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Machine Translated by Google Machine Translated by Google EVOLUÇÃO A HISTÓRIA HUMANA Machine Translated by Google Machine Translated by Google EVOLUÇÃO A HISTÓRIA HUMANA Machine Translated by Google 44 macacos do Novo Mundo Árvore genealógica 30 Macacos primitivos e macacos do Velho Mundo 86 Australopithecus africanus 10 De volta no tempo 32 68 Ororin de Tugen, paranthropus etíope Poço de Australopithecus 16 O que são fósseis? Evolução 22 46 74 Australopithecus anamensis 26 54 macacos e humanos Ciência arqueológica 40 Os primeiros primatas 60 Platyops Kenyanthropus 76 Australopithecus afarensis Reconstrução 62 Sahelanthropus tchadensis 92 Australopithecus garhi, 93 Paranthropus robustus, Interpretando o comportamento 14 O registro geológico Ardipithecus kadabba 36 70 Ardipithecus ramidus 24 38 Classificação Encontrando nossos ancestrais 50 macacos modernos 58 Evolução humana 75 Australopithecus bahrelghazali, Juntando-o 28 Dando vida aos ossos VEJA TUDO QUE HÁ PARA SABER UM MUNDO DE IDEIAS: 34 PRIMATAS NOSSO PASSADO 56 HOMININOS 08 ENTENDIMENTO ISBN: 978-1-4654-7401-8 www.dk.com DORLING KINDERSLEY PRIMEIRA EDIÇÃO EDIÇÃO REVISADA Diretora de Arte Karen Self Editora americana Kayla Dugger Editores do projeto Gill Pitts, Steve Setford, David Summers, Miezan van Zyl Diretor de arte Phil Ormerod Primeira edição americana, 2011 001–306253–julho/2018 Editor-chefe Angeles Gavira Guerrero Editora Associada Liz Wheeler Senior Editor Angeles Gavira Guerrero Direitos autorais do prefácio © Dra. Alice May Roberts, 2011 Os livros DK estão disponíveis com descontos especiais quando comprados a granel para promoções de vendas, prêmios, angariação de fundos ou uso educacional. Para obter detalhes, entre em contato com: DK Publishing Special Markets, 345 Hudson Street, Nova York, Nova York 10014 SpecialSales@dk.com Sofia MTT Diretor de Design Phil Ormerod Designer de jaquetas Mark Cavanagh Pesquisadora de imagens Liz Moore Editora Associada Liz Wheeler Publicado nos Estados Unidos pela DK Publishing Editor do projeto David Summers Produtor Alex Bell Editor Sênior Peter Frances Designer de jaquetas Surabhi Wadhwa Diretor de Publicação Jonathan Metcalf Designers assistentes Riccie Janus, Fiona Macdonald Editora de arte Michelle Baxter Esta edição americana, 2018 Publicado na Grã-Bretanha pela Dorling Kindersley Limited. Impresso e encadernado na China DK, uma divisão da Penguin Random House LLC 18 19 20 21 22 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 Editora de Jaquetas Claire Gell Designers Dave Ball, Paul Drislane, Duncan Turner, Steve Woosnam-Savage Editora-chefe Sarah Larter Ilustrações cênicas Robert Nicholls Reconstruções de modelos 3D por Kennis & Kennis Copyright © 2011, 2018 Dorling Kindersley Limited Todos os direitos reservados. Sem limitar os direitos sob os direitos autorais reservados acima, nenhuma parte desta publicação pode ser reproduzida, armazenada ou introduzida em um sistema de recuperação, ou transmitida, de qualquer forma ou por qualquer meio (eletrônico, mecânico, fotocópia, gravação ou outro ), sem a permissão prévia por escrito do proprietário dos direitos autorais. Editor-chefe de arte Michael Duffy Editora de arte sênior Ina Stradins Produtor de pré-produção Andy Hilliard Fotógrafo Gary Ombler Editor de Produção Ben Marcus Editor Jonathan Metcalf 345 Hudson Street, Nova York, Nova York 10014 Um registro de catálogo para este livro está disponível na Biblioteca do Congresso. Editora de arte sênior Ina Stradins Gerente de Desenvolvimento de Design de Jaquetas Assistente de design júnior Jonny Burrows Controladora de Produção Erika Pepe CONTEÚDO Machine Translated by Google 220 Obtendo mais dos animais 148 Homo neanderthalensis 172 Comparando cabeças 178 Genética de migrações passadas Primatas 202 caçadores-coletores 208 agricultores no oeste e sul da Ásia 98 Um homem prático 134 O homem de Heidelberg 236 Padrão de Ur Entendendo nosso passado De caçadores a fazendeiros 216 Agricultores na Europa 244 Glossário 184 Uma nova espécie aparece 194 O Novo Mundo 210 Göbekli Tepe 94 Paranthropus boisei 255 Agradecimentos 128 Homo antecessor 224 Metalurgia 226 Comércio 234 Mesopotâmia e o Indo 240 Shang China 182 Último dos antigos 188 A colonização da Europa 114 Homo ergaster 230 Newgrange 190 Neandertais e humanos modernos na Europa 206 Do forrageamento à produção de alimentos Hominídeos 222 Desenvolvimento de embarcações 158 O homem nasceu 238 Egito Dinástico 180 Primeira migração hominídea Fora da África 204 arte rupestre 214 Agricultores no Leste Asiático Edição revisada 218 Agricultores nas Américas 140 Homo floresiensis 160 Um homem sábio 176 migrações humanas 200 Depois do gelo 122 O homem foi levantado 232 Os primeiros estados 248 Índice 186 Leste ao longo da costa 196 Oceania 212 Agricultores na África 108 homem georgiano 228 Religião 242 civilizações americanas 192 Norte e Leste da Ásia 198 DE CAÇADORES 174 FORA DA ÁFRICA AOS AGRICULTORES AUTORES E CONSULTORES de Engajamento Público em Ciência, Universidade de Birmingham, Reino Unido. Consultor: Dr. Stephen Oppenheimer, Escola de Antropologia, Universidade de Oxford, Reino Unido. Autor: Professor Michael J. Benton, Professor de Paleontologia de Vertebrados, Universidade de Bristol, Reino Unido. Autor: Dra. Jane McIntosh, Pesquisadora Associada Sênior, Faculdade de Estudos Asiáticos e do Oriente Médio, Universidade de Cambridge, Reino Unido. Autor: Dra. Kate Robson-Brown, Professora Sênior em Antropologia Biológica, Departamento de Arqueologia e Antropologia, Universidade de Bristol, Reino Unido, com contribuições da Dra. Fiona Coward, Professora Sênior de Arqueologia e Antropologia, Universidade de Bournemouth, Reino Unido. Autor: Professora Alice Roberts, Professora Consultor: Professor Eric J. Sargis, Departamento de Antropologia, Universidade de Yale / Curador de Paleontologia de Vertebrados, Museu Peabody de História Natural, EUA. Revisões da Dra. Fiona Coward e Arqueologia Medieval e Centro Senckenberg para Evolução Humana e Paleoecologia, Eberhard Karls Universität Tübingen, Alemanha. Autor: Professor Colin Groves, Escola de Arqueologia e Antropologia, Australian National University, Canberra, Austrália. Consultora: Professora Katerina Harvati, Chefe de Paleoantropologia, Instituto de Pré-História Antiga Consultores: Dra. Fiona Coward (ver Hominins); Professor Paul O'Higgins, Professor de Anatomia, Centro de Ciências Anatômicas e Humanas, Hull York Medical School, Reino Unido. Consultor: Dr. Peter Bogucki, Reitor Associado para Assuntos de Graduação, Escola de Engenharia e Ciências Aplicadas, Universidade de Princeton, EUA. Machine Translated by Google PREFÁCIO maneira de explorar essas questões, mas a ciência nos leva a buscar evidências e respostas no mundo e de onde viemos. Como nenhum outro animal, parece que temos uma necessidade muito profunda de consciência única, e que parece naturalmente nos levar a fazer perguntas sobre quem somos, e nos coloca, como espécie, em nosso