje em dia. como ocorreu durante os períodos Permiano (~298 a 252 Ma.) e Cretáceo (145 a 66 Ma.). Mas o que acontece para aumentar a concentração de O2 na atmosfera? Bom, se trata de momentos muito mais quentes que hoje e sem a presença de gelo nos polos. Assim, o nível relativo dos mares é mais alto, e como consequência os continentes possuem extensos mares interiores e rasos onde há uma enorme proliferação de recifes muito ricos em vida. Aqui no Brasil, durante o Cretáceo, o Nordeste era um enorme mar raso, após a separação entre a África e a América do Sul. Nesses mares interiores, por serem também quentes e com pouca circulação, ocorre a deposição maciça de carbonato de cálcio (CaCO2) e de matéria orgânica e, por conseguinte, o sequestro do C na crosta terrestre, elevando a concentração de O2 na atmosfera.

Fragmento de charcoal, visto em microscópio eletrônico de varredura. 1. Escala = 1mm; 2. Escala F= 500 µm.; 3. Escala = 50 µm; 4. 200 µm.

Voltando aos incêndios, com taxas de O2 elevadas, é muito mais fácil que a vegetação pegue fogo por ação de raios, vulcões, meteoros, etc. ou mesmo por combustão espontânea com mais oxigênio para oxidar a matéria orgânica pela queima. Os registros de incêndios, ou neste caso de paleoincêndios, são encontrados em rochas sedimentares ou, mais raramente, em rochas ígneas associadas a erupções vulcânicas. Os fragmentos de carvão de queimada são depositados tanto no continente como também nos mares, neste caso envolvendo o transporte dos fragmentos de charcoals pelo vento ou pela água, pois os carvões podem flutuar facilmente durante alguns dias até ficarem encharcados de água e afundar, possivelmente longe do local do incêndio e até mesmo no fundo do mar.

Estudos realizados em depósitos quaternários (2 Ma. até hoje) utilizam os registros dos paleoincêndios como evidências de mudanças climáticas e para caracterizar a presença de biomas com o Cerrado, que está intimamente associado com a presença do fogo. Nos estudos do Quaternário, a presença de charcoals é muitas vezes associada com climas mais secos que o atual ou até mesmo com a ação humana a partir dos últimos 10.000 anos. Outra grande vantagem nos estudos quaternários na utilização dos charcoals é a possibilidade de realizar, por meio deles, datações absolutas muito precisas utilizando o isótopo radiativo do carbono o C 14 o qual possui uma meia vida de 60.000 anos, bem como de estabelecer por meio do estudo de isótopos estáveis de C o tipo de vegetação que deu origem aos charcoals, indicando se tratava de uma vegetação mais aberta ou de uma floresta.

Assim, da próxima vez que passar perto de um incêndio ou encontrar uns carvões no campo, imagine as possibilidades que eles oferecem para um dia poder reconhecer ou reconstruir a paisagem atual.

 

 

Incêndio florestal, imagine a quantidade de charcoals sendo produzidos. http://www.meilogunotizie.net

As joias do Universo

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No último dia 22 de Fevereiro, a agência espacial norte-americana NASA divulgou uma notícia que movimentou a comunidade científica e o mundo todo. Foi anunciada a descoberta de um sistema planetário composto de sete planetas orbitando uma estrela anã-vermelha. A estrela, com apenas cerca de 8% da massa de nosso Sol, já havia sido registrada anteriormente e foi batizada em referencia ao Telescópio TRAPPIST (que por sua vez recebeu este nome em homenagem aos monges católicos trapistas, uma ordem comum na Bélgica e na Holanda e famosa por suas deliciosas cervejas). Os sete planetas do Sistema TRAPPIST (planetas “b”, “c”, “d”, “e”, “f”, “g” e “h”) possuem órbitas pequenas, tamanhos similares aos da Terra e possivelmente são rochosos. Os planetas “e”, “f” e “g” encontram-se em uma distância que pode indicar a existência de água no estado líquido. A NASA tem planos de investigar sinais de atmosfera nestes planetas e se podem realmente possuir água líquida.

O Sistema TRAPPIST (www.nasa.gov)

Tal descoberta é realmente algo extraordinário, mas devemos ser cautelosos com as notícias que já se espalharam pelas mídias, em especial pela rede mundial de computadores, e que muitas vezes não estão embasadas em fatos concretos, mas na imaginação e nos anseios pessoais de seus autores. Não é verdade que a NASA descobriu um sistema planetário que possua vida, nem mesmo foi relatada a existência de água no estado líquido, mas a simples possibilidade de existência deste composto primordial já empolga muitas das pessoas que acreditam que a vida animal complexa que habita a Terra também esteja espalhada pelo Universo. Há, no entanto, uma corrente oposta e me lembrei da mesma com todo o frenesi causado pelo Sistema TRAPPIST. Há cientistas que defendem a hipótese da “Terra Rara”, segundo a qual a vida microbiana simples pode estar difundida pelo Universo, mas a vida animal complexa é muito rara. Ainda quando estava na graduação tive a oportunidade de ler o best-seller do paleontólogo Peter D. Ward e do astrobiólogo Donald Browlee (ambos norte-americanos): “Rare Earth: Why Complex Life Is Uncommon in the Universe” e que me deixou fascinado! Embora muitas pessoas se excitem com a ideia de vida complexa extraterrestre, a possibilidade de sermos um evento de tamanha singularidade como apresentado pela hipótese da Terra Rara me parece muito mais excitante!

Capa do livro “Rare Earth: Why Complex Life is Uncommon in the Universe”, de Peter D. Ward e Donald Browlee (2000)

Enquanto a vida simples microbiana é adaptada às mais adversas condições, como temperaturas extremas de ambientes polares e de ambientes próximos a vulcões, a vida animal complexa é mais restrita e sua existência depende de muitas singularidades que tornam o nosso “pálido ponto azul” (como apelidado pelo grande astrônomo e divulgador da ciência, Carl Sagan) tão raro! Para que a vida animal complexa pudesse surgir em nosso planeta foram necessários bilhões de anos de história geológica, cerca de 3,8 bilhões ou mais. Segundo a hipótese da Terra Rara, planetas mais jovens não possuiriam idade suficiente para que a vida pudesse surgir e evoluir para formas tão complexas como ocorreu na Terra. Além do tempo de existência dos planetas, há inúmeras outras condições para abrigarem seres complexos, como os que estão lendo este texto.

