Paleogeografia
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Animação do movimento dos continentes a partir de Pangeia.
A Paleogeografia consiste no estudo e descrição da Geografia Física do passado geológico, tal como a reconstrução histórica do padrão da superfície terrestre ou de uma dada área num determinado tempo do passado geológico, ou o estudo de sucessivas mudanças da superfície durante o tempo geológico.
Ver também
Tectónica de placas: comportamento das placas que cobrem a superfície da Terra.
Paleontologia: estudo da vida no passado, que lida muitas vezes com fósseis e pólens (palinologia).
Paleoclimatologia: estudo do clima no passado.
Paleontologia
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Paleontologia
Fósseis[Expandir]
História natural[Expandir]
Órgãos e processos[Expandir]
Evolução dos vários táxons[Expandir]
Evolução[Expandir]
Historia da paleontologia[Expandir]
Ramos da paleontologia[Expandir]
Portal da Paleontologia
v • e
Fósseis de Trilobitas - Fósseis são objetos estudados pela Paleontologia
A Paleontologia (do grego palaiós, antigo + óntos, ser + lógos, estudo) é a ciência natural que estuda a vida do passado da Terra e o seu desenvolvimento ao longo do tempo geológico, bem como os processos de integração da informação biológica no registro geológico, isto é, a formação dos fósseis.1 O cientista responsável pelos estudos dessa ciência é denominado de paleontólogo.
A vida na Terra surgiu há aproximadamente 4 200 milhões de anos e, desde então, restos de animais e vegetais ou indícios das suas actividades ficaram preservados nas rochas. Estes restos e indícios são denominados fósseis e constituem o objecto de estudo da Paleontologia.
A Paleontologia desempenha um papel importante nos dias de hoje. Já não é a ciência hermética, restrita aos cientistas e universidades. Todos se interessam pela história da Terra e dos seus habitantes durante o passado geológico, para melhor conhecerem as suas origens.
O objeto imediato de estudo da Paleontologia são os fósseis, pois são eles que, na atualidade, encerram a informação sobre o passado geológico do planeta Terra. Por isso se diz frequentemente que a Paleontologia é, simplesmente, a ciência que estuda os fósseis. Contudo, esta é uma definição redutora, que limita o alcance da Paleontologia, pois os seus objetivos fundamentais não se restringem ao estudo dos restos fossilizados dos organismos do passado. A Paleontologia não procura apenas estudar os fósseis, procura também, com base neles, entre outros aspectos, conhecer a vida do passado geológico da Terra.
Uma vez que os fósseis são objectos geológicos com origem em organismos do passado, a Paleontologia é a disciplina científica que estabelece a ligação entre as ciências geológicas e as ciências biológicas. Conhecimentos acerca da Geografia são de suma importância para a paleontologia, entre outros, através desta pode relacionar-se o posicionamento e distribuição dos dados coligidos pelo globo.
Índice
1 Importância
2 Divisões
3 Diferença da Arqueologia
4 Resumo da história da vida
5 História da paleontologia
6 Bibliografia
7 Referências
8 Ligações externas
9 Ver também
Importância
A informação sobre a vida do passado geológico está contida nos fósseis e na sua relação com as rochas e os contextos geológicos em que ocorrem. O mundo biológico que hoje conhecemos é o resultado de milhares de milhões de anos de evolução. Assim, só estudando paleontologicamente o registo fóssil - o registo da vida na Terra - é possível entender e explicar a diversidade, a afinidade e a distribuição geográfica dos grupos biológicos actuais. Este tipo de estudo tornou-se viável, através dos trabalhos de Georges Cuvier, que mediante à aplicação das suas leis da Anatomia Comparada, comprovou o fenómeno da extinção e da sucessão biótica. Estas leis permitiram as reconstruções paleontolgocias dos organismos que frequentemente eram encontrados no registro fossilíffero somente de forma fragmentada, ou mesmo, apenas algumas partes fossilizadas. Desta maneira, os resultados dos trabalhos de Georges Cuvier, possibilitaram, posteriormente, a elaboração de sequencias evolutivas, que foram fundamentais para a defesa do evolucionismo.2 .
Com base no princípio de que "o presente é a chave do passado", enunciado por Charles Lyell, partindo do conhecimento dos seres vivos actuais e ainda do seu estudo biológico, é possível extrapolar-se muita informação sobre os organismos do passado, como o modo de vida, tipo trófico, de locomoção e de reprodução, entre outros, e isso é fundamental para o estudo e a compreensão dos fósseis.
A partir dos fósseis, uma vez que são vestígios de organismos de grupos biológicos do passado que surgiram e se extinguiram em épocas definidas da história da Terra, pode fazer-se a datação relativa das rochas em que ocorrem e estabelecer correlações (isto é, comparações cronológicas, temporais) entre rochas de locais distantes que apresentem o mesmo conteúdo fossilífero. O estudo dos fósseis e a sua utilização como indicadores de idade das rochas são imprescindíveis, por exemplo, para a prospecção e exploração de recursos geológicos tão importantes como o carvão e o petróleo.
Divisões
A Paleontologia divide-se, conceitualmente, em diversas áreas, como por exemplo a Paleobiologia, uma área que estuda os conceitos evolutivos e ecológicos e foca-se menos na identificação de fósseis.1 É no seio da Paleobiologia que se insere a Paleozoologia, o estudo dos fósseis de animais, e a Paleobotânica, o estudo dos fósseis de plantas.1 Basicamente, qualquer disciplina biológica aplicada aos organismos do passado geológico, por via do estudo dos fósseis, constitui uma subdisciplina paleobiológica: Paleoecologia (que estuda os ecossistemas do passado), Paleobiogeografia, Paleoanatomia, Paleoneurologia, Paleomastozoologia etc.
Outras disciplinas paleobiológicas transversais, que não estão limitadas a um dado grupo taxonómico, são, por exemplo:
Micropaleontologia- que estuda os fósseis de organismos ou parte deles que necessitam de microscópio para serem visualizados;1
Paleoicnologia - que estuda os vestígios fósseis, por exemplo, pegadas;1
Tafonomia - que ainda se divide em Bioestrationomia, Diagênese e Tectônica, estuda a integração da informação biológica no registo geológico, ou seja, a formação dos fósseis1 e das jazidas fossilíferas e do registo paleontológico;
Biocronologia - que estuda o desenvolvimento temporal (a cronologia) dos eventos paleobiológicos, bem como as relações temporais entre entidades paleobiológicas (os organismos do passado) e/ou tafonómicas (os fósseis);
Sistemática - que estuda a classificação de espécies fósseis.1
Ainda se faz uma subdivisão da Paleobotânica e da Micropaleontologia constituindo a Paleopalinologia, que se dedica ao estudo de pólen e esporos, importantes para a datação.1
Diferença da Arqueologia
Os arqueólogos diferenciam-se dos paleontólogos porque não trabalham com restos de seres vivos - é uma ciência social. Um arqueólogo estuda as culturas e os modos de vida humana do passado a partir da análise de vestígios materiais. Um paleontólogo, entre outras coisas, é um biólogo ou geólogo, e estuda restos ou vestígios de diversas formas de vida (animal, vegetal, etc.) através da análise do que restou delas e da sua actividade biológica: pisadas, coprólitos, bioturbações, fósseis ósseos, etc.