próprio contexto biológico e ecológico.mundo natural e nossa relação com outras formas de vida. A religião e a filosofia podem fornecer um ancestrais há muito mortos. Uma perspectiva evolutiva nos oferece uma compreensão profunda e rica de nós mesmos, Como seres humanos, estamos conscientes de nós mesmos. Cada um de nós tem um forte senso de identidade que emana de nossa Por milhares de anos, os humanos tentaram responder a perguntas sobre nossa origem, nosso lugar na irmãos - cujas reconstruções artísticas admiro há muito tempo - produziram uma série de extraordinários, segredos do nosso passado, permitindo-nos voltar no tempo para investigar a nossa árvore genealógica e conhecer conhecemos a nós mesmos. nos leva de volta às raízes da árvore genealógica humana, e encontramos nossos ancestrais. Os Kennis ao nosso redor e dentro de nós. Essa abordagem empírica de questões antigas revelou Somos primatas, e este livro começa apresentando nossos parentes vivos nesse grupo. O próximo capítulo REGISTRO DO NOSSO PASSADO As rochas ao redor do Lago Turkana, no Grande Vale do Rift da África, contêm os restos de várias espécies de ancestrais humanos de até 4 milhões de anos atrás. Alguns desses fósseis desempenharam um papel fundamental na formação de nossas ideias sobre a evolução humana. Machine Translated by Google Esta não é uma história de uma ascensão inexorável ao poder, a produzir maior diversidade e complexidade ao longo do tempo, mas não é esse o chegou ao fim e, finalmente, para traçar o surgimento de civilizações antigas em todo o mundo. espécies na terra; serendipidade está por trás das maiores conquistas de grandes civilizações. A evolução através da seleção natural pode tender a não havia nada inevitável sobre o aparecimento do nosso próprio espécies fora da África, e passar a examinar as mudanças nos estilos de vida e subsistência humanos como a Idade do Gelo história de uma progressão inevitável e linear, de uma vida nas árvores para retratos 3D realistas de nossos parentes antigos. Em seguida, olhamos para a expansão dos antigos e modernos maneiras surpreendentes, e é ao mesmo tempo humilhante e maravilhoso perceber que dominação e domínio sobre o resto do mundo natural. Não é um ALICE ROBERTS mesma coisa que “progresso”. A evolução se desenrola de forma imprevisível e nossas civilizações. Machine Translated by Google Machine Translated by Google COMPREENSÃO NOSSO PASSADO As raízes dos humanos modernos podem ser rastreadas até A pesquisa científica moderna no campo e no laboratório pode agora fornecer uma rica compreensão de como nossos ancestrais viviam. tempo profundo, muitos milhões de anos atrás. A evidência primária vem de fósseis – esqueletos, crânios e fragmentos de ossos. Os cientistas têm muitas ferramentas que lhes permitem extrair informações sutis desses ossos antigos. É até possível extrair DNA antigo de alguns espécimes. Os contextos ambientais em que os fósseis são encontrados, bem como os artefatos feitos por alguns de nossos ancestrais mais recentes, também fornecem pistas úteis. Machine Translated by Google Datando a escala de tempo Tempo geológico Paleozóico 544 milhões 416 milhões O tempo profundo, durante o qual a Terra foi formada, estende-se por muitos milhões de anos no passado. Seu estudo é a reserva da geologia, o estudo da Terra. Os geólogos agora sabem muito sobre como a superfície da Terra mudou ao longo de milhões de anos e as rochas que compõem a superfície da Terra podem ser datadas com precisão crescente. 488,3 milhões 443,7 milhões Um mineral cristaliza a partir de rocha derretida e contém átomos de urânio-235 radioativos (mostrados aqui em amarelo). O urânio-235 acabará por decair para formar o isótopo chumbo-207. 1.400 MILHÕES DE ANOS DEPOIS A escala de tempo geológica é dividida em eras e períodos que foram nomeados em grande parte nas décadas de 1830 e 1840. Esta escala padrão está em constante revisão e aprimoramento. 700 MILHÕES DE ANOS DEPOIS FÓSSEIS DE NAMORO A datação radiométrica de fósseis depende da datação das rochas ígneas apropriadas mais próximas, como lava vulcânica e cinzas depositadas como parte dos estratos. A datação de rochas ígneas acima e abaixo de um fóssil fornece a idade máxima e mínima possível. A “meia-vida” do urânio-235 é Se um geólogo mede a proporção restante na rocha (agora 1:7), a rocha é datada em três Esses globos mostram a dança dos continentes ao longo do tempo. Duzentos milhões de anos atrás, os continentes se uniram, com a África e a Índia fazendo parte de um supercontinente. meias-vidas. Como a meia-vida do urânio-235 é de 700 milhões de anos, a rocha tem 2.100 milhões de anos. Os vários continentes desde então se separaram. A DIVISÃO DO TEMPO GEOLÓGICO 700 milhões de anos. Isso significa que durante um período de 700 milhões de anos, 50% (metade) dos átomos de urânio decairão para se tornarem isótopos de chumbo-207. Quando outros 50 por cento dos átomos de urânio-235 restantes decaíram, a proporção de urânio para átomos de chumbo é de 1:3. Isso significa que 1.400 milhões de anos se passaram desde a formação da rocha. MUDANÇA DE FORMA 2.100 MILHÕES DE ANOS DEPOIS ANO DE FORMAÇÃO 450 mya Primeira evidência de artrópodes terrestres 200 MYA MILHÕES DE ANOS ATRÁS (MYA) 375 mya Primeiro anfíbio, primeiro colecanto solo chumbo-207 oceano Índico O Atlântico se ampliou 1 URÂNIO-235: 535 mya Primeiro peixe átomo (1,75 milhões de anos) 7 LEAD-207 solo 485 mya Primeiros vertebrados com osso Eurásia Eurásia começando a se separar da América do Norte 380 mya Primeiras aranhas A África se separou de outros continentes do sul 2.400 mya Primeira evidência de bactérias urânio-235 1 URÂNIO-235: 3 LEAD-207 NOS DIAS DE HOJE Pangeia 3.600 mya Primeira evidência de vida 1 URÂNIO-235: A Índia está no meio RAZÃO 75 MYA 1.850 mya Primeiro eucarioto 3.000 2.500 2.000 1.500 1.000 cinza vulcanica A Antártida está isolada A Índia juntou-se 425 mya Planta terrestre mais antiga 0 LEAD-207 cinzas vulcânicas (1,5 milhões de anos) solo RAZÃO RAZÃO 1 URÂNIO-235: supercontinente de átomo 4.500 mya Formação da Terra 1 LEAD-207 RAZÃO 4.500 4.000 3.500 De volta no tempo Ordoviciano silurianoCambriano devoniano A Terra formou-se há cerca de 4.500 milhões de anos (mya), a partir da condensação de material no espaço. A princípio, todo o planeta estava derretido e não havia crosta sólida, água ou atmosfera. Após 500 milhões de anos, a superfície esfriou para formar rochas e, mais tarde, à medida que a superfície esfriou ainda mais, os oceanos se acumularam. A primeira vida microbiana simples surgiu há cerca de 3.600 milhões de anos. Nos 3.000 milhões de anos seguintes, a vida permaneceu relativamente simples, progredindo de formas microscópicas para visíveis – todo esse tempo é chamado pelos geólogos de Pré- Cambriano. O restante de Os fósseis nos contam sobre a vida da época e são usados paradeterminar a própria escala de tempo geológica. Milhares de correlações de fósseis de um lugar para outro produzem uma escala de tempo relativa detalhada, em milhões de anos. A