É necessário que o planeta não esteja situado na zona central de sua galáxia, pois no centro das galáxias é maior a probabilidade de que ocorram impactos com asteroides e cometas, que podem extinguir a vida. É necessário que o planeta mantenha parte de seu calor primordial, o suficiente para que exista a força capaz de mover seus continentes. Não fosse a tectônica de placas em nossa Terra rara, não haveria continentes-ilha, palco do isolamento geográfico que levou às inúmeras especiações e a diversificação da vida complexa. É necessário que o planeta tenha uma órbita estável e quase circular. Planetas com órbitas erráticas ou que não apresentem órbitas próximas de serem circulares não teriam condições climáticas que suportassem a vida complexa como conhecemos, pois ora estariam muito próximos de sua estrela, ora estariam muito distantes. É necessário que a própria estrela seja estável, sem muitas flutuações na energia liberada. E mesmo em um sistema planetário com uma estrela relativamente estável, pode ocorrer a liberação de energia em excesso, o que faz necessário um campo magnético protegendo o planeta.  Mesmo na presença de todas estas condições, é ainda importante a existência de um planeta vizinho de muita massa e que com seu poderoso campo gravitacional atraia qualquer bólido errante, protegendo o planeta, como faz Júpiter em relação à Terra. Muitos podem pensar que a hipótese da Terra Rara falhe ao não considerar que a vida em outros planetas possa ser diferente da que aqui ocorre (composta de outras macromoléculas essenciais) e que tenha outras exigências para progredir de formas simples a formas complexas. No entanto, a única forma de vida conhecida é a que existe em nosso planeta, e o que definimos como vida está restrito a ela.

A descoberta do Sistema TRAPPIST é uma boa nova e merece toda a empolgação da comunidade científica e de todas as pessoas que são apaixonadas por ciência, mas não creio que estamos próximos de encontrar vida complexa. Podemos sim ter esperança de que exista água no estado líquido, em especial na zona que abriga os planetas “e”, “f” e “g”, e que os planetas sejam realmente rochosos e que possuam atmosferas similares às da Terra, e que abriguem, talvez, vida microbiana, vida mais simples. Mas a vida complexa parece ser rara no Universo! Nós temos a sorte de viver em um planeta que a abriga e que ainda registra nas rochas, através dos fósseis, a história de sua evolução. A Terra é rara, toda sua diversidade de organismos complexos é rara e o registro fóssil é ainda mais raro. As joias do Universo podem estar mais próximas de nós do que pensamos.

A Terra, nosso pálido ponto azul, vista de Saturno e fotografada pela sonda Cassini em 2013. Uma das joias do Universo! (www.science.nasa.gov)

O Carnaval dos microbichos

Frésia S. Ricardi-Branco, Geociências, Paleodiversidade, Paleontologia, Sem categoria, ,

Faz um tempo que a cada carnaval fico com vontade de ir para Veneza (Itália) e utilizar uma máscara decorada e inspirada nos foraminíferos. Eles são microfósseis, pois estima-se que hoje em dia existam ao redor de 8.000 espécies, mas a grande maioria delas dificilmente alcança mais de 1mm. Pela sistemática, eles são protistas eucariontes cosmopolitas, na sua maioria marinhos, e pertencem ao Filo Granuloreticulosa, possuindo uma célula só e são aparentados com as amebas. Os foraminíferos em vida possuem pseudópodes (ou falsos pés) que os auxiliam em muitas funções como na fixação, flutuação, alimentação, respiração, coleta, etc.
Os foraminíferos secretam uma carapaça ou esqueleto externo, que recebe o nome de testa, que em muitos casos é composta por carbonato de cálcio na forma de cristais de calcita. A testa é preservada facilmente no registro sedimentar, principalmente marinho, sem precisar passar por um processo de fossilização. O formato das testas, ou seja, a sua morfologia externa é francamente espetacular e sumamente variada.

Foraminífero  belamente ornamentado (http://www.foraminifera.eu)

A enorme quantidade de testas de foraminíferos depositadas no fundo dos mares e oceanos, as famosas vazas de foraminíferos, fazem desse filo de protozoas um dos grupos de fósseis mais abundantes do registro fossilífero do nosso planeta nos últimos 500 milhões de anos. Na verdade, são bem menos famosos que os dinossauros e muito mais bem-sucedidos. Quem não ouviu falar das pirâmides do Egito, umas das sete maravilhas do mundo antigo? Pois bem, elas foram construídas com blocos de pedra calcaria formada pela deposição de foraminíferos ou vazas de foraminíferos.

As vazas de foraminíferos são mundialmente estudadas em testemunhos recuperados de perfurações que alcançam centenas de metros de profundidade. Esses registros ordenados são precisos e preciosos na hora de realizar correlações entre camadas de diferentes locais no planeta, datar camadas, calcular – por meio de isótopos estáveis de Oxigênio – a temperatura das águas na qual foi segregada a testa, ou seja, ter acesso a paleotemperaturas de épocas passadas, etc.

A imagem pertence a um mesmo foraminífero planctônico, a diferencia esta na presença de espinhos em um e sem os espinhos no outro (http://www.foraminifera.eu)

Pois bem, as testas dos foraminíferos, como já falei, são super-bonitas e ornamentadas e dependendo da forma como o seu dono habite o ambiente marinho são denominadas como planctônicos, se pertencem a indivíduos que vivem flutuando perto da superfície, ou bentônicos, se vivem no fundo. Nesse segundo caso, podem viver colados a outros organismos ou enterrados entre os grãos de areia. Claro que também a sua distribuição nos mares vai ser regida por parâmetros como temperatura, salinidade, nível de oxigênio, disponibilidade de alimento, etc.