A Paleontologia estuda todos os organismos que viveram na Terra, incluindo a evolução primata-homem, mas não o ser humano como o conhecemos hoje, pois o estudo e seguimento da vida antropo-cultural restringe-se a disciplinas ligadas à Arqueologia, à Paleoantropologia, à Biologia e à Medicina. Normalmente, a Paleontologia estuda organismos mortos há mais de 11 000 anos; quando os vestígios ou restos possuem menos de 11 000 anos, podem ser denominados de subfósseis. De uma maneira muito simplificada, um paleontólogo estuda os restos ou vestígios de seres vivos desde o início da vida na Terra até hoje, incluindo os restos de hominídeos.
Resumo da história da vida
Ver artigo principal: História evolutiva da vida
Mais informações: Anexo:Cronologia da evolução
A história evolutiva da vida remonta há mais de 3,5 bilhões de anos. A Terra foi formada há cerca de 4.57 bilhões de anos e após a colisão que formou a Lua, uma grande quantidade de vapores de água foi liberadas pelos vulcões e milhões de anos depois, com o resfriamento gradual da atmosfera terrestre o vapor se condensou e se precipitou na forma de chuva. 3 A evidência mais clara da existência da vida na Terra data de cerca de 3 bilhões de anos, embora existam relatos do fóssil de uma bactéria de 3.4 bilhões de anos e de evidências geológicas da existência de vida há 3.8 bilhões de anos.4 Alguns cientistas admitem a hipótese da panspermia, onde a vida na Terra tenha iniciado através de meteoritos que abrigavam formas de vida primárias,5 mas a maioria das pesquisas concentra-se em várias explicações de como a vida poderia ter aparecido de forma independente na Terra.6
Esta textura em forma de "pele de elefante" é um vestígio fóssil de um tapete microbiano de não-estromatólitos
A imagem mostra a localização, no Leito Burgsvik na Suécia, em que a textura foi identificado pela primeira vez.7
Por cerca de 2 bilhões de anos os tapete microbiano, colônias de várias camadas de diferentes tipos de bactérias, eram forma de vida dominante na Terra.8 A evolução da fotossíntese aeróbica os habilitou a desempenhar um papel importante na oxigenação da atmosfera9 há 2,4 bilhões de anos. Esta mudança na atmosfera aumentou sua eficácia como berçário da evolução.10 Enquanto os eucariontes, células com estruturas internas complexas, poderiam estar presentes no início, a sua evolução acelerada quando eles adquiriram a capacidade de transformar o oxigênio a partir de um veneno. Essa inovação pode ser herança dos eucariontes primitivos que transformavam o oxigênio saturado de bactérias através da Endossimbiose e transformando-os em organelos chamados mitocôndria.11 A evidência mais antiga de complexos eucariontes com organelos como a mitocôndria data de cerca de 1,85 bilhões de anos.
A vida multicelular é composta apenas por células eucarióticas e sua evidência mais antiga é do Grupo fóssil de Francevillian de 2,1 bilhões de anos,12 embora a especialização das células para diferentes funções aparece pela primeira vez entre 1,43 bilhões de anos (um possível Fungi) e 1,2 bilhões de anos (provavelmente uma alga vermelha. A reprodução sexuada pode representar um pré-requisito à especilialização das células, como um organismo multicelular assexuado pode estar em risco de ser tomado por células desonestas que retêm a capacidade de se reproduzir.13 14
Opabinia fez a maior contribuição individual para despertar o interesse na explosão cambriana.
História da paleontologia
Ver artigo principal: História da paleontologia
Mais informações: Anexo:Cronologia da paleontologia
Ilustração de uma mandíbula de um elefante indiano e de um mamute (topo) do artigo de 1796 de Cuvier.
Embora a paleontologia tenha se estabelecido por volta de 1800, pensadores antigos já tinham registros da observação de fósseis. O filósofo grego Xenófanes (570–480 AC) concluiu através da observação de fósseis de conchas do mar encontradas em áreas de terra que na antiguidade tais locais estavam sob a água.15
Na idade moderna européia, o estudo sistemático dos fósseis emergiu como parte das mudanças da filosofia natural que ocorreu durante o Iluminismo. Ao final do século 18 o trabalho de Georges Cuvier estabeleceu a anatomia comparada como uma disciplina científica.16 O aumento no conhecimento dos registros fósseis também desempenhou um papel crescente no desenvolvimento da geologia, em particular da estratigrafia.17
A primeira metade do século 19 via a atividade geológica e paleontológica tornar-se cada vez organizada, com o crescimento das sociedades geológicas e dos museus18 19 e um aumento dos geólogos e especialistas em fósseis. Interesse aumentado por razões que não eram puramente científicas, como a geologia e paleontologia que ajudaram a encontrar e explorar os recursos naturais, como o carvão.20
Isto contribuiu para um rápido aumento do conhecimento sobre a história da vida na Terra e avançar na definição da escala de tempo geológico, em grande parte baseada em evidências fósseis. Em 1822, Henri Marie Ducrotay de Blanville, editor do Journal de Phisique, cunhou o termo "paleontologia" para se referir ao estudo de organismos vivos através de fósseis.21 Como o conhecimento da história da vida continuou a melhorar, tornou-se cada vez mais óbvio que havia algum tipo de ordem sucessiva para o desenvolvimento da vida. Isto encorajou teorias evolucionistas como a transmutação das espécies.22 Depois de Charles Darwin publicar A Origem das Espécies, em 1859, muito do foco da paleontologia voltou-se para a compreensão dos caminhos evolucionários, incluindo a evolução humana, e a teoria da evolução.22
Haikouichthys, com cerca de 518 milhões de anos pode ser o mais antigo peixe conhecido.23
A segunda metade do século 19 viu uma grande expansão da atividade paleontológica, especialmente na América do Norte.24 Fósseis encontrados na China, perto do fim do século 20 têm sido particularmente importantes, pois têm fornecido novas informações sobre a evolução do animais, como os peixes, dinossauros e a evolução da aves.25 As últimas décadas do século 20 tiveram um interesse renovado na extinção em massa e seu papel na evolução da vida na Terra.26 Havia também um grande interesse na explosão cambriana que, aparentemente, viu o desenvolvimento das estruturas corporais da maior parte dos filos animais. A descoberta de fósseis da biota Ediacarana e o aumento do conhecimento da paleobiologia sobre a história da vida antes do cambriano.27 Os vertebrados permaneceram num grupo obscuro até o aparecimento do primeiro peixe com mandíbulas no Ordoviciano Superior.28 29 A crescente conscientização do trabalho pioneiro de Gregor Mendel sobre a genética levou em primeiro lugar ao desenvolvimento da genética populacional e, em seguida, à síntese evolutiva moderna, que explica a evolução como o resultado de eventos como a mutação e a transferência horizontal de genes, que fornecem a variação genética, com a deriva genética e a seleção natural, levando a mudanças nesta variação ao longo do tempo.30 Em poucos anos, o papel e o funcionamento do DNA na herança genética foram descobertos, levando ao que hoje é conhecido como o Dogma Central da Biologia Molecular.31
Paleoclimatologia
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Paleoclimatologia é o estudo das variações climáticas ao longo da história da Terra. Para isso, são estudados vestígios naturais que podem ajudar a determinar o clima em épocas passadas.