escala de tempo geológica padrão é baseada em estudos de escala regional de geologia, fósseis, correlação e datação absoluta. O trabalho geológico regional começou há mais de 200 anos, quando geólogos na Inglaterra, França e Alemanha notaram que as camadas de rochas ocorriam em sequências previsíveis, e que muitas vezes podiam ser identificadas por fósseis específicos que continham (ver p.15); mesmos fósseis, mesma idade da rocha. Datas geológicas exatas vêm de minerais radioativos em rochas particulares, especialmente cinzas vulcânicas dentro de sequências de sedimentos. Quando as cinzas fundidas assentaram, as estruturas de muitos minerais recém-formados foram fixadas. O tempo geológico, os últimos 544 milhões de anos, é conhecido com muito mais detalhes porque os fósseis se espalharam pela primeira vez em rochas dessa idade. Minerais radioativos como urânio (veja à esquerda) ou potássio decaíram a uma taxa previsível, ao longo de milhões de anos. As proporções do mineral original (“pai”) para o produto de decaimento (“filha”) fornecem uma medida da idade da rocha quando calibrada contra a taxa conhecida de decaimento. A datação por carbono-14 é outra forma de datação radiométrica que funciona com o princípio de medir o decaimento, mas só funciona em material orgânico com até 50.000 anos de idade. 010 COMPREENDENDO NOSSO PASSADO Pré-cambriano Namoro absoluto Machine Translated by Google 359,2 milhões 250 milhões 65 milhões199,6 milhões299 milhões 145,5 milhões VIDA NAS PLACAS EM MUDANÇA A ÚLTIMA ERA DO GELO Fósseis da mesma espécie foram recuperados em diferentes continentes, comprovando que essas áreas já foram unidas. O réptil Mesosaurus foi encontrado em uma parte da África e também na América do Sul, que se unem perfeitamente quando os continentes se unem. Calotas de gelo menores expandiram-se para fora das Montanhas Rochosas, dos Alpes e do Himalaia. Um exemplo extremo de mudança climática são as fases glaciais do Quaternário. O último glacial foi marcado pela expansão da calota polar sobre a Sibéria, Europa e Canadá. DIÓXIDO DE CARBONO E TEMPERATURA A curva de dióxido de carbono (acima), documentada a partir de um núcleo de gelo da Antártida, mostra quatro ciclos principais nos últimos 400.000 anos, com picos correspondentes a picos de temperatura (interglaciais) e vales marcando as fases glaciais frias. A última glacial terminou há 12.000 anos. 2 (3,6) 240 215 milhões de anos Primeiros mamíferos patagônico 225 milhões de anos Primeiros dinossauros Folha de gêlo Groenlândia Mesossauro, um réptil de água doce do Permiano ÁFRICA -6 (-10,8) AMÉRICA 125 mya Primeiras plantas com flores Mar seco Cordilheira gelo marinho 0 ponte de terra Beringia 280 0 achados fósseis de 65 milhões de anos Extinção dos dinossauros Golfo de Folha de gêlo 220 -8 (-14,4) Folha de gêlo achados fósseis de Lystrosaurus, um réptil terrestre do Triássico 4 (7,2) Folha de gêlo Manto de Gelo Antártico temperatura (azul) AUSTRÁLIA 250 milhões de anos de extinção em massa Ponte terrestre do Canal da Mancha 200 achados fósseis de -2 (-3,6) ÍNDIA Glossopteris, uma planta extinta do Permiano Pérsia seca Laurentide Ponte de terra de Sunda 320 mya Primeiras coníferas -10 (-18) 400.000 350.000 300.000 250.000 200.000 150.000 100.000 50.000 ANTÁRTICA 155 mya Primeiro pássaro escandinavo 260 ANTÁRTICA Cynognathus, um réptil terrestre do Triássico 180 -4 (-7,2) dióxido de carbono (roxo) achados fósseis de Amarelo Ponte Terrestre de Sahul Folha de gêlo 300 IDADE (ANOS ANTES DO PRESENTE) SUL DE VOLTA NO TEMPO 011 Registros históricos escritos revelam grandes mudanças nas temperaturas ao longo de dezenas ou centenas de anos, já que as pessoas frequentemente registravam condições climáticas extremas quando os ciclos normais das colheitas eram perturbados. Ao estudar a composição química de núcleos de gelo perfurados de mantos de gelo e geleiras, podemos olhar para trás para 400.000 anos atrás ou mais em detalhes No início, os geólogos se opuseram à ideia da deriva continental porque não parecia haver nenhuma prova de como os continentes poderiam se mover. Mas as evidências construídas no flutuações de temperatura em um ciclo anual, década e século. Esses registros mostram ciclos glaciais e interglaciais, à medida que a calota de gelo do Pólo Norte se expandiu e reduziu. Os geólogos também podem documentar mudanças no clima ao longo de milhões de anos estudando sedimentos em leitos de lagos e oceanos, corais fossilizados e anéis de árvores fossilizadas. As décadas de 1950 e 1960 mostraram como o movimento lento do magma derretido sob a crosta conduz o processo. A ideia de deriva continental foi proposta pelo meteorologista alemão Alfred Wegener (1880-1930) em 1912, com base em duas linhas de evidência. Primeiro, ele observou a estreita correspondência das costas do Oceano Atlântico e como, por exemplo, a costa leste da América do Sul “se encaixava” na costa oeste da África. Sua sugestão de que o Atlântico não existiu uma vez e que todos os continentes foram unidos como um grande supercontinente, denominado Pangea (grego antigo para “todo o mundo”), foi confirmado por sua observação de rochas e fósseis compartilhados em terras do sul que datam do século XX. Permiano e Triássico, cerca de 250 milhões de anos atrás. CretáceoTriássicoCarbonífero jurássicoPermiano Tectônica e vida Mudança de clima MUDANÇA DE TEMPERATURA ºC (ºF)DIÓXIDO DE CARBONO (PARTES POR MILHÃO POR VOLUME) Mesozóico Machine Translated by Google CRATERA CHICXULUB Esta imagem é uma reconstrução geofísica 3-D da cratera enterrada, situada parcialmente em terra e parcialmente no mar, no sul do México. A cratera tem mais de 150 km de diâmetro e indica o impacto de um asteróide com cerca de 10 km de diâmetro. Metasequoia occidentalis era abundante no meio-oeste americano no Cenozóico, quando os climas eram mais quentes e úmidos. A espécie morreu nos EUA por causa das condições áridas modernas. PARENTE REDWOOD Paleogeno 65,5-23,03 milhões de anos Propagação das pastagens EVENTO DE EXTINÇÃO K–T EVENTOS GEOLÓGICOS CLIMA PERÍODO ERA VIDA 60 milhões 50 milhões 40 milhões65 milhões Os climas eram notoriamente quentes durante a era dos dinossauros, e as temperaturas continuaram a diminuir de cerca de 100 A Era Cenozóica começou com a extinção catastrófica (referida como Extinção K-T) dos dinossauros, provavelmente desencadeada por um grande impacto de meteorito no que hoje é o sul do México. Esta época também foi marcada por extinções muito mais amplas no mar e em terra, com muitos grupos de plantas e animais morrendo ou sofrendo reduções substanciais. O Cenozóico começou com um mundo um tanto esgotado, cheio de oportunidadespara animais e plantas que poderiam evoluir para preencher as lacunas deixadas pelos dinossauros. Nos primeiros 20 milhões de anos do Cenozóico, não estava claro que os mamíferos seriam os principais À medida que os climas polares esfriavam, os centros dos continentes se tornavam mais secos. Em alguns casos, isso deu origem a desertos, mas em outros a grandes extensões de pastagens. As gramíneas foram elementos menores da vegetação, mas tornaram-se imensamente importantes, como são hoje, com a evolução milhões de anos atrás. O Período Cenozóico foi predominantemente uma época de climas frios. beneficiários – durante esse período, o papel de carnívoro de topo foi assumido por pássaros gigantes ou crocodilos em diferentes partes do mundo. Enormes aves que não voam se alimentam de ancestrais cavalos na Europa e na América do Norte e de outros mamíferos do tamanho de cães na América do Sul. Os ancestrais dos cães e gatos modernos surgiram mais tarde e acabaram dominando. de pradarias 20-25 milhões de anos atrás em todos os continentes. Cenozóico Desfile da vida Erupção vulcânica folha de ginkgo antropóide primitivo Eosímias Os primeiros mamíferos eram comedores de insetos e plantas, e eram predados por crocodilos e pássaros gigantes. Os primeiros mamíferos carnívoros do tamanho de gatos apareceram aqui, mas só se tornaram maiores mais tarde, no Cenozóico. 