Entre os grupos de foraminíferos que possuem testa de calcário, temos os de testa aglutinante ou Textulariina, os porcelânicos ou Miliolina, os de testa hialina ou Rotaliina e um grupo extinto há mais de 250 milhões de anos conhecido como de testa microgranular ou Fusilinina. A forma como os cristais de calcita se organizam para formar a testa confere ao protozoa diferentes propriedades para e xplorar o seu habitat, ou seja, viver em lugares variados.

Aspecto da testa aglutinante (http://www.foraminifera.eu)

Entre os grupos de hoje, os foraminíferos aglutinantes secretam um tipo de cimento e com auxílio dos pseudópodos (lembrando que são parecidos com as amebas) colhem diminutos fragmentos de conchas ou grãos de areia e rochas do fundo, que vão colando no cimento e com isso construindo a testa. Na maioria dos casos a testa possui um furo na ponta, para saída dos pseudópodes. Com esse tipo de testa os aglutinantes exploram locais com pouca disponibilidade de carbonato dissolvido na água, como a foz de rios ou mesmo as profundezas dos oceanos, abaixo dos 2.000 metros de profundidade.

Exemplares com testa porcelânica (http://www.marine.usf.edu)

Os foraminíferos com testa porcelânica segregam cristais de calcita que são depositados em todas direções, isto é, sem uma ordem definida, formando uma testa muito robusta e habitam o fundo de todos dos mares e em todas as latitudes.

Os foraminíferos hialinos constroem as suas testas depositando os cristais de calcita de forma ordenada, então as suas testas são transparentes e finamente perfuradas. Pelas perfurações emergem os pseudópodes que auxiliam na flutuação, sendo esse grupo o que reúne todas as espécies de foraminíferos planctônicos, embora também existam muitas formas bentônicas.

Fomaníniferos planctônicos de testa hialina (http://www.foraminifera.eu)

As testas podem, independente de como foram construídas, ser ornamentadas ou lisas, ter uma ou muitas câmaras dispostas em uma ou muitas fileiras, em linha ou enroladas, etc. etc. Então, com essa diversidade e com 500 milhões de anos de história não vai ser difícil eu fazer a minha máscara, as de todo um bloco ou mesmo as de todos os foliões com motivos de foraminíferos diferentes….

Como um tronco ou um osso vira pedra?

Frésia S. Ricardi-Branco, Geociências, Paleodiversidade, Paleontologia, Sem categoria, , ,

Quem já não se deparou com uma pedra (rocha) que um dia formou parte de um dinossauro ou era a rama mais alta de uma árvore? Visitando um museu ou mesmo no campo?

Pois bem o processo que converte os restos orgânicos (vegetais, animais, bacterianos, etc.) em fósseis como estes é denominado de permineralização e ocorre de forma mais ou menos rápida, claro sempre pensando no tempo geológico. O processo se inicia imediatamente após a queda do resto num ambiente de deposição de sedimentos (córrego, rio, lago, mar…) ou durante o soterramento num desses locais. O que acontece em geral, é que uma solução rica em sílica ou cálcio consegue preencher os espaços vazios entre as células, poros e no interior das células. Com o passar do tempo, a perda de água promovida pelo soterramento induz a formação de cristais de quartzo, no caso de uma solução rica em sílica ou calcita, no caso do cálcio. Esses cristais possuem tamanhos diminutos, da ordem de poucos micrometros (1/1000 de um milímetro), que preservam a anatomia original inclusive das células, e por ser muito estáveis no caso da sílica, permitem a manutenção dos fósseis por muitos milhões de anos. Esse processo de fossilização pode levar 50.000 anos ou menos o que, convenhamos, é quase nada no tempo geológico.

Tronco de conífera da Formação Teresina (260 milhões de anos) permineralizado por sílica. A. Corte longitudinal mostrando traqueides; B. Detalhe de um traqueide, notar os cristais de quartzo que formam a estrutura.

Além da pemineralização por sílica ou carbonato de cálcio, outros minerais como a pirita (sulfeto de ferro) podem permineralizar estruturas orgânicas. Até mesmo a formação de gelo pelo congelamento da água dentro dos tecidos orgânicos, pode ser considerada uma permineralização, logicamente que bem menos estável, pois o fóssil apodrecerá após o descongelamento, como é o caso dos mamutes que frequentemente são encontrados na Sibéria.

No Brasil, temos abundantes sítios com fósseis permineralizados, inclusive alguns com o registro de extensas florestas que existiram há mais de 250 milhões de anos, como a do Monumento Natural das Árvores Fossilizadas do Tocantins (MNAFTO), em Bielândia, distrito de Filadélfia, que possui uma extensão de mais de 32.000 hectares ou as florestas fósseis de Mata e de São Padro do Sul no Rio Grande do Sul, um pouco mais jovenzinhas, ou mesmo os registros do interior de São Paulo, que representam as florestas que habitavam as planícies de rios ou próximas à costa em climas quentes e secos. No geral eram compostas por árvores aparentadas com as araucárias, podocarpos, pinheiros e também por samambaias de grande porte e cavalinhas, com certeza sem plantas com flores. Nelas estão preservados troncos com tamanhos que alcançam os 30 metros de comprimento e 1 metro de diâmetro e, menos frequente, folhas. Aliás, a diversidade é fóssil é grande, o que faltam são pesquisadores para estudar tanto material.

Caule de samambaia permineralizado por sílica coletado na MNAPTO

Por último, o processo de permineralização foi o que permitiu a preservação das evidências de vida mais antigas que se conhecem na Terra, com cerca de 3465 milhões de anos, que chegaram até os nosso dias e tem sido interpretados como filamentos de colônias de bactérias fotossintetizantes conhecidas como cianobactérias… Então a permineralizacão é um processo que permite tanto a conservação dos maiores registros fósseis em tamanho como dos menores… é só ter as condições necessárias e o tempo…

Micro/Macro: a união faz a força!