As observações meteorológicas com a ajuda de instrumentos, tal como as conhecemos hoje em dia, datam de há 100 ou 200 anos, dependendo do lugar. Este, porém, é um período muito curto relativamente às alterações sofridas pelo clima ao longo dos tempos, durante milhares ou até milhões de anos.
A história do clima pode ser deduzida através de evidências naturais1 , tais como a composição do gelo, a estrutura de árvores petrificadas e outros fósseis e das rochas sedimentares.
Nos últimos dois bilhões de anos, o clima na Terra tem se comportado de forma mais ou menos cíclica, com períodos frios, chamados períodos glaciais, e períodos quentes, chamados períodos interglaciais. Estas mudanças na temperatura são causadas por diferentes aspectos, tais como perturbações na órbita da Terra, a atividade solar, impactos de meteoros, erupções vulcânicas e a ação humana.
Índice
1 A variabilidade do clima da Terra
2 Técnicas Utilizadas
2.1 Estudo de geleiras
2.2 Estudo de árvores petrificadas
2.3 Estudo de sedimentos e rochas
2.4 Estudo de corais
2.5 Datação radiométrica
2.5.1 Urânio-238
2.5.2 Carbono-14
3 Linha do Tempo
4 História da atmosfera da Terra
4.1 Clima Pré Cambriano
5 As Eras do Gelo
6 Eventos Notáveis
6.1 Períodos Climáticos
6.1.1 Terra bola de neve
6.1.2 Holoceno
6.1.3 O Dryas Recente
6.1.4 A Pequena Idade do Gelo
6.1.5 Período Quente Medieval
6.1.6 O colapso da Mesopotâmia (aproximadamente 2000 a.C.)
6.1.7 Anos 535 e 536 d.C
6.1.8 O ano sem verão
6.2 Extinções em massa
6.2.1 Extinção do Permiano-Triássico
6.2.2 Paleoceno - Eoceno
7 Causas das mudanças climáticas
7.1 Ciclos de Milankovich
7.2 Ciclos de Atividade Solar
7.3 Variações magnéticas
7.4 Aquecimento Global
7.5 Colisão de meteoros e erupções vulcânicas
8 Aplicações da Paleoclimatologia
9 Referências
A variabilidade do clima da Terra
O planeta já sofreu, ao longo de sua existência de 4,5 bilhões de anos, processos de resfriamentos e aquecimentos extremos. Está comprovado que houve alternância de climas quentes e frios (Terra estufa - "hothouse" - e Terra geladeira - "icehouse", na linguagem dos paleoclimatologistas), sendo este um fenômeno corrente na história do planeta. Atualmente o planeta está na situação de geladeira.
O último episódio de resfriamento ou glaciação, iniciado no Pleistoceno (1,8 milhões de anos antes do presente) teve seu ápice há cerca de 18 000 anos, quando, começou o processo de aquecimento, que continua nos dias de hoje. No entanto, o aquecimento não se dá sobre uma curva contínua. Neste espaço de tempo de 18 000 anos houve épocas de aquecimento e resfriamento, causando variações às vezes bruscas de temperaturas em períodos variáveis, mas que podiam ser de décadas ou menos, de vários graus Celsius. A comprovação destes fatos é fornecida pela análise de testemunhos de sondagens, de centenas de metros, obtidos no Ártico e na Antártida, através da análise da composição isotópica do oxigênio encontrado nas bolhas de ar presas no gelo.
Durante os últimos 500 milhões de anos, a Terra passou por quatro episódios extremamente quentes ("hothouse episodes"), sem gelo e com níveis elevados dos oceanos, e quatro episódios extremamente frios("icehouse episodes"), como o que vivemos actualmente, com camadas de gelo, glaciares e níveis de água relativamente baixos nos oceanos. Pensa-se que esta variação de mais longo termo se deve a variações no influxo de radiação recebida devidas à viagem do nosso sistema solar através da galáxia, correspondendo os episódios mais frios a encontros com os braços espirais mais brilhantes, onde a radiação é mais intensa. Os episódios frios mais frequentes, cada 34 milhões de anos, mais ou menos, ocorrem provavelmente quando o sistema solar passa através do plano médio da galáxia. Os episódios extremamente frios de há 700 e 2300 milhões de anos, em que até no equador havia gelo, correspondem a períodos em que havia uma taxa de nascimentos de estrelas na nossa galáxia anormalmente alta, implicando um grande número de explosões de estrelas e uma radiação cósmica muito intensa.
O carbono-14 radioactivo e outros átomos raros produzidos na atmosfera pelas partículas cósmicas fornecem um registro de como as suas intensidades variaram no passado e explicam a alternância entre períodos frios e quentes durante os últimos 12 000 anos. Sempre que o Sol era fraco e a radiação cósmica forte, seguiram-se condições frias, como a mais recente, na Pequena Idade do Gelo de há 300 anos. Considerando escalas de tempo mais longas, encontra-se uma explicação credível para as variações de maior amplitude do clima da Terra.2
Técnicas Utilizadas
Para se determinar o clima em eras passadas, pela não existência de observações meteorológicas que cobrissem um intervalo de tempo satisfatório, os paleoclimatólogos utilizam algumas técnicas e diversos estudos para se determinar o clima passado1 . As técnicas mais utilizadas são:
Estudo de geleiras
Ver artigo principal: Geleira
É uma das técnicas mais empregadas. A avaliação de geleiras é possível, pois estas vão se depositando em camadas, de acordo com a era em que foi formada (as mais recentes vão cobrindo as mais antigas). Estima-se que as calotas polares possuem mais de 100 000 camadas. Nestas camadas, estudiosos encontraram pólen, o que é útil para estimar a cobertura vegetal em determinada época. A espessura da camada pode ajudar a determinar a quantidade de chuvas que aquela região recebeu, pois quanto maior a camada, maior a quantidade de chuvas.
Além disso, a relação entre diferentes isótopos de oxigênio e hidrogênio podem ser um indicador da temperatura média daquela região. Dependendo da camada em que forem encontrados, os cientistas podem avaliar a temperatura média daquele período. Destes estudos é que vieram as teorias sobre os ciclos sofridos pelo clima ao longo das eras.