35 milhões de anos Grandes extinções em répteis, anfíbios e gastrópodes. Muitos grupos de mamíferos modernos aparecem, incluindo cães folhas emparelhadas em lados opostos do caule 65-55 milhões de anos Diversificação rápida de mamíferos 55 mya Primeiras gramíneas 60 mya Rifting do Atlântico Norte continua com intensa atividade vulcânica 60 milhões de anos Edifício de 50 mya Temperatura média de 17ÿC/63ÿF; dióxido de carbono em 2 x nível atual; oxigênio a 23% do nível atual As pastagens dominam muitos continentes hoje e fornecem alimentos básicos (como trigo, arroz e aveia), mas só alcançaram esse domínio quando os climas esfriaram. 55 mya Primeiras baleias, primeiros roedores, cavalos, lagomorfos (coelhos) e proboscidea (elefantes) montanhas Rochosas 36 milhões de anos Crescimento inicial da camada de gelo da Antártida 60 milhões de anos Primeiros mamíferos carnívoros 65-55 mya Domínio de coníferas e ginkgos em altas latitudes O ancestral humano mais antigo, um pequeno alpinista provavelmente superficialmente semelhante a um esquilo, surgiu logo após o desaparecimento dos dinossauros. Bacia do Ártico de 36 milhões de anos é inaugurada, completando a separação da América do Norte e da Europa 35 milhões de anos impacto do meteorito na Baía de Chesapeake 41,5 milhões de anos Os primeiros antropóides conhecidos 35 milhões de anos Expansão dos ecossistemas de pastagens No início, as gramíneas eram plantas raras, de baixo nível, presentes em uma variedade de habitats. Sabe-se que seus ancestrais existiram no Cretáceo, mas o grupo permaneceu insignificante por muito tempo. 65 milhões de anos de impacto do meteorito Chicxulub 65 milhões de anos Primeiro primata O Mesozóico provavelmente terminou com um estrondo, quando um enorme meteorito atingiu a Terra e causou a rápida extinção de dinossauros e muitos outros grupos. 012 COMPREENDENDO NOSSO PASSADO Machine Translated by Google GELEIRA Dinossauros como A cabeça da geleira Perito Moreno na Argentina mostra as enormes quantidades de água presas em grandes mantos de gelo e o grande poder transformador das geleiras para moldar a paisagem. este Corythosaurus herbívoro existiu até o final do período Cretáceo, e então desapareceu repentinamente. ÚLTIMO DINOSSAURO 30 milhões 10 milhões20 milhões 0 As calotas polares são autogeradas quando são grandes o suficiente: no início, a pequena cobertura de gelo do inverno derrete no verão, mas uma vez que a camada é larga o suficiente, ela reflete a luz do sol, mantendo sua temperatura mais baixa do que o ar circundante (chamado de efeito albedo) , evitando assim que o gelo derreta. norte como o que é hoje Londres e Nova York. O Quaternário, às vezes chamado de “grande era do gelo”, abrange os últimos 2,6 milhões de anos. Ele testemunhou muitos episódios glaciais de intensidade variável. Os continentes do norte foram cobertos por espessas camadas de gelo, afetando climas em todo o mundo. As calotas polares surgiram mais tarde, cerca de 15 milhões de anos atrás. Lado a lado com os primeiros humanos na Europa, principalmente os neandertais adaptados ao frio, viviam outros animais glaciais, como rinocerontes lanudos, mamutes, ursos das cavernas, leões das cavernas, renas e raposas do Ártico. Esses animais eram capazes de se alimentar de alimentos esparsos de inverno, como líquens, e se empanturravam de uma variedade maior de plantas que floresciam durante os verões curtos. À medida que o gelo recuava, as renas e as raposas do Ártico se moviam para o norte com o gelo, mas os mamíferos maiores morreram à medida que suas áreas de habitat diminuíram. Quando o gelo avançava, plantas e animais acompanhavam o ritmo, geralmente movendo-se para o sul. Em episódios interglaciais, os climas quentes do Mediterrâneo e do Caribe se estenderam até 2,6 milhões de anos-0 16 mya As temperaturas flutuam em torno do nível atual 25 mya Primeiro cervo 18 milhões de anos Rifting e vulcanismo na África Oriental 10 mya A América do Sul move- se lentamente para o norte 20 mya Oxigênio a 23% do nível atual 4,6–2,5 milhões de anos O fechamento da lacuna entre a América do Norte e a América do Sul altera a circulação oceânica 19 milhões de anos Expansão de macacos primitivos na África Central 5 Fechamento do oceano de Tétis completo 3,2-0,01 milhões de anos 5 milhões de anos Os herbívoros de grande porte tornam-se mais diversificados; mamíferos carnívoros maiores e mais rápidos evoluem espinhos altos no cume ao longo das costas Quaternário Alpes começa 30 mya Divergência molecular de macacos de macacos do Velho Mundo 23–17 milhões de anos Procônsul emerge na África 6,5 milhões de anos Primeiro ancestral hominíneo possível, Sahelanthropus 28 mya Maior mamífero terrestre, Paraceratherium 30 milhões de anos Edifício de 18 mya Austrália continua a se mover para o norte 6 mya As temperaturas flutuam em torno do nível atual 14-10 mya Primatas se dispersam da África para a Europa e Ásia 8 milhões de anos O movimento para o norte da África é interrompido pela Europa 1,5 milhões de anos Abertura do estreito do Mar Vermelho, quebrando a ponte terrestre África-Arábia 20 milhões de anos Colisão da Índia com a Ásia cria o Himalaia 15 milhões de anos de erupção de basalto do rio Columbia 30 mya Primeiros gatos Períodos glaciais intermitentes 7-5 mya Evaporação do Mediterrâneo 4,2 milhões de anos Primeiros Australopithecus 0,3 milhões de anos Primeiro Homo sapiens aparece 5 Rifting no nordeste da África Américacrânio Thylacosmilus era um grande carnívoro do Sul Sahelanthropus Crânio do procônsul crânio Paraceratherium era um mamífero herbívoro Um homem sábio DE VOLTA NO TEMPO 013 Neogene 23,03-2,6 milhões de anos Mamíferos do norte Períodos glaciais NOS DIAS DE HOJE Machine Translated by Google Todas as rochas começaram como magma fundido. As rochas ígneas se formam quando o magma esfria e se solidifica. Os movimentos das placas tectônicas empurram grandes cadeias de montanhas, que são imediatamente sujeitas à erosão pelo vento e pela água. Os grãos erodidos são transportados rio abaixo e depositados