Carolina Zabini, Ciências, Paleodiversidade, Paleontologia, Tempo geológico, ,
Imagem de micro e macro-organismos do quadrinho “Mikromakro” de Jens Harder

Com um telescópio nós conseguimos observar corpos celestes imensos que estão muito distantes, mas que mesmo assim nos causam assombro. Já com um microscópio é possível observar a -abundante- vida minúscula que nos cerca, mas que passa despercebida pela maioria de nós…

Escalas.

Para quem viaja: a escala é um ponto de parada.

Na música: é um grupo de notas musicais.

Na matemática: é uma razão entre grandezas que permitem uma comparação; e é exatamente esse conceito, matemático, que iremos usar neste post. Isso porque vamos falar de organismos que, se tivessem lemas, seriam: “tamanho não é documento” e “a união faz a força”, uma vez que seu tamanho é insignificante perto da dimensão do planeta Terra (comparando os tamanhos estamos usando o conceito matemático!), e que unidos eles são extremamente imporntantes para a manutenção de ciclos globais .

Imagem de bactérias do quadrinho “Mikromakro” de Jens Harder

Micro-organismos. Apesar de serem pequenos (menores que 1-2 mm), são muito abundantes. Abundância aqui significa que temos muitos indivíduos, do mesmo tipo de organismo (em biologia existe uma grande diferença entre abundância e diversidade. Mas esse é um tema para um próximo post.) E é a abundância que os torna extremamente significativo na manutenção de diversos ciclos do nosso planeta, como o ciclo do Carbono, por exemplo. Não faz muito tempo se dizia, inadvertidamente, que a Floresta Amazônica era o pulmão do planeta; já ouviu isso alguma vez? Pois é, e deve ter ouvido também que não é bem assim que a coisa funciona… que a razão O2/CO2 é mais controlada por micro-organismos fotossintetizantes extremamente abundantes que vivem nas águas do mar (lembrando que o mar recobre cerca de 70% da superfície do nosso planeta, o que sugere que estes organismos minúsculos tem um ambiente –bastante– espaçoso para viver) e que o CO2 produzido na Amazônia também é consumido por ali mesmo, não tendo tanto efeito mundial quanto se pensava.

Bom, por mais que eles sejam pequenos, eles estão sujeitos aos mesmos processos sofridos por qualquer outro organismo na superfície terrestre, o que significa que a maioria, ao completar seu ciclo de vida, é decomposta e seus constituintes retornam ao sistema, como aquela famosa frase de Lavoisier (1743-1794): “na natureza, nada se cria, nada se perde, tudo se transforma”. Mas, claro, alguns acabam escapando a esta norma, passam por processos físicos e químicos que os preservam nas rochas e formam o que chamamos de microfósseis. Os microfósseis podem ser organismos inteiros de tamanho diminuto (como foraminíferos, radiolários, dinoflagelados, algas), ou então, são partes pequenas de organismos maiores. Para exemplificar este último caso, pense que o pólen (micro) produzido por algumas plantas (macro) são partes pequenas (células reprodutivas) delas. Pólens fósseis são extremamente comuns no registro (de determinado período em diante, neste caso do Devoniano até os dias atuais) e seu estudo se chama paleopalinologia.

Você pode pensar que achar microfósseis deve ser extremamente difícil pois eles são muito pequenos. Mas, na realidade, como são -em geral- abundantes, os paleontólogos que trabalham com microfósseis são muito sortudos e não precisam levar grandes quantidades de rochas para o laboratório. Um pouco só (algumas gramas) já é o suficiente para se observar algumas centenas de indivíduos, utilizando um microscópio, claro.

Bem, já falamos que os micro-organismos são importantes pois são abundantes e que podem gerar fósseis. Pense sobre essas duas propriedades (abundância + fósseis) e misture-as com o tempo geológico: milhares de micro-organismos ao longo de centenas de ambientes diferentes que se sucederam ao longo das centenas de milhares de anos do tempo geológico. Pronto. É bastante material para que os micropaleontólogos trabalhem, né? As variações ambientais ocorridas ao longo do tempo podem ser detectadas pelo estudo de microfósseis, cada grupo estudado fornecendo um dado importante sobre o paleoambiente em que viveu.

Vamos aproveitar que este é o primeiro post de 2017 e aplicar o lema dos microfósseis em nossos dias daqui pra frente... a união faz a força! 
Que consigamos nos unir para melhorar nosso país; cada um fazendo a sua parte, para o bem de todos. E que a ciência no Brasil não esmoreça. Feliz 2017!

Paleontologia: como compreendê-la em 5 passos

Carolina Zabini, Ciências, Paleontologia, para refletir, Tempo geológico, , ,

Quase todos os anúncios de reportagens e chamadas que recebemos incessantemente em nossos celulares, todos os dias, trazem números. Talvez seja a nossa avidez por conhecimento “rapidamente absorvível” que tenha promovido esta proliferação de textos com títulos que trazem o número exato (ou inexato, alguns enganam a gente) de conteúdo. Se dá certo (se a gente absorve mais rápido, ou se é simplesmente uma questão de marketing/publicidade…), eu não sei; fato é que resolvi aderir à moda e tentarei explicar o que é a paleontologia em 5 itens; ou pelo menos, irei tentar apontar as principais problemáticas envolvidas quando se trata de paleontologia para e com aqueles que não sabem bem o que esta ciência significa. Vamos lá?

1 – O termo “Paleontologia” significa “o estudo dos seres antigos”. Já falamos em posts anteriores que antigo em Geologia – e em Paleontologia – tem conotação diferente daquele utilizada no nosso dia-a-dia. Restos de organismos são considerados recentes, ou pouco antigos (e denominados de sub-fósseis, por exemplo) se tiverem por volta de 10.000 anos por exemplo. Além da questão do tempo, temos o termo “seres” aqui… não são somente dinossauros (!!!). Nem somente plantas. Lembrem-se, temos todos os filos de possibilidades; todos os tamanhos e toda a variedade de vida que já existiu ao longo dos últimos 4,5 G.a. É coisa pra caramba :mrgreen: .