Estudo de árvores petrificadas
Ver artigo principal: Dendroclimatologia
Fósseis de árvores são úteis para a determinação da temperatura e da umidade. Através de datação radiométrica, que utiliza o tempo de vida média dos átomos que constituem o material, determina-se, embora com uma margem de erro de cerca de 200 anos, em média, o período em que esta árvore viveu. Os anéis encontrados nas árvores (ver figura) também são pistas sobre a idade e o clima em que esta árvore viveu. A largura destes anéis variam de acordo com o clima de uma forma geral, a espécie, a idade da árvore e a quantidade de água e alimento disponível naquele solo.
Estudo de sedimentos e rochas
A análise de sedimentos permite verificar características do solo em uma determinada Era. Esta possibilita o estudo das características da vegetação, da vida existente (ou a ausência de) e temperatura através do tipo de rocha.
Existem, basicamente, três tipos de rochas. As magmáticas, que são formadas pela condensação do magma, indicam a existência de vulcões na vizinhança. As sedimentares são formadas pelo acúmulo de sedimentos. Indicam, também, que esta é uma região de formação antiga, que sofreu diversas alterações no clima. As metamórficas são formadas por alterações na composição das duas anteriores devido a variações de pressão e/ou temperatura em eventos extremos, podendo indicar períodos quentes ou frios. Também são indicadoras de atividade erosiva, pois a erosão também forma rochas Metamórficas, sem necessariamente variar temperatura ou pressão local.
As rochas formam camadas também, sendo que estas camadas demoram de milhares a milhões de anos para se sobreporem, formando, assim, uma fonte de dados de períodos muito distantes, já que as rochas sedimentadas se preservam ao longo do tempo.
Estudo de corais
A análise de recifes de corais permite avaliar as alterações nos oceanos. De acordo com as características dos corais permite-se avaliar temperatura da água, bem como sua evolução, pois os corais têm indicadores naturais, como a perda de sua coloração natural.
Datação radiométrica
Os átomos, com exceção do Hidrogênio, possuem prótons e nêutrons (o Hidrogênio mais comum possui apenas um próton, e é conhecido pelo nome de prótio). Os prótons existentes no núcleo repelem-se, porém os nêutrons não permitem que os prótons se separem, exercendo uma força sobre eles. Contudo, quando o número de prótons é grande, os nêutrons não conseguem mais evitar a repulsão entre eles, tornando o átomo instável. Esta instabilidade expulsa partículas do núcleo e é chamado de decaimento. Elementos com mais de 83 prótons ou com uma quantidade elevada de nêutrons sofrem decaimento. Esta “desintegração” é constante e só cessa quando o átomo se estabiliza, o que pode demorar, desde de segundos a milhões de anos, podendo ser medidos através de aparelhos como o espectroscópio de massa e detectores de radiação.
Os elementos radioativos mais usados para datação são:
Urânio-238
É usado para a datação de matérias inorgânicas. O Urânio-238 desintegra-se formando Chumbo-206. Com isto, basta medir a relação Chumbo/Urânio, sabendo que demora anos para esta relação ser igual a 1, para determinar a idade do objeto em questão. Ou seja, sabendo-se que o Urânio-238 tem meia-vida (tempo médio para que metade dos átomos radioativos de Urânio sofrerem decaimento) de anos.
Carbono-14
É usado para a datação de substâncias orgânicas. O Carbono-14 é formado na atmosfera devido à radiação que vem do universo e é absorvido pelas plantas na absorção de CO2. Assume-se, então, que a relação de Carbono-14 (instável) para Carbono-12 (estável) mantém-se a mesma enquanto o espécime está vivo. Após a morte do organismo, o Carbono-14 desintegra-se à Nitrogênio-14 (estável). Com isto, basta medir a relação Carbono-14/Carbono-12, sabendo-se que a meia-vida do Carbono-14 é de cerca de 5600 anos, para saber a idade do item analisado.
Linha do Tempo
A História da Terra normalmente é dividida pela escala de tempo geológica. Uma outra classificação utilizada em Paleoclimatologia é a Classificação de Blytt-Sernander.
A classificação geológica é baseada em eventos de importância geológica (surgimento de determinadas formações de relevo ou de determinado tipo de rochas) e paleontológicos (extinções em massa ou surgimento de novas espécies).
A Classificação de Blytt Sernander foi elaborada pelos botânicos dinamarqueses Axel Blytt e Ruttger Sernander. É baseada no acúmulo de matéria sedimentar em plantas. Utilizando datação radiométrica (com Carbono 14), determinou-se a divisão dos eventos na Terra.
Esta classificação foi confirmada cientificamente com os estudos das Zonas de Pólen, que são uma forma de datação utilizando resíduos de pólen de diferentes espécies vegetais, principalmente do final do Pleistoceno e início do Holoceno.
Estes estudos foram conduzidos pelo biólogo sueco Lenhart von Post, que analisou diferentes espécies de plantas destes períodos, e concluiu que de acordo com a diversidade das espécies, a distribuição destas e as características de cada uma, um tipo de clima característico se mostrava existente. O estudo de von Post foi capaz de ratificar a divisão de Blytt-Sernander, que mostrava variações entre períodos quentes e frios, alternadamente.
História da atmosfera da Terra
A atmosfera da Terra primitiva era composta por hidrogênio, vapor de água, metano e amoníaco, e havia grande ocorrência de tempestades com descargas elétricas, devido a erupções vulcânicas, com grande incidência de raios ultravioleta vindos do Sol.
Com o aparecimento de formas de vida, a atmosfera foi se modificando. A partir do aparecimento dos organismos autótrofos fotossintetizantes, esta composição atmosférica passou a conter oxigênio e foi decisiva para o desenvolvimento de novas formas de vida. Mais especificamente, alguns milhões de anos após o aparecimento das cianobactérias, quando já havia oxigênio suficiente para que os recém-surgidos organismos aeróbicos se aproveitassem da energia que ele fornecia, num processo que libertava mais do que nos processos anaeróbicos.
Clima Pré Cambriano
O Pré-cambriano é um dos períodos mais remotos do nosso planeta. Existem poucas evidências desta época para um estudo aprofundado sobre o assunto.
Entre os três isótopos do Carbono: (Carbono-12, Carbono-13 e Carbono-14) , que se diferênciam pela variação na quantidade de neutrões nos seus núcleos, os organismos aquáticos da época (algas unicelulares fotossintetizantes e bactérias) utilizavam o Carbono-12 para o processo de fotossíntese, sendo o Carbono-13, mais pesado, mortal para esses seres vivos.
Houve variações bruscas na concentração de Carbono-13, e isso causou um aumento da mortalidade nos oceanos primitivos (“Oceanos Mortos”).