em rios, lagos e mares. As rochas formadas a partir desses sedimentos acumulados são chamadas de rochas sedimentares. Calor e pressão extremos podem transformar rochas ígneas e sedimentares existentes, dobrando-as e assando-as para formar rochas metamórficas. As rochas sedimentares fornecem muitas dessas informações, embora camadas de lava e cinzas possam aparecer entre os sedimentos, e as rochas metamórficas também possam ser úteis. A estrutura dessas camadas indica a sequência de eventos no passado da Terra. A história da Terra é lida a partir de camadas de rochas, ou estratos. O geólogo inglês William Smith (1769-1839) foi o primeiro a colocar o registro geológico em ordem, elaborando sequências estratigráficas e desenhando mapas geológicos. Smith era um geólogo prático que ganhava a vida traçando rotas para canais. Para fazer isso, ele mapeou as rochas e notou como os mesmos conjuntos de fósseis ocorriam na mesma ordem onde quer que ele olhasse. O registro geológico provas de roupa de cama biotita matriz de grão fino indica resfriamento rápido 014 COMPREENDENDO NOSSO PASSADO WILLIAM SMITHOs primeiros observadores pensavam que as rochas e minerais sob seus pés estavam dispostos aleatoriamente e poderiam ser classificados apenas como úteis (como ouro, carvão e pedra de construção) ou inúteis. No entanto, vários geólogos antigos perceberam que havia um padrão previsível e que as rochas realmente forneciam evidências importantes da história da Terra. Camadas de rocha Camadas de rochas, como calcário ou arenito, formadas a partir de sedimentos acumulados, podem ter dezenas de quilômetros de espessura. ROCHAS SEDIMENTARES Rochas cristalinas, como granito ou basalto, já foram fundidas e resfriadas lenta ou rapidamente, formando cristais grandes ou pequenos. Bryce Canyon em Utah, EUA, mostra camadas de rochas do Cretáceo e do Terciário abrangendo 100 milhões de anos, fornecendo evidências importantes para estabelecer uma escala de tempo geológica. ROCHA ANTIGA As rochas metamórficas podem evidenciar as grandes forças e temperaturas que as formaram: a biotita neste xisto apresenta uma temperatura média de formação. ROCHAS ÍGNEAS ROCHAS METAMÓRFICAS Machine Translated by Google O registro fóssil STRATA AT UMA 2.6 MYA PERÍODO QUATERNÁRIO 542 MYA PERÍODO CAMBRIANO LOCAL A Sedimentos terrestres e marinhos acumulados no Cretáceo. As conchas de ouriços-do-mar, como Micraster, são fósseis comuns em leitos de giz do Cretáceo. STRATA AT 145 MYA PERÍODO CRETÁCEO 433 MYA PERÍODO SILURIAN LOCAL B B 65 MYA PERÍODO TERCIÁRIO PERÍODO PERMIANO DE 299 MYA 488 MYA PERÍODO ORDOVICiano 199 MYA PERÍODO JURÁSSICO A terra foi inundada por mares quentes e rasos no Jurássico, e fósseis como o réptil marinho Ichthyosaurus são comumente encontrados. PERÍODO CARBONÍFERO DE 359 MYA 251 PERÍODO TRIÁSSICO MYA O Triássico na Inglaterra foi uma época de lagos e rios. Acumulam- se argilitos e arenitos vermelhos, alguns contendo Dicellopyge, um peixe de água doce deste período. C O nível do mar caiu e os climas esfriaram no Terciário. Fósseis da arraia de água doce Heliobatis são encontrados em sedimentos de lagos desta época. 416 MYA PERÍODO DEVONIANO Os mares avançaram e recuaram à medida que as camadas de gelo encolheram e cresceram. Fósseis humanos são encontrados em todas as fases desses ciclos climáticos, muitas vezes perto de costas ou lagos. ÍNDICE FÓSSEIS SUCESSÃO GEOLÓGICA CONJUNTOS FÓSSEIS Cada espécie fóssil tinha um intervalo definido no tempo, desde sua origem até sua extinção. O registro cuidadoso de intervalos e como eles se sobrepõem permite que os paleontólogos identifiquem linhas de tempo específicas em muitas partes do mundo. Fósseis de índice são espécies de vida curta e distintas que ocorreram amplamente. Eles podem definir uma janela de tempo estreita específica e são usados para combinar estratos da mesma idade de um lugar para outro.O acúmulo de rochas ao longo de milhões de anos pode desenvolver uma estratigrafia “layer-cake”, assim como William Smith viu no sul da Inglaterra. Cada período geológico tem um fóssil característico encontrado na rocha sedimentar que se formou durante esse período. Um exemplo de fóssil para cada período do Triássico em diante é mostrado aqui. Os elementos-chave da escala de tempo geológica (ver pp.10- 11) foram concluídos em 1840, e esse esquema, elaborado pela primeira vez na Europa, foi então aplicado em outros continentes. Os fósseis ocorrem nos mesmos intervalos de tempo em cada parte do mundo, e alguns, chamados fósseis de índice (veja à direita), são usados como pontos de referência para distinguir intervalos de tempo bem definidos. A escala de tempo baseada em fósseis foi aplicada em todo o mundo, e detalhes cada vez mais sutis são elaborados. A chave para a nossa compreensão da história da Terra é o registro fóssil: os restos mineralizados de plantas e animais antigos. William Smith (veja o painel, ao lado) identificou os princípios centrais da bioestratigrafia, que é a ciência de ordenar as camadas de rocha (ou estratos) e correlacioná-las (combinar) de um lugar para outro com base nos fósseis que elas contêm. O REGISTRO GEOLÓGICO 015 FÓSSEIS A, B E C IDADE DA CAMA QUE CONTÉM O MAIS NOVO ROCHAS FÓSSEIS B E C ROCHAS MAIS VELHO TEMPO IDADE DA CAMA QUE CONTÉM Machine Translated by Google Partes duras O fóssil do esqueleto parcial de um homem de Neanderthal com cerca de 60.000 anos, de Kebara, Israel, mostra que quase todos os ossos ainda estão no lugar. Até os menores ossos do pulso sobreviveram. ESQUELETO QUASE COMPLETO FALSIFICAÇÃO FÓSSIL DO HOMEM DE PILTDOWN Fósseis são os restos de organismos, plantas, animais ou micróbios que já viveram. Eles são a chave para a datação de rochas (ver pp. 14–15), mas o mais importante é que revelam a história da vida. Fósseis humanos podem nos mostrar detalhes surpreendentes de anatomia, dieta, locomoção e comportamento antigos. O crânio parcial e o maxilar foram levados para Arthur Smith Woodward no Museu Britânico de História Natural. Ele pensou que o fóssil de Piltdown era um ancestral humano – com sua mandíbula primitiva e caixa craniana moderna – e o chamou de Eoanthropus (“homem da aurora”). A farsa de Piltdownsó foi exposta em 1953, graças ao trabalho de uma nova geração de cientistas. A datação com flúor mostrou que o crânio era antigo, mas a mandíbula era de um orangotango moderno. O Homem de Piltdown foi encontrado em 1912 em Piltdown, Inglaterra. mandíbula de orangotango Coleções de fósseis 016 COMPREENDENDO NOSSO PASSADO Ao longo dos anos, milhões de fósseis foram coletados, estudados e categorizados. Apesar desse grande número de fósseis em museus e coleções particulares, a maioria das espécies vegetais e animais que existiram nunca reuniram as condições muito específicas necessárias para entrar no registro fóssil (ver p.18). Seria fácil concluir disso que o registro fóssil é muito pobre para dizer muito sobre a história da vida. No entanto, um único espécime bem preservado com uma morfologia (estrutura) única é tudo o que é necessário