2 – Paleontologia e Arqueologia são ciências que usam métodos de estudo parecidos, mas cujo objeto de estudo é diferente. O enfoque da paleo que eu falei no item 1 (acima), é a vida, em geral, ao longo do tempo geológico; o enfoque da arqueologia são as civilizações humanas e sua cultura (que, aliás, é algo beeeem recente….). É muito comum a confusão entre as duas ciências, talvez por exigirem um perfil de pesquisador de campo, aventureiro, que vive à procura de segredos escondidos em rochas ou locais remotos…. mas as similaridades ficam por aí. Agora você sabe que o Indiana Jones é um arqueólogo, não um paleontólogo, ok 😆 ?

3 – Sendo a vida antiga o objeto de estudo da paleo, ela se baseia, portanto, no estudo dos fósseis. Fósseis são restos ou vestígios de vida com mais de 11.000 anos. Quanto mais antigo é um fóssil, maior a probabilidade de que ele tenha se transformado em rocha; mas ainda assim é um vestígio de algo que já foi vivo. Por este motivo é que a Paleontologia é a união entre a Biologia e a Geologia. Em geral (não é uma regra) são biólogos ou geólogos que estudam os fósseis. Isso porque os conhecimentos exigidos para as análises tem que vir tanto da bio quando da geo. Como eu disse antes: restos de vida- conhecimentos biológicos-, que se tornaram ou irão se tornar rochas – conhecimentos da geo. Mas a realidade é que conhecimentos de química, física, matemática, computação, (etc…) além da biologia e da geologia, são usados nos estudos paleontológicos. Uma visão integrada dos fenômenos da natureza e de diferentes técnicas de análise dos materiais fósseis faz um bom paleontólogo/cientista…

4 – Não é só de petróleo (nem só de dinossauros 😈 ) que se faz a Paleontologia. Talvez este item acabe repetindo o que já foi dito no item 1, mas tenha paciência. Isso é importante. Toda a vida, que se desenvolveu ao longo da história geológica da Terra, pode ser estudada por um paleontólogo (tudo aquilo que vive hoje e que você conhece, e também aquelas formas de vida bizarras, que… pode ser que você nunca tenho ouvido falar).

O petróleo é famoso por sua importância na economia mundial, e os fósseis (microfósseis, neste caso; fósseis de seres que precisamos de microscópio para enxergar) ajudam, de modo geral, a mostrar onde o petróleo tem mais chance de ocorrer. É uma das formas de aplicação da paleontologia.

Já os dinossauros são famosos por fazerem parte do imaginário popular: eram grandes (nem todos né?), assustadores (com exceções…) e… verdes! (ou coloridos? ou ainda…cobertos por penas?). Veja… as generalizações acabam fornecendo uma visão distorcida não é mesmo? Deve ser por isso que quanto mais se estuda (e se especializa numa área) mais a gente se dá conta de que sabe quase nada de tudo, e muito pouco sobre alguma coisa 😯 .

5 – A Paleontologia é uma ciência pura. Calma, não significa que ela seja inocente 🙄 , não é isso… é uma ciência que tem como objetivo principal o conhecimento. Sim, ela pode ser aplicada. Algumas vezes é utilizada como uma ferramenta para compreender outros fenômenos, tendo assim, aplicação (no item 4 eu falei do petróleo, não é?). Mas, sob o meu ponto de vista, o seu objetivo mais imediato é o conhecer por conhecer; e, claro, o conhecimento gerado vai influenciar em outras áreas da ciência, gerar discussões, promover debates e levar ao progresso do conhecimento científico. Muito do que se sabe hoje foi inventado ou observado por algum cientista que teve a vontade de observar, descrever, conhecer, explicar algo. Independentemente de ser pura ou aplicada a ciência leva ao progresso a humanidade!

Para uma leitura interessante e aprofundada sobre o tema ciência e seus impactos, clique aqui.

 

ONDE VER FÓSSEIS PAULISTAS?

Frésia S. Ricardi-Branco, Geociências, Paleontologia, , ,

Nos textos anteriores comentei acerca dos registros fósseis no estado de São Paulo começando pelos mais antigos que datam de volta de 1.700 a 850 Ma. até os mais recentes que habitaram a uns 10.000 anos atrás. Nos paleontólogos que estudamos esses registros e todos os dias vemos fosseis na nossa frente sabemos onde encontrar eles. Mas quem nunca viu um e somente os conhece pelos filmes ou por fotografias, onde pode ter acesso a esse mundo fascinante. Então vamos lá, para ver fósseis é possível, visitar vários museus no Estado de São Paulo, aqui incluo uma lista com muitos deles.

 

Na cidade de São Paulo

MUSEU GEOLÓGICO VALDEMAR LEFÈVRE, MUGEO

Endereço: Av. Francisco Matarazzo, 455, Parque da Água Branca – Perdizes, CEP 05001-300 – São Paulo – SP

Horário de Funcionamento: terça a domingo, das 9h00 às 17h00.

Site: mugeo.sp.gov.br

 

MUSEU DE GEOCIÊNCIAS DO INSTITUTO DE GEOCIÊNCIAS DA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO

Endereço: Rua do Lago, 562 – Cidade Universitária, CEP. 05508 – 080, São Paulo, SP Horário de Funcionamento: segundas a sextas das 08h às 12h e 13h30 às 17h. Sábados.

Site: http://www.igc.usp.br/museu/home.php

 

MUSEU DE ZOOLOGIA – MZUSP

Endereço: Avenida Nazaré, 481 – Ipiranga, CEP: 04263-000, São Paulo – SP

Horário de Funcionamento: quartas a domingos das 10h ás 17h (entrada até as 16h30)

Site: www.mz.usp.br

 

No interior do estado

– Rio Claro

Museu de Paleontologia e Estratigrafia Prof. Dr. Paulo Milton Barbosa Landim

Endereço: CP 199, Av. 24 A, 1515 – Bela Vista, CEP. 13506-900, Rio Claro – SP

Horário de Funcionamento: segundas a sextas das 8:00 as 17:00

Site: www.rc.unesp.br/museupaleonto/

 

– Marília

MUSEU DE PALEONTOLOGIA DE MARÍLIA

Endereço: Avenida Sampaio Vidal Centro Cultural de Marília 245, Centro, CEP. 17500-020, Marília, SP

Horário de Funcionamento: segunda a sexta-feira, das 8h às 13h.