Com uma população decrescente de organismos fotossintetizantes para libertar gás carbónico na atmosfera, atenuou-se o efeito estufa e, por conseguinte, a temperatura média do planeta foi diminuindo rapidamente até chegar ao que se conhece por "Planeta Bola de Neve" ou "Snowball Earth".
As Eras do Gelo
As eras do gelo são períodos cíclicos que são caracterizados por uma queda acentuada na temperatura média do planeta. Este abaixamento da temperatura permite a expansão das geleiras até latitudes mais baixas. Tais períodos ocorrem em intervalos de aproximadamente 40 a 100 mil anos.
Sabe-se que variações na quantidade de energia solar ocorrem ao longo do tempo causam perturbações no clima terrestre, podendo gerar uma “Era do Gelo”, ou não.
Além disto, os “Ciclos de Milankovich”, a composição atmosférica daquele período, os movimentos tectônicos, que alteram a distribuição espacial dos continentes e dos oceanos, o que afeta a circulação atmosférica e a quantidade de calor absorvido pelo planeta, alterações na órbita do sistema Terra-Lua, impacto de meteoros e erupções vulcânicas são as principais causas das eras do gelo.
Evidências sobre a existência de tais eras vêm em forma de rochas e os detritos (morenas, que são sedimentos especificamente originados devido ao derretimento de geleiras) em locais que atualmente não possuem gelo. Análise de sedimentos depositados em geleiras e em oceanos também são evidências fortes.
Eventos Notáveis
Períodos Climáticos
Terra bola de neve
Ver artigo principal: Terra bola de neve
Há de 50 milhões de anos atrás, a Terra não tinha Eras Glaciais regulares, mas, quando ocorriam, tendiam a ser colossais.3 Um resfriamento substancial ocorreu há cerca de 2,2 bilhões de anos, seguido de um ocorrido há 1 bilhão de anos ou mais de calor. Depois houve outra era glacial ainda maior que a primeira - tão grande que alguns cientistas de hoje se referem à época em que ocorreu como Criogeniano ou superasumo glacial.4 A condição é mais popularmente conhecida como "Terra Bola de Neve".
A "Terra Bola de Neve" foi uma era do gelo de grandes proporções, ocorrida no período há 750 e 580 milhões de anos atrás.
"Bola de Neve", porém, não exprimem bem o rigor assassino das condições. Segundo a teoria, devido a uma queda na radiação solar em cerca de 6% e à redução na produção (ou a retenção) de gases estufa, a Terra perdeu a capacidade de reter o seu calor. Na altura, tornou-se numa espécie de Antártida gigantesca. As temperaturas baixaram até 45°C. Toda a superfície do planeta pode ter se congelado, com o gelo do oceano chegando a uma espessura de oitocentos metros em latitudes maiores e de dezenas de metros nos trópicos.5
É importante realçar que ainda assim havia vida nesta época. Alguns organismos anaeróbicos conseguiram sobreviver, mas também alguns organismos em regiões profundas no oceano. Debaixo da camada de gelo, utilizando energia geotérmica, seres denominados Quimiolitotróficos utilizavam minerais como fonte de energia para realizar seu metabolismo.
Há um problema grave nisto: os dados geológicos indicam gelo por toda parte, inclusive ao redor do Equador, enquanto os dados biológicos indicam com a mesma firmeza que deve ter havido água exposta nalgum sítio. Antes de mais, as cianobactérias sobreviveram à experiência, e elas realizam a fotossíntese. Para isso, precisavam de luz solar, e quem vive nos países frios sabe que o gelo rapidamente se torna opaco, e, após alguns metros, bloqueia toda a luz. Duas possibilidades surgiram:6
Um pouco de água oceânica permaneceu exposta (talvez em virtude de algum tipo de aquecimento localizado num ponto quente);
O gelo pode ter sido formado de maneira a permanecer translúcido - uma condição que ocorre às vezes na natureza.
Outra evidência forte é a concentração de Oxigénio durante aquele período. Actualmente a concentração deste gás é cerca de 20 vezes menor do que na época da “Snowball Earth”; isto porque a combinação do Oxigénio com o Carbono forma CO2, sendo este gás pouco comum nessa época, já que o carbono abundante era um isótopo mais pesado (Carbono-13), incapaz de o formar.
A razão pela qual a Terra aqueceu , novamente, a actividade vulcânica. Os vulcões elevaram-se acima da superfície soterrada e bombearam para o exterior enormes quantidades de calor e gases que derreteram as neves e restauraram a atmosfera, uma vez que um planeta gélido deveria refletir tanto o calor que permaneceria congelado para sempre.7
Holoceno
Ver artigo principal: Holoceno
O Período Atlântico, pela classificação de Blytt Sernander, ou Holoceno pela classificação geológica, foi um período de extremo aquecimento na Terra. Foi descoberto que no Inverno, a temperatura no pólo Norte pode ter atingido 9°C. A explicação para isso é baseada na inclinação recorde do eixo da Terra (24º) e na proximidade maior do planeta com o sol. Foi o período em que o planeta recebeu uma quantidade maior de radiação solar do que a média do restante do período, principalmente no Hemisfério Norte. Foi também um período de maior atividade da Zona de Convergência Intertropical (ITCZ) devido à maior quantidade de radiação, conseqüentemente, maior quantidade de calor. Isto alterou significativamente o regime de circulação planetária, causando o que ficou conhecido como “A África Úmida”, uma alteração no regime de monções na África que causou um aumento muito grande na precipitação neste continente.
O Dryas Recente
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Dos eventos datados por Blytt e Sernander, este foi um caso peculiar, onde o clima na Terra se resfriou, principalmente no Hemisfério Norte. Foi um rápido retorno à Era glacial após a Oscilação de Allerød, onde houve ligeira deglaciação. Evidências sugerem que a temperatura média nesta época chegou a -5 °C. A causa mais provável foi um evento de alteração na circulação oceânica no Atlântico Norte, que causou um quase cessamento da circulação termohalina (que ocorre de acordo com a densidade do fluido). Isso cessou as trocas de calor entre o oceano e o continente, o que causou um desequilíbrio no balanço térmico da região. Este nome vem de vestígios da espécie vegetal Dryas octapætala típica de climas frios, que foi achada em sedimentos datados daquela época.
A Pequena Idade do Gelo
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Durante os séculos XIII a XVIII houve um evento curioso nas latitudes médias. A temperatura média do planeta chegou a 1°C neste período. Um enfraquecimento na atividade solar e um aumento da atividade vulcânica foram as causas apontadas para este fenômeno. Ciclos de fraca atividade solar durante este período foram notados por diversos observadores. Para se ter uma ideia, durante o período de 1645 à 1715, o Sol só apareceu 50 vezes, enquanto o normal seria de 40 a 50 mil para aquelas latitudes.
Período Quente Medieval
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O período do século X ao XIV foi um período atipicamente quente para a Europa. Este aumento na temperatura foi o resultado de uma mudança na circulação local devido à alteração na salinidade do oceano Atlântico Norte. Este período foi confirmado através de observações geológicas na Islândia que comprovaram que neste período não havia gelo. Além disso, os Vikings tiraram proveito deste período em que os mares nórdicos não estavam congelados e conquistaram várias terras na região.