para identificar uma nova espécie. Em seguida, aprendemos mais sobre uma espécie à medida que mais espécimes são descobertos. Os fósseis são quase sempre incompletos, representando as partes duras do organismo antigo. Invertebrados como amonites e belemnites deixam suas conchas, e vertebrados como humanos e dinossauros deixam suas ossos. Normalmente, os músculos, órgãos internos e pele apodrecem rapidamente e são perdidos. Ossos e conchas podem ser preservados em grande parte em sua forma original, talvez com os espaços preenchidos com minerais. O que são fósseis? Machine Translated by Google Corpo e vestígios fósseis Existem dois tipos de fósseis. Fósseis corporais mostram parte ou todo o corpo de um animal ou planta antiga, enquanto os fósseis de traços são restos de comportamento antigo, como pegadas ou tocas. A maioria dos fósseis do corpo são preservados como partes duras que muitas vezes retêm sua estrutura interna original. O modo normal de preservação de um fóssil (ver pp. 18-19) é a decomposição, soterramento, substituição e fossilização. Fósseis podem ser belos objetos, e são coletados há milênios por causa do mistério sobre sua origem. Os primeiros filósofos debateram se esses fósseis poderiam ser reais, especialmente quando encontraram conchas no alto das montanhas. Nos tempos medievais, os fósseis eram objeto de debate religioso. Apenas 200 anos atrás as pessoas entenderam o que eram os fósseis – os restos da vida antiga e uma chance de estudar seu desenvolvimento. O QUE SÃO FÓSSEIS? 017 Este espetacular fóssil de amonite foi substituído inteiramente por pirita de ferro. A casca deve ter sido dissolvida por ácido, deixando um molde natural na rocha, que foi posteriormente preenchida com sulfeto de ferro. PEGADA HUMANA RECRISTALIZAÇÃO SUBSTITUIÇÃO Este notável fóssil do Quênia foi datado de 1,5 milhão de anos atrás. Isso prova que o humano primitivo que fez a pegada andava ereto, assim como os humanos modernos. É incomum que os fósseis sejam preservados inalterados, mas os insetos podem estar presos em âmbar (seiva de árvore fossilizada) e os corpos humanos podem ser preservados em turfeiras. Esses antigos segmentos de um tronco de árvore, do Parque Nacional da Floresta Petrificada no Arizona, EUA, preservam todos os detalhes internos da madeira. Os tecidos das árvores decaíram lentamente e foram substituídos por minerais, de modo que cada detalhe da estrutura original ainda pode ser visto. As plantas são feitas em grande parte de carbono e, portanto, seus fósseis são frequentemente preservados como carbono quase puro. O carvão é composto inteiramente de restos vegetais carbonizados. PRESERVAÇÃO INTEIRA Muitas estruturas, como esta folha, podem deixar uma impressão na lama que pode fossilizar nas condições corretas. Aqui, até a cor da folha seca fica impressa na rocha. FLORESTA PETRIFICADA CARBONIZAÇÃO IMPRESSÕES, MOLDES E FUNDOS Muitos animais marinhos são compostos de carbonato de cálcio (giz), que pode ser alterado por águas ácidas, compressão ou calor, que altera sua forma cristalina. impressão de carbono da folha superfície externa do coral replicada costela esculpida aranha preservada em âmbar Machine Translated by Google A construção de um fóssil MORTE ENTERRO sedimento osso canal de Havers dentina placa basal cavidade pulpar De fato, muitas técnicas são agora compartilhadas por cientistas forenses, paleontólogos e paleoantropólogos. Os paleontólogos estão interessados em tafonomia (a preservação de fósseis) há centenas de anos, mas o assunto fez grandes avanços por meio de novos estudos experimentais e análises químicas em escala fina. Os fósseis vêm em muitas formas (ver p.17), mas a sequência de preservação mais comum consiste em morte, soterramento, decomposição, reposição mineral de tecidos e formação rochosa. Os métodos analíticos modernos podem detectar com precisão quantidades minúsculas de diferentes produtos químicos – de imenso valor para o cientista forense na identificação do autor de um crime, ou para o paleoantropólogo na determinação da última refeição de um corpo antigo ou da época do ano em que a pessoa morreu. O momento chave é o primeiro mês após a morte, quando os tecidos moles podem ser perdidos e o corpo pode começar a fossilizar nas condições certas. FÓSSIL VIVO Este peixe é um celacanto, um tipo primitivo de peixe com nadadeiras lobadas, distantemente relacionado com peixes pulmonados e vertebrados terrestres. Às vezes é chamado de “fóssil vivo” porque seu parente vivo, Latimeria chalumnae (em cima), que habita as profundezas do Oceano Índico, é muito semelhante à forma ancestral (em baixo), com mais de 250 milhões de anos. A falta de oxigênio significa que não há predadores presentes para espalhar os ossos e também pode limitar a ação dos micróbios. Hoje, os celacantos vivos são encontrados em águas muito profundas do Oceano Índico, mas no passado os celacantos viviam em águas marinhas mais rasas. Quando um peixe morre, o que pode ser de predação ou doença, a carne começa a se decompor imediatamente, e muitas vezes o primeiro estágio é o intestino se encher de gás das reações químicas criadas por sua última refeição. A carcaça cheia de gás pode então flutuar para a superfície do oceano, de barriga para cima. Depois de um dia, a carcaça pode explodir como resultado da pressão do gás ou ser danificada por necrófagos que arrancam a carne. Para um fóssil completo e perfeito, como aqui, o peixe precisa escapar de ser eliminado caindo rapidamente na lama anóxica (pobre em oxigênio) no fundo do mar. As escamas e placas ósseas do crânio são cobertas com lama, deixando cavidades e tubos pulpares (chamados canais de Havers) no tecido ósseo não afetados. A carcaça então despenca para o fundo do mar e, muitas vezes, é mais vasculhada e espalhada por peixes, caranguejos e gastrópodes no fundo do mar. Em alguns casos, esses carniceiros consomem os ossos, mas geralmente removem a carne ea pele e espalham os ossos. Machine Translated by Google DECAIR SUBSTITUIÇÃO FORMAÇÃO ROCHOSA Geralmente, os ossos de peixe fossilizados mantêm sua estrutura interna, e ainda são feitos de apatita (fosfato de cálcio), como eram em vida. O peso do sedimento acumulado acima do esqueleto pode comprimir os restos, achatá-los ou distorcê-los. Experimentos mostram uma sequência definida de decaimento de diferentes partes do corpo. Os tecidos de um peixe variam de lábeis (decaem rapidamente) a recalcitrantes (não se decompõem). Entre os tecidos mais lábeis estão os tecidos moles da cabeça, que normalmente se decompõem em questão de horas ou dias, mesmo que não sejam explorados para alimentação. Em experimentos sobre a decomposição de espécimes de lampreias modernas, as estruturas da boca desapareceram em 5 dias, as estruturas do coração, cérebro e brânquias em 11 dias, os olhos em 64 dias, blocos musculares e barbatanas em 90 dias e o intestino e fígado em 130 dias. No caso dos peixes, as escamas podem sobreviver à decomposição, mas não estão presas ao esqueleto e podem ser levadas pela corrente de água