Site: http://www.marilia.sp.gov.br/prefeitura/museu-de-paleontologia

 

– São Carlos

MUSEU DA CIÊNCIA PROF. MÁRIO TOLENTINO

Endereço: Pça Coronel Salles São Carlos, SP

Horário de Funcionamento: terças às sextas das 8h00 às 17h30.

Site: museudaciencia.blogspot.com.br/

 

– Monte Alto

MUSEU DE PALEONTOLOGIA PROF. ANTONIO CELSO ARRUDA CAMPOS

Endereço: R. Quinze de Maio, s/n – Centro, CEP. 15910-000, Monte Alto – SP

Horário de Funcionamento: Em reforma

Site: Em reforma

 

– Taubaté

MUSEU DE HISTÓRIA NATURAL DE TAUBATÉ – MHNT

Endereço: R. Juvenal Dias de Carvalho, 111 – Jardim do Sol, CEP. 12070-640, Taubaté – SP

Horário de Funcionamento: terças a domingos, das 09:30 às 17 horas, feriados de quinta a domingo

Site: www.museuhistorianatural.com

20 de novembro e a Origem dos Hominídeos

Flávia Callefo, Paleontologia, Para refletir

Domingo passado foi o Dia da Consciência Negra, 20 de Novembro. Neste dia, além de ser relembrada a morte de Zumbi dos Palmares, líder do Quilombo dos Palmares e símbolo da luta contra a escravidão dos negros no Brasil, também é o dia de refletirmos o valor da cultura do povo africano no país e seus legados. Eu estava procurando algum tema para escrever para o blog quando, a partir de uma reflexão a respeito de alguns questionamentos por parte de pessoas quanto a manutenção ou não desta data como feriado, me fez chegar à conclusão de que seria oportuno e ideal aproveitar para escrever sobre algo muito importante: a Evolução dos Hominídeos e o quanto o racismo pesou na pesquisa científica a respeito.

Uma breve história da evolução dos hominídios

Ao contrário do que o senso comum tende a levarmos a crer, a história evolutiva humana não segue uma evolução linear, partindo de um primata ancestral e chegando no ser humano atual. Muitas descobertas fósseis revelaram que várias espécies de hominídeos tiveram sua origem e chegaram a coexistir. É estimado que entre 6 a 8 milhões de anos atrás surgiram os primeiros hominídeos, grupo geral a qual as espécies que divergiram dos macacos se encontram. Os mais antigos hominídeos pertencem ao gênero Ardipithecus, grupo ainda muito semelhante aos macacos, principalmente com relação à postura não ereta. Em seguida, surgiram os Australopithecus aferensis, espécie a qual pertence a famosa Lucy, o fóssil mais completo e bem preservado já encontrado até agora. As espécies pertencentes ao gênero Australopitecus, em comparação com os Ardipithecus, possuíam a postura mais ereta e a caixa craniana um pouco maior. Seguindo estas modificações fenotípicas, segue o gênero Homo, sendo a espécie mais antiga a Homo habilis, da qual, sim, linearmente se seguiu até chegar a nós diretamente (ou seja, são nossos ancestrais diretos). O Homo habilis, de cerca de 2,5 milhões de anos atrás, alcançou dois grandes feitos para a linhagem: o uso de ferramentas e a conquista de novos continentes (foi o primeiro que saiu da África). Seu sucessor, o Homo erectus, de sobrecenho mais protuberante e crânio menor do que o atual, já possuía maior habilidade manual, trabalhava com utensílios utilizando o que encontrava na natureza, fazia uso do fogo e alcançou continentes como Ásia e Europa. Estudos revelaram a coexistência entre o Homo habilis e o Homo erectus. Mais para o final do Pleistoceno, surgiram os Homo neanderthalensis, os neandertais, cujas características físicas se aproximavam ainda mais do homem atual, porém ainda possuíam membros mais curtos e sobrecenho protuberante. Os Homo sapiens surgiram na África e logo alcançaram a Europa e a Ásia, e quando foi possível através da diminuição do nível do mar, atravessaram o estreito de Bering e alcançaram o continente americano.

Árvore filogenética dos hominídeos (Museu de História Natural de Londres)
Árvore filogenética dos hominídeos (Museu de História Natural de Londres)

Existe raça?

Por muitos anos, principalmente no século passado, a ciência era bastante influenciada por políticas e ideologias dominantes na sociedade. O pensamento racista tinha forte influência em pesquisas com relação à evolução do homem, existindo desde vertentes que negavam a origem comum africana até estudos que tentavam comprovar por meios empíricos a “superioridade da raça branca”. Exemplos variam desde o francês Joseph-Arthur Gobineau, com sua obra Ensaio sobre a Desigualdade das Raças Humanas, que se aproveitou equivocadamente da classificação hierárquica das espécies de Carlos Lineu (em Português) para inaugurar o “racismo científico”; desde aqueles que se aproveitavam da hipótese multirregionalista da evolução humana para tentar justificar que o homem branco teria uma origem diferente dos outros. Hoje, graças aos avanços tecnológicos, as pesquisas paleoantropológicas são muito bem respaldadas por evidências moleculares e genéticas, que geraram provas por enquanto irrefutáveis para a origem da espécie humana, que está se tornando cada vez mais refinada. O que se sabe hoje, graças às análises de DNA mitocondrial de espécimes fósseis, por exemplo, é que, sim, tivemos a mesma origem comum: na África, entre 140 a 300 mil anos atrás.

Systema Naturae, de Carlos Lineu (Carolus Linnaeus), no qual as espécies são classificadas hierarquicamente.
Systema Naturae, de Carlos Lineu (Carolus Linnaeus), no qual as espécies são classificadas hierarquicamente.