O colapso da Mesopotâmia (aproximadamente 2000 a.C.)
O Império Mesopotâmio foi um dos mais prósperos durante os anos de 3000 a.C. e 1500 a.C. sob o governo da dinastia Akkad. Durante o governo de Sargon de Akkad, por volta de 1130 a.C., começou o declínio deste império, graças ao clima. Os Mesopotâmios foram os primeiros a desenvolver uma agricultura de irrigação, por viverem em um ambiente árido (atualmente o Oriente Médio). Os rios Tigre e Eufrates são alimentados pelo regime de ventos e mantinham um bom nível para a irrigação. Porém, conforme os anos passavam, o nível dos rios foi diminuindo, causando perdas nas colheitas e uma migração em massa da população para regiões mais ao sul, o que levou ao fim do império. Evidências geológicas e medições com instrumentação moderna apontam que o nível destes rios diminui em mais de 50% quando as águas do Nordeste do Oceano Atlântico encontram-se mais frias, alterando o padrão de circulação local. E foi o que de fato ocorreu naquela época.
Anos 535 e 536 d.C
As trevas tomaram conta dos céus. O Sol não nos contemplava com sua beleza vital! Parecia que estava constantemente em um eclipse! Seus raios estavam corrompidos!
— Procópio, nobre e historiador Bizantino, ano 536 d.C.
A frase de Procópio de Cesareia ilustra bem o que ocorreu naqueles anos:
Baixas temperaturas, até mesmo neve durante o verão.
Nuvens muito escuras, poucas horas de insolação.
Relatos de escuridão em horários próximos ao meio dia.
Enchentes em locais que eram predominantemente secos.
Tais mudanças ocorreram por causa do choque de um meteorito com a Terra e uma erupção vulcânica ocorridas no ano de 535. As partículas lançadas no ar, tanto pelo meteorito quanto pelo vulcão, causaram um bloqueio para a radiação solar incidente, que ficou presa na alta atmosfera e foi refletida de volta para o espaço.
O ano sem verão
Um evento similar ao dos anos 535 e 536 ocorreu em 1816, quando 3 vulcões (um na Indonésia, um em St. Vincent, Caribe, e outro nas Filipinas) entraram em erupção num espaço de tempo menor que 3 anos. Relatos de racionamento de alimentos, destruição de colheitas e uma crise econômica gerada pelo “ano sem verão” foram feitos nas mais diversas partes do mundo. Um efeito curioso foi que neste ano, devido ao racionamento de comida e ao nível alto de poluição no ar, o alemão Karl Dreis teve a ideia de inventar um meio de transporte que não usasse cavalos como força motriz. Daí, a necessidade sendo a mãe das invenções, ele inventou o Dreisine (ou velocípede), que foi a base das modernas motocicletas e bicicletas.
Extinções em massa
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Extinção do Permiano-Triássico
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A extinção do Permiano-Triássico ou "extinção Permo-Triássica" foi uma extinção em massa que ocorreu no final do Paleozóico há cerca de 251 milhões de anos. Foi o evento de extinção mais severo já ocorrido no planeta Terra, resultando na morte de aproximadamente 95% de todas as espécies da época. A extinção provocou uma mudança drástica em todas as faunas e marca a fronteira entre o Permiano e o Triássico.
A teoria mais aceita pela comunidade cientifica actualmente, diz que um tipo de erupção vulcânica gigantesca aconteceu no território da Sibéria, que libertou grandes quantidades de dióxido de carbono, aumentando o efeito estufa em 5 graus extras na temperatura da Terra. E por consequência disso, ocorreu a sublimação de uma grande quantidade de metano congelado no fundo dos oceanos. A libertação deste metano para a atmosfera causou o aumento em mais 5 graus a temperatura do efeito estufa, somando 10 graus extras a temperatura do mundo. E com isso os únicos lugares onde a vida poderia sobreviver seriam próximos aos Pólos geográficos da Terra. Para os biólogos esta explicação é mais plausível, pois esta mudança rápida de temperatura não poderia ser acompanhada pelo processo evolucionário de adaptação.
Paleoceno - Eoceno
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Outro evento de extinção em massa ocorreu na intersecção entre os períodos Paleoceno e Eoceno. Foi um período extremamente quente devido ao excesso de gás Metano, um gás que é formado em cristais de gelo que se formam no fundo dos oceanos, derivado do Carbono-12, enquanto a terra se aquecia em um período interglacial. Este gás é um dos “gases estufa”, sendo que seu “poder de estufa” é 23 vezes maior que o do gás carbónico. Diversas espécies marinhas morreram devido ao aumento da temperatura da água do mar, bem como ao aumento da salinidade, devido à reação deste gás com componentes presentes na água do mar. As evidências mais concretas são a grande concentração de Carbono 12 nas amostras de animais, vegetais e minerais fossilizados da época.
Causas das mudanças climáticas
Ciclos de Milankovich
O físico e matemático sérvio Milutin Milankovich observou que o movimento de precessão, a inclinação do eixo terrestre e a excentricidade da órbita terrestre variam ciclicamente ao longo do tempo.
Estas variações explicam alguns dos eventos climáticos, como foi mostrado, pois provoca uma mudança na quantidade de radiação recebida por um determinado Hemisfério no verão e no inverno.
Ciclos de Atividade Solar
O Sol passa por variações em sua atividade, ou seja, em suas emissões de radiação. Estes ciclos ocorrem em aproximadamente 11 anos e podem assumir valores máximos ou mínimos, causando várias alterações no clima.
Variações magnéticas
O paleomagnetismo é o estudo das variações do campo magnético da Terra ao longo dos anos. Os eventos de variação magnética ocorrem em ciclos não regulares, podendo sua intensidade variar desde efeitos apenas mensuráveis à inversões na orientação do campo. As inversões magnéticas ocorrem devido à “resposta” do núcleo da Terra (condutor, formado de Ferro e Níquel) ao efeito magnético das emissões solares (de alta energia). Esta “resposta” tenta reproduzir o campo gerado pela radiação solar e apresenta diversas irregularidades. Durante os eventos de inversão, podem ocorrer mudanças climáticas acentuadas devido à variação da localização dos Pólos, que é por onde grande parte das emissões solares penetram. Estas mudanças, normalmente, são devido ao aquecimento diferenciado das regiões que estão sob o efeito das emissões.
Aquecimento Global
O aquecimento global é o processo em que ocorre aumento significativo na temperatura. Este aumento causa desde tempestades mais severas e freqüentes à tufões e furacões altamente destrutivos. Atualmente, tem se notado um aumento na temperatura média do planeta de cerca de 0,7°C nos últimos 140 anos. Este aquecimento é causado, principalmente pelo efeito estufa, que vem sendo, cada vez mais, intensificado por atividades humanas, e pelo buraco na camada de Ozônio.Tema sob debate científico.