mais leve. Em alguns casos, o fóssil não será mais alterado e pode revelar detalhes finos ao microscópio. Em muitos casos, no entanto, à medida que o sedimento circundante (lama ou areia) se transforma em rocha (arenito ou arenito) pela compactação e cimentação dos grãos, o fóssil pode ser comprimido ainda mais, e isso pode levar à substituição mineral em escala fina ocorrendo dentro O osso. Mais incertos são os processos de substituição que transformam o esqueleto em um fóssil. Os ossos podem ser comprimidos por sedimentos sobrejacentes, e quaisquer espaços, como a cavidade pulpar e os canais de Havers, são preenchidos por sedimentos ou minerais que percolam através dos tecidos. a água que percola através do sedimento pega os minerais em solução e preenche as cavidades da incrustação parte óssea original da escama foi substituída e os poros preenchidos com minerais cristalizados do fluido sedimento se transforma em rocha a superfície e as cavidades da balança ficam comprimidas sob o peso do sedimento menos substituição ocorre na dentina no topo da escala achatamento adicional devido à compressão DE PEIXE A FÓSSIL A imagem principal mostra estágios na fossilização de um celacanto, mas esses estágios são os mesmos para ossos de mamíferos, incluindo os de humanos e seus ancestrais. A visualização reconstrói a sequência através da morte, soterramento, decomposição, substituição e formação rochosa – levando-nos de um animal completo a um fóssil. Machine Translated by Google Ele mostra não apenas todo o esqueleto, mas também os tecidos e a pele do corpo, que foram preservados como uma massa oleosa. O lemurlike Darwinius, apelidado de Ida, é um fóssil excepcionalmente preservado de um lago de 50 milhões de anos na Alemanha. IDA O ANTIGO Machine Translated by Google Corpos preservados Conservação ideal Até agora, cerca de 700 corpos de pântanos foram encontrados em turfeiras na Dinamarca, Alemanha, Holanda, Grã-Bretanha e Irlanda. Eles datam de 8.000 a.C. a 1.000 d.C. Os corpos dos pântanos são extremamente importantes porque revelam muito sobre as dietas, roupas e estilos de vida de pessoas que viveram há milhares de anos. Os humanos modernos estão entre os animais mais adaptáveis da Terra e são encontrados em todos os tipos de ambientes. As turfeiras são capazes de preservação notável porque são ácidas No entanto, apenas certos tipos de ambientes ambientais são favoráveis à preservação de seus fósseis. As cavernas são locais importantes para fósseis por duas razões: os primeiros humanos viviam em cavernas para se aquecer e se proteger, e assim dormiam e às vezes morriam ali; e cavernas são frequentemente locais de acúmulo de sedimentos, então quaisquer esqueletos serão Em algumas condições, os corpos podem sofrer mumificação natural em vez de fossilização. Os restos humanos excepcionalmente preservados mais famosos são os chamados “corpos do pântano” do norte da Europa e Özti, a múmia de gelo. e anóxico (pobre em oxigênio). A turfa altamente ácida atua como conservante, transformando a pele em couro e, muitas vezes, também preservando as roupas. Quando um corpo é jogado em um pântano, a água fria impede a putrefação e a atividade dos insetos, que normalmente removeriam a carne em semanas ou meses. Os musgos esfagno e o tanino na água do pântano contribuem para a preservação devido às suas propriedades antibacterianas. lentamente coberto por solo e flowstone (calcário recém-precipitado), e permanecem protegidos. Outro cenário excelente é visto nos solos mistos e cinzas vulcânicas do Vale do Rift Africano, onde os primeiros humanos pescavam nos lagos e procuravam frutas e folhas nas margens. Sedimentos acumulados em grande parte da área e cinzas vulcânicas seladas nos ossos, proporcionando as condições ideais para a preservação de alguns fósseis humanos primitivos surpreendentes. O QUE SÃO FÓSSEIS? 021 O HOMEM DE GELO Cinzas vulcânicas e lava compõem a rocha e o solo ao redor do Lago Turkana, na África Oriental. Esta paisagem tem sido vulcânica ativa por 10 milhões de anos, e muitos restos humanos muito antigos foram preservados. LAGO TURKANA Provavelmente a múmia natural mais famosa é Ötzi, descoberta em 1991 perto da fronteira entre a Suíça e a Itália. Ötzi viveu 5.300 anos atrás, e estava vestido com roupas de pele grossa e carregava um machado de cobre, uma faca de pederneira e uma aljava cheia de 14 flechas. MULHER HULDR FEN CAVERNAS DE CALCÁRIO Pesquisadores e trabalhadores ficam dentro do Este corpo do pântano foi encontrado em Huldre Fen, no norte da Dinamarca, em 1879. Ela havia sido morta por um golpe de machado, que também decepou seu braço direito, há 2.000 anos. A mulher Huldre Fen estava usando uma saia xadrez longa sobre uma roupa de baixo de pele de cordeiro, um xale de pele de cordeiro e um gorro xadrez quando foi morta. entrada da gruta de Liang Bua, na ilha das Flores, na Indonésia. Esta é a caverna de calcário onde foram encontrados restos do “hobbit”, o pequeno hominídeo Homo floresiensis. braço superior direito, cortado pelo golpe de machado que a matou braço direito decepado, encontrado nas proximidades a preservação do pântano conservou a pele e os vasos sanguíneos pele coriácea apertada sobre o crânio da mulher Machine Translated by Google LOCAL DE ESCAVAÇÃO OCUPADO A fotografia mostra a mão esquerda e o antebraço fossilizados de uma espécie de Australopithecus nas cavernas de Sterkfontein, na África do Sul, como foi visto pela primeira vez por escavadores. Esses restos são as partes expostas de um esqueleto completo que se acredita ter cerca de 4,7 milhões de anos. O sítio da Gran Dolina na Espanha é famoso por fósseis humanos que datamde aproximadamente 800.000 anos. Locais como esses atraem muita atenção e as equipes de escavação podem ser muito grandes. MÃO ANTIGA Encontrando nossos ancestrais Os próprios arqueólogos também se especializam. Arqueólogos de campo são especialistas em escavação. Vários outros especialistas são chamados para ajudar nas descobertas: arqueólogos culturais trabalham nos artefatos; os osteoarqueólogos ou antropólogos físicos concentram-se na anatomia dos esqueletos; e cientistas arqueológicos podem realizar análises químicas de ossos e artefatos. Cada fragmento de informação deve ser extraído de um sítio arqueológico e a equipe de escavação pode, portanto, incluir especialistas de muitas disciplinas. Os sedimentologistas registram os solos e rochas; os palinologistas coletam e processam amostras de solo para procurar pólen e esporos que possam identificar as condições ambientais; palaontologistas identificam ossos encontrado no local; geofísicos usam sensoriamento remoto para detectar o que está abaixo da superfície e para mapear objetos achados em 3-D; e especialistas em datação radiométrica podem coletar amostras de ossos e artefatos para datação absoluta (ver p.10). A atividade frenética de um sítio de escavação arqueológica pode ser familiar para muitos dos programas de televisão. Arqueólogos profissionais podem ser acompanhados por voluntários e estudantes, que são direcionados de acordo com um plano cuidadoso, cada um trabalhando lentamente no sedimento, limpando e fotografando todos os achados, antes que os objetos sejam registrados e armazenados. 