Porém, a descoberta da origem comum não foi suficiente para conter debates a respeito da separação do ser humano em raças. É importante salientar e valorizar os estudos genéticos, principalmente a respeito das mutações que geram fenótipos tão variados e conferem a adaptação a condições ambientais diferentes. A variabilidade genética entre populações é o que faz com que o ser humano tenha características tão diferentes entre si em várias regiões do mundo, mas não tem significado biológico para a separação em raças. Uma das mais recentes tentativas está no best-seller A Troublesome Inheritance (Uma Herança Incômoda), do britânico Nicholas Wade, publicado em 2014, no qual o autor utiliza dos estudos de Lineu e até de avançados estudos de variação genética para defender a separação dos humanos em raças, defendendo até que a desigualdade entre os humanos, inclusive no âmbito socioeconômico, se daria por conta de uma seleção natural nos genes. É claro que esta obra também foi recebida com cautela e descrédito por uma grande parte da comunidade científica, mas a questão é que ainda é necessário quebrar correntes como estas.

Aproveitando as reflexões do dia 20 de Novembro, uma das conclusões que consigo tirar é que, mesmo com tantos avanços na Ciência, é necessário também termos avanços no senso de humanidade e na maneira com que lidamos com o conhecimento. Numa sociedade moderna onde haja bom senso para se lidar com a Ciência, não pode haver espaço para confundir o pensamento científico com a defesa de posições pessoais, sejam políticas, ideológicas ou mesmo de religião, para tentar impor na sociedade ideologias de determinados grupos. Isto não deixa de ser uma tentativa de se perpetuar a pseudociência e o preconceito. Por essas e outras questões que acho mais do que justo dias como o da Consciência Negra, para que um dia, quem sabe, haja avanços na consciência humana.

Quando a tragédia vira registro

Carolina Zabini, Geociências, Paleontologia, para refletir, Tempo geológico, ,

Who has dressed you in strange clothes of sand?
Who has taken you far from my land?
Who has said that my sayings were wrong?
And who will say that I stayed much too long?
Clothes of sand have covered your face
Given you meaning, taken my place
Some make your way on down to sea
Something has taken you so far from me
Does it now seem worth all the color of skies?
To see the earth through painted eyes
To look through panes of shaded glass
See the stains of winter’s grass
Can you now return to from where you came?
Try to burn your changing name
Or with silver spoons and colored light
Will you worship moons in winter’s night?
Clothes of sand have covered your face
Given you meaning but taken my place
So make your way on down to the sea
Something has taken you so far from me

Clothes of sand, Nick Drake

 

De modo geral, o destino final das partículas sedimentares é o fundo de uma bacia sedimentar, que pode ser o fundo do mar, por exemplo… E neste processo lento e incessante cada ciclo de soerguimento transforma essas partículas e as coloca novamente para o “reinício” do ciclo. O ciclo mencionado aqui é o das rochas, que forma não só as sedimentares mas também ígneas (magmáticas, do magma dos vulcões) e metamórficas (transformadas por grandes pressões e temperaturas). A música de Nick Drake acima fala um pouco sobre este ciclo, você percebeu? 😆 (É uma das poucas músicas com conteúdo de geologia que conheço… )É este ciclo um dos grandes responsáveis pelas mudanças geográficas/geomorfológicas que vemos na Terra e que não ocorrem em Marte nem na Lua, por exemplo; a Lua de Dante Alighieri (1265-1321) é a igualzinha a que você vê hoje.

Voltando ao ciclo… são também partes dele (junto com a tectônica de placas e outros processos geológicos) que levam a grandes tragédias humanas. Terremotos têm seus mais antigos registros em documentos chineses (1177 a.C.)*, avisos sobre o perigo de tsunamis no Japão tem pelo menos 600 anos **, e atividades vulcânicas intensas já deixaram suas marcas por diversas vezes na história humana (veja no link as maiores tragédias associadas a esses eventos) ***.

Os fósseis, isto é, restos ou vestígios de vida ou de sua atividade, com mais de 11.000 anos, têm sua origem ligada ao ciclo das rochas. Em especial, as rochas sedimentares são as que normalmente contêm os fósseis. Isso porque o resto de um organismo também é transportado e depositado como uma partícula sedimentar. É um pedaço de vida que se une aos processos de formação da rocha sedimentar que, ao longo do tempo geológico se transforma em rocha. Em outros posts já comentamos que o tempo geológico é bastante distinto do tempo que percebemos como humanos. A pergunta que estamos tratando hoje é se todo resto ou vestígio de vida fica preservado… será??  Os fósseis que encontramos são na verdade a exceção à regra. A maioria dos organismos se decompõe; além disso, a formação do registro fossilífero é episódica. Grandes eventos como enchentes, tsunamis, vulcanismos, desmoronamentos é que preservam. Se pensarmos na história recente de desastres naturais no Brasil podemos dizer que há grandes chances da tragédia do Rio Doce (2015) e dos deslizamentos no interior do Rio de Janeiro (2011) formarem um registro fossilífero daqui a pelo menos 11.000 anos. Na nossa escala de tempo esses eventos são incomuns, mas na escala do tempo geológico eles ocorrem (não com periodicidade, mas com frequência); e por envolverem grandes áreas, enormes quantidades de sedimentos e pouco tempo, têm maiores chances de preservar. Enfim, são registros de eventos catastróficos que perfazem a maior parte do material de estudo dos paleontólogos e também dos geólogos que trabalham com rochas sedimentares.

Preciso salientar aqui que a ocupação desordenada da margem de rios e encostas, e no caso do Rio Doce, a represa de sedimentos, são ações antrópicas, e o homem é a primeira espécie a alterar o ambiente em larga escala. O que quero dizer é que os registros que temos são resultado de eventos naturais, e o registro fóssil do futuro será bem diferente. Vamos torcer para que existam paleontólogos até lá…!

 

Visite os links abaixo para maiores dados nas atividades geológicas citadas.