Colisão de meteoros e erupções vulcânicas
Os meteoros são rochas compostas de minerais e gelo que orbitam a nossa galáxia. Estas rochas, quando atraídas pelo campo gravitacional da Terra, podem entrar na atmosfera. Uma grande parte destas pedras é destruída graças à própria atmosfera, já que o atrito com esta gera um aquecimento próximo a 5000 °C e desintegra as rochas. Porém algumas rochas maiores conseguem atingir a superfície e o impacto é tão violento que uma nuvem de metais e poeira se forma na atmosfera, impedindo a entrada de radiação solar.
De forma análoga, os vulcões, que se formam nas zonas de falhas das placas tectônicas, lançam magma (metais fundidos da Astenosfera) e junto, poeira, cinzas e partículas densas de fuligem, também ocasionando o bloqueio dos raios solares ,efeito chamado de Escurecimento global.
Aplicações da Paleoclimatologia
A Paleoclimatologia é uma ciência fundamental para o estudo do clima presente e para a elaboração de previsões futuras já que seus estudos permitem avaliar o clima de uma forma cíclica (em alguns casos), permitindo assim verificar quais efeitos são de um período natural do clima e o que foi causado pelo homem e a entender melhor estas mudanças. Além disso, a Paleoclimatologia tem uma aplicação no ramo da Paleontologia, pois seus estudos aplicados a fósseis animais e vegetais ajudam a determinar as características destes animais (hábitos, alimentação, etc.), além do estudo de civilizações antigas.
Paleogeografia e Paleoclima
Muito do que se conhece hoje sobre a disposição dos continentes através do tempo geológico deve-se também ao estudo da distribuição dos fósseis.
Répteis mesossaurídeos ocorrem em rochas permianas do Brasil e África depositadas em uma antiga bacia sedimentar conhecida no Brasil como Bacia do Paraná e na África como Bacia do Karoo. Esta distribuição, bem como a similaridade das rochas, formadas sob as mesmas condições ambientais, são um exemplo de que estas duas depressões formavam uma única bacia no passado, assim como a América do Sul e África eram partes de um único continente.
O movimento das placas tectônicas sobre as quais se encontram os continentes fará com que estes viajem pelas zonas climáticas da Terra. No final do Período Carbonífero, enquanto o Estado de São Paulo experimentava a pressão de grandes geleiras sobre seu solo e a formação de lagos glaciais, uma diversificada fauna de invertebrados tropicais florescia nos continentes hoje situados na Zona Temperada do Hemisfério Norte.
Por exemplo, a comparação da distribuição paleogeográfica de corais rugosos do Período Devoniano com a dos recifes atuais testificam a deriva dos continentes.
O paleoclima da Terra condicionou a distribuição dos animais assim como vemos na distribuição geográfica atual de pingüins e samambaias limitadas pelas zonas climáticas dos dias atuais.
pa·le·o·cli·ma
(paleo- + clima)
substantivo masculino
[Meteorologia] Clima antigo, existente em determinado período geológico.
"paleoclima", in Dicionário Priberam da Língua Portuguesa [em linha], 2008-2013, http://www.priberam.pt/dlpo/paleoclima [consultado em 15-09-2014].
Diversos fatores atuam na preservação de organismos e favorecem a fossilização. O soterramento rápido após a morte, a ausência de decomposição pela atividade das bactérias, a composição química e estrutural do esqueleto, o modo de vida, as condições químicas que imperam no meio, são alguns dos fatores que determinará a modo de fossilização.
O processo de fossilização de um organismo vivo resulta da ação de um conjunto de processos físicos, químicos e biológicos que atuam no ambiente deposicional. Os organismos que apresentam partes biomineralizadas por carbonatos, fosfatos, silicatos ou constituídas por materiais orgânicos resistentes como a quitina e a celulose apresentam maiores chances de preservação. Mesmo assim, preservações excepcionais de partes moles ainda ocorrem no registro fóssil.
Os fósseis podem se preservar de diferentes modos, dependendo dos fatores e das substâncias químicas que atuaram após a morte do organismo. Os principais tipos de fossilização podem ser reunidos em dois grandes grupos: Restos e Vestígios.
Os restos consistem nas partes duras (conchas, ossos, dentes, etc.) e nas moles (vísceras, pele, músculos, vasos sangüíneos, etc.).
As partes duras têm mais chance de se fossilizarem. Sua composição pode ser de sílica, como as espículas de algumas esponjas; de carbonato de cálcio, como as placas esqueléticas de estrelas-do-mar e conchas de moluscos; de quitina, que compõem o exoesqueleto dos insetos.
Os restos vegetais apresentam-se sempre dissociados no registro fóssil, dificultando o estudo da planta como um organismo completo. As folhas, caules, semente e polens encontram-se, normalmente, separados no meio.
PRESERVAÇÃO DAS PARTES MOLES
PRESERVAÇÃO DAS PARTES DURAS
Após a morte, os organismos Entram rapidamente em processo de decomposição e, por isso, dificilmente as partes moles ficam preservadas. Somente em condições especiais, como soterramento e águas ricas em cálcio, permitem que partes moles permaneçam intactas.
Há casos em que animais completos ficaram preservados, tanto as partes duras quanto as moles. Há ocorrências de preservação devido às condições glaciais, à dessecação e preservação em âmbar.
O âmbar é uma resina fóssil, vinda de espécies de gimnospermas e angiospermas, e que preservou insetos, aranhas e rãs, por exemplo. As condições glaciais na Sibéria e no Alasca possibilitaram a preservação de grandes animais, como mamutes e rinocerontes, podendo preservar até sua pele e estômago. A dessecação ocorre em clima seco e árido, em que o animal morre e desidrata rapidamente, então, os agentes decompositores não são capazes de agir.
A maioria dos fósseis registrados é de partes duras. Mesmo nas rochas mais antigas, é possível encontrar muitas partes duras que se conversaram sem alterações na sua composição química original.
Estas partes podem ser preservadas através de vários processos de fossilização: incrustação, permineralização, recristalização, substituição e carbonificação.
Na incrustação, as substancias transportadas pela água cristalizam-se na superfície da estrutura, revestindo-a por completo, preservando, assim, a parte dura.
A permineralização é um tipo de fossilização bastante freqüente. Ocorre quando um mineral preenche os poros, canalículos ou cavidades existentes no organismo. Os ossos e troncos de árvores são bastante suscetíveis a esta forma de preservação. As substâncias minerais, como a carbonato de cálcio e a sílica, penetram nas cavidades lentamente, permitindo, muitas vezes, que a estrutura original seja preservada.
A recristalização ocorre quando há modificações na estrutura cristalina do mineral original, a composição química permanece a mesma.
Na carbonificação ou incarbonização ocorre a perda gradual dos elementos voláteis da matéria orgânica, o oxigênio, hidrogênio e nitrogênio são liberados, ficando apenas uma película de carbono.
Outro processo de fossilização é a substituição, em que a substância primitiva é substituída por outra. Mesmo havendo a substituição quase completa da substância original, muitas estruturas delicadas podem ser preservadas.
Os vestígios são evidencias de existência dos organismos ou de suas atividades. Assas de insetos, folhas vegetais e outros órgãos similares compostos de quitina ou celulose, podem ficar impressos nas rochas. São consideradas como positivas quando estão em alto-relevo e negativas, em baixo-relevo.
Vestígios das atividades vitais dos organismos são freqüentes no registro sedimentar e sua presença nos sedimentos contribui para fazer interpretações paleoambientais. Estes fósseis são denominados icnofósseis. Os mais freqüentes são as pistas, tubos e sulcos produzidos por animais invertebrados, resultantes de seu deslocamento no substrato e as pegadas deixadas por vertebrados nos sedimentos. Há também testemunhos de outras atividades como nutrição e reprodução.
Quanto à nutrição o que mais é encontrado são os excrementos fossilizados, denominados de coprólitos. Seixos, denominados de gastrólitos, são interpretados como as pedrinhas que as aves e alguns répteis têm no aparelho digestivo para auxiliar na digestão.
É possível ainda encontrar ovos fossilizados, principalmente de répteis. Há outros vestígios menos comuns, mas ainda interessantes, como as marcas de dentadas de répteis em conchas; sulcos feitos nas rochas pelos bicos das aves; ninhos fossilizados entre outros.
fossilização
Ao conjunto de fenómenos físicos, químicos e biológicos que permitem a formação de fósseis dá-se o nome de fossilização.
Todo o cadáver abandonado sobre o solo torna-se presa de uma multidão de agentes de putrefação, principalmente bactérias, que rapidamente destroem todas as partes moles. Depois, pela ação das intempéries, desaparece o esqueleto e do cadáver não resta nada. Portanto, para ocorrer fossilização é necessário verificarem-se condições específicas, umas inerentes ao meio, outras inerentes ao próprio ser vivo.
No meio, é necessário que, após a morte do ser vivo, sobre ele se forme um depósito que o isole do ambiente, impedindo a sua destruição. É por esta razão que existe grande número de fósseis marinhos e lacustres, enquanto escasseiam os fósseis terrestres.
A qualidade do depósito que recobre o ser também é condicionante da fossilização. Quanto mais fino e impermeável for o sedimento, mais fácil será a fossilização. Um depósito grosseiro e permeável dificulta a fossilização.
As temperaturas médias e a humidade, na medida em que facilitam as atividades microbianas, dificultam a fossilização. Pelo contrário, temperaturas baixas e clima seco facilitam-na, na medida em que impedem ou retardam as ações microbianas.
Relativamente às características do ser vivo, a fossilização é tanto mais fácil quanto mais rico for o ser vivo em substâncias minerais. Estas podem-se resumir a cerca de uma dezena, das quais as mais frequentes são o carbonato de cálcio (CaCO2), a sílica (SiO2) e o fosfato de cálcio (Ca5OH(PO4)3).
Os ossos, dentes, conchas, etc., fornecem os melhores fósseis. Unhas, pelos, penas, chifres, etc., constituídos por ceratina, raramente se conservam. As partes moles só em casos excecionais deixam impressões reconhecíveis. Quando tal acontece, o fóssil é do mais alto interesse, pois fornece informações mais precisas sobre a constituição do ser.
Segundo a natureza do cadáver, do sedimento onde se conserva, das águas de infiltração que o atravessam, a fossilização realiza-se por vários processos. Estes processos são a conservação, a mineralização, a incrustação, a moldagem, a incarbonização e a impressão.
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Fossilização
Por Mayara Lopes Cardoso
Fósseis (do latim fossilis, tirado da terra) são vestígios deixados por seres que viveram no passado, que podem ser ossos, dentes, pegadas impressas em rochas, fezes petrificadas, animais conservados no gelo, por exemplo. O processo natural de formação de um fóssil é denominado fossilização.
Fóssil de um peixe. Foto: Dinoton / Shutterstock.com
A fossilização é um processo extremamente lento e complexo, chegando a durar milhares de anos. Trata-se, ainda, de um mecanismo raro, uma vez que, para ocorrer, são necessárias condições extremamente favoráveis à conservação do vestígio deixado pelo organismo:
É preciso haver um soterramento rápido do corpo do ser vivo, caso contrário, ele será rapidamente degradados por microrganismos decompositores (bactérias e fungos). Esses restos são cobertos por areia, argila, e outros sedimentos.
Somente podem ser fossilizados os organismos que possuem partes rígidas, como ossos, dentes, troncos, carapaças e conchas, que são as partes que menos sofrem decomposição.
O tipo de sedimento que submerge o organismo deve ser fino (como o silte e a argila), pois os sedimentos mais grossos podem ser erodidos com o movimento das águas, além de decompor a matéria orgânica.
O meio onde ser forma um fóssil, para uma melhor conservação, deve ser desprovido de oxigênio (anaeróbio), já que a oxidação contribui muito para a degradação orgânica. O clima deve ser frio, pois a ação dos microrganismos decompositores diminui muito em temperaturas baixas.
Os fósseis podem manter-se preservados de várias maneiras, daí os diferentes tipos de fossilização:
Moldagem – consiste num tipo de fossilização em que os restos soterrados do ser vivo, após deixarem sua forma gravada na rocha, são completamente degradados (até mesmo as partes mais duras desaparecem).
Contramoldagem – ocorre quando a lacuna deixada no molde é preenchida por minerais, que se solidificam constituindo uma cópia, em rocha, do ser vivo original. Logo, a ocorrência de um processo de contramoldagem depende obrigatoriamente do processo de moldagem.
Mumificação – tipo de fossilização mais raro, em que há a preservação de parte ou de todo o organismo. Esse corpo pode ser congelado, desidratado ou solidificado por meio de substâncias impermeáveis, mantendo sua inteireza. Dessa forma, podem ser preservadas ilesas algumas partes como, órgãos, pele e até sua última refeição.
Mineralização (permineralização ou petrificação) – nesse tipo de fossilização, as substâncias orgânicas do corpo do organismo soterrado são substituídas por minerais presentes no meio ou trazidos pela água (como a sílica, por exemplo). Paulatinamente, os compostos minerais tomam o lugar das substâncias orgânicas, numa troca tão precisa que todas as particularidades do corpo do organismo são mantidas, sem restar nada de matéria orgânica original. Através deste processo, são fossilizadas as partes duras (ossos, dentes, unhas), ramos e troncos de plantas, entre outros.
Impressão – tipo de fossilização em que somente são preservados os vestígios deixados pelo organismo. São pegadas, rastos, tocas ou marcas que um ser vivo deixou sobre um terreno mole, que, com o passar do tempo, se transformou em rocha.