*http://pubs.usgs.gov/gip/earthq1/history.html

**http://historyofgeology.fieldofscience.com/2011/03/historic-tsunamis-in-japan.html

*** http://volcano.oregonstate.edu/deadliest-eruption

Escute aqui a música de Nick Drake na versão de Renato Russo

 

Do gelo à biodiversidade – Snowball Earth

Flávia Callefo, Geociências, Paleodiversidade, Paleontologia,

Os períodos de glaciações pelos quais a Terra passou que são mais famosos aos olhos da população, graças a filmes bem populares, são as que ocorreram durante o Quaternário, as chamadas “Eras do Gelo”. Neste cenário, podemos exemplificar a megafauna que reinava, como os mamutes e preguiças gigantes. Todo mundo deve imaginar que nesses períodos, onde a temperatura diminuía consideravelmente e o gelo cobria extensas áreas do globo, deveria ter efeitos devastadores para a vida no planeta. E de fato tinha, pois a oferta de alimentos e refúgios diminuía, assim como a luminosidade e calor nos oceanos e continentes. De um modo geral, a produtividade primária era consideravelmente prejudicada. Mas eventos como essas glaciações foram cruciais para grandes passos na evolução e diversificação da vida em um certo período da história da Terra. E este período foi há aproximadamente 540 milhões de anos atrás, que marca o fim do Pré-Cambriano, onde a vida era dominada por microrganismos e restrita aos oceanos.

Sabe-se que antes do período Cambriano (540 milhões de anos atrás), a vida surgiu de forma unicelular e permaneceu relativamente simples até ocorrer a chamada Explosão da Vida Cambriana, na qual houve uma verdadeira multiplicação e diversificação da vida multicelular, inclusive o surgimento de partes duras como exo e endoesqueletos. Mas o que poderia ter sido o gatilho para essa repentina (do ponto de vista do tempo geológico) diversidade da vida? E o que isso tem haver com as glaciações?

Figura 1: Snowball Earth (Terra Bola de Neve) – perspectiva artística de como a Terra ficou coberta por gelo no Pré-Cambriano. Fonte: desconhecido.
Figura 1: Snowball Earth (Terra Bola de Neve) – perspectiva artística de como a Terra ficou coberta por gelo no Pré-Cambriano. Fonte: desconhecido.

Bom, para responder a estas perguntas, precisamos primeiro nos atentar a duas evidências curiosas desse intervalo de tempo (Pré-Cambriano – Cambriano). A primeira delas são depósitos de tilitos encontrados em diversos locais do mundo. Essas rochas são relativas à deposição por ação de geleiras, e são datadas de 800 a 600 milhões de anos, ou seja, pertencem ao final do Pré-Cambriano. Seriam evidências de glaciações que ocorreram neste período. Há algumas teorias que apontam que as causas dessas glaciações no Pré-Cambriano teriam sido geradas pelo aumento do sequestro de carbono da atmosfera por maior fixação de CO2 pelo solo no supercontinente Rodínia, o que diminuiu o efeito estufa da Terra, tendo como consequência a diminuição da temperatura. Com isto, houve uma expansão das calotas polares e, consequentemente, um aumento no albedo (quando os raios solares refletem ao atingem a superfície da Terra). Esta intensificação do albedo teria aumentado mais ainda a expansão das calotas polares, que atingiram latitudes próximas ao Equador, dando o significado literal para a expressão Snowball Earth (Terra Bola de Neve).

A segunda evidência consiste de camadas de carbonatos (rochas que se formam a temperaturas mais quentes e muitas vezes são associadas à precipitação orgânica), encontradas depositadas logo acima das camadas de tilitos (depositadas em ambientes de geleiras). O fato curioso é que isto representaria uma mudança brusca de significados paleoambientais: de um ambiente glacial a um ambiente quente em um intervalo muito curto de tempo. O que poderia explicar essa sucessão de depósitos inusitada é que, por mais que a Terra estivesse coberta por gelo, o movimento dos continentes continuava. Sendo assim, o rifteamento do supercontinente Rodínia ocasionou intensa atividade vulcânica, o que aumentou as concentrações de CO2 na atmosfera, gerando novamente um efeito estufa, o qual auxiliou no derretimento das geleiras.

Figura 2: reconstituição paleoartística do que seria a Fauna de Ediacara. Vitrine do Smithsonian Museum, Washington, DC.
Figura 2: reconstituição paleoartística do que seria a Fauna de Ediacara. Vitrine do Smithsonian Museum, Washington, DC.

Entendendo esta história toda, podemos agora tratar da explosão da vida ocorrida no Cambriano. Como dito anteriormente, um período glacial não é tão favorável à manutenção da vida na Terra, ainda mais os tipos de vida reinantes nos mares do Pré-Cambriano, que eram menos complexas. Não só a temperatura diminuiu, mas também a luminosidade nos oceanos devido ao recobrimento pelo gelo. Com isto, a vida ficou restrita a porções de refúgio, como fontes hidrotermais, zonas de rifteamento e lugares onde a espessura do gelo que recobria as águas era menor. As formas de vida que não resistiram a esta mudança ambiental extrema morreram e acabaram enriquecendo as águas dos oceanos com matéria orgânica. Quando a temperatura da Terra voltou a subir, houve condições para a proliferação da vida novamente, de maneira mais intensa e muito mais diversificada. Hipóteses que defendem o aumento da oxigenação nos mares sustentam que isto pode ter sido um dos gatilhos para eventos evolutivos que deram origem a toda aquela diversidade.

Enfim, com tantas hipóteses e incertezas acerca da teoria do Snowball Earth, que até hoje é muito controversa, não se pode negar que houve benefícios para a vida na Terra após este período. Desta explosão de vida que ocorreu no Cambriano é que teve origem os ancestrais de diversos filos que conhecemos hoje, que fazem parte da grande biodiversidade do nosso planeta.

Figura 3: Explosão da vida cambriana. Fonte: Burgess Shale Fauna, de Carel Brest van Kempen, 1989.
Figura 3: Explosão da vida cambriana. Fonte: Burgess Shale Fauna, de Carel Brest van Kempen, 1989.