022 COMPREENDENDO NOSSO PASSADO Desenterrando-os Machine Translated by Google Técnicas básicas Interpretando o site Três coisas mudaram desde o século 19. Primeiro, os arqueólogos modernos podem recorrer a escavadeiras mecânicas para remover rapidamente a sobrecarga (solo que cobre as camadas de interesse), mas devem ter cuidado para não danificar os artefatos enterrados. Em segundo lugar, o levantamento geofísico e os equipamentos de medição a laser permitem o registro preciso de locais e até de objetos únicos em três dimensões. Os locais são frequentemente escolhidos com base em descobertas casuais, quando talvez alguns ossos ou ferramentas são lavados na superfície. Os arqueólogos podem rastreá-los até uma caverna ou outro possível local de vida e, em seguida, uma escavação é traçada. A interpretação depende também do próprio site e do seu contexto. Alguns sítios foram ocupados em mais de uma ocasião em sua história, e diferentes níveis de ocupação devem ser identificados e interpretados. Ossos de animais, restos de plantas, ferramentas e artefatos e amostras de solo e rocha podem ser usados para construir uma imagem do local durante as diferentes fases de ocupação, revelando pistas sobre mudanças de ambientes, dietas e comportamento. Terceiro, há agora uma incrível variedade de técnicas paleontológicas e químicas disponíveis no laboratório para interpretar ambientes e datar achados. Muito do significado de um sítio arqueológico se torna evidente apenas no laboratório. Crânios e esqueletos devem ser cuidadosamente limpos e reconstruídos antes de serem interpretados. Os químicos podem detectar resíduos químicos em utensílios que identificam alimentos, ou podem realizar estudos isotópicos em ossos para determinar a dieta e onde um indivíduo nasceu. Além disso, o estudo químico dos ossos pode permitir estimativas da idade do local. A tecnologia moderna é extremamente importante para os arqueólogos, mas o básico de uma escavação bem-sucedida mudou pouco em 200 anos – paciência e trabalho manual cuidadoso. ORGANIZAÇÃO E MAPEAMENTO DO SITE Melhorias Depois que uma superfície é limpa e todos os artefatos exibidos, as fotografias fazem um registro permanente, e o levantamento a laser e o LIDAR (detecção e alcance de luz) podem ser usados para medir com precisão a topografia tridimensional complexa de uma superfície e a localização de cada objeto. Mapear a posição exata de um achado é crucial para datar e interpretar o que aconteceu no local. Os arqueólogos usam métodos de grade, onde quadrados de 3 pés (1 m) são definidos por cordas, e um artista pode localizar e registrar rapidamente cada achado no lugar antes de ser removido. ENCONTRANDO NOSSOS ANCESTRAIS 023 As ferramentas de campo padrão em paleoantropologia não mudaram em 100 anos - nenhuma máquina pode substituir o martelo, bisturi e pincel para um trabalho preciso e próximo. Essas camadas de sedimentos contam uma história detalhada da mudança ambiental. A camada superior é de cinzas vulcânicas, que cobre camadas de calcário pedregoso, lamitos e arenitos, cada leito representando uma camada rasa diferente. ambiente marinho. FERRAMENTAS DE CAMPO Isso significa que os originais não são danificados pelo manuseio e os dados podem ser facilmente compartilhados. ESTRADAS DE ROCHA A ferramenta padrão para escavar cuidadosamente as camadas arqueológicas é uma espátula, embora uma escova possa ser usada se o sedimento estiver seco e arenoso. Os investigadores podem tirar moldes ou fazer modelos 3-D precisos de fósseis usando laser ou tomografia computadorizada. Pequenos grãos de pólen antigo, vistos aqui sob um microscópio, podem ser identificados para as espécies que produziram cada grão. Isso indica condições ambientais antigas, como temperatura e precipitação. LIMPEZA E ESCOVA RÉPLICAS PÓLEN Machine Translated by Google Extrair e estudar DNA de restos humanos e de hominídeos pode ajudar a estabelecer as relações evolutivas entre diferentes espécies de hominídeos. 2. Exame microscópico de rochas. 4. Análise de material genético. Um acelerador permite a datação de amostras muito pequenas de material, o que significa que menos danos são causados aos artefatos. O pólen liberado por espécies vegetais, preservado em sedimentos, fornece pistas sobre ambientes e climas passados. 1. Amostragem de amostras de solo para pólen de plantas. 3. Datação linear do acelerador de partículas. As diferentes proporções de minerais em rochas e minérios permitem aos arqueólogos estabelecer a origem das matérias-primas. 2 3 4 1 Os arqueólogos têm uma janela limitada sobre o passado e devem aproveitar ao máximo todas as evidências disponíveis. A idade de um site pode ser determinada usando uma combinação de diferentes métodos de datação, cada um apropriado para uma determinada faixa etária e material de datação. pessoas viviam. Espécies particulares preferem certas condições, então determinar quais espécies de mamíferos, caracóis, besouros, plantas ou pólen ocorreram em um local pode fornecer pistas sobre ambientes e climas passados. Ossos humanos podem ser analisados quimicamente para determinar que tipos de alimentos as pessoas comem e, às vezes, até de onde uma pessoa veio. Os vestígios culturais também podem ser analisados. Muitas técnicas científicas diferentesnos permitem localizar e escavar sítios, estabelecer sua idade e analisar os artefatos e restos encontrados lá. Novas técnicas de imagem, como sensoriamento remoto de satélites ou levantamentos aéreos, permitem que os arqueólogos localizem possíveis locais em partes remotas ou de difícil acesso do mundo de longe. Uma vez localizados, os levantamentos geofísicos são usados para investigar quaisquer estruturas físicas antes que sejam tomadas decisões sobre como escavá-las. Outros tipos de análises permitem que os arqueólogos compreendam os ambientes e climas em que A composição exata da pedra e do metal, por exemplo, pode nos dizer de onde vieram as matérias-primas utilizadas para fazer os diferentes objetos, esclarecendo como essas matérias-primas e objetos eram comercializados e trocados no passado. Ciência arqueológica ENTENDENDO NOSSO PASSADO024 Combinar várias técnicas pode ajudar a estabelecer os ambientes em que as pessoas viviam, de onde vieram seus pertences, suas dietas e mais sobre sua vida cotidiana. Os arqueólogos contam com muitas técnicas diferentes para localizar e escavar sítios, estabelecer sua idade e analisar os artefatos e restos encontrados lá. Machine Translated by Google 5 7 6 Evidência genética 025CIÊNCIA ARQUEOLÓGICA indivíduos em uma espécie podem cruzar livremente, essas mutações se espalham uniformemente pela população. Comparações de DNA entre pessoas vivas de diferentes partes do mundo permitem que os cientistas estudem as relações evolutivas entre diferentes populações e até ajudam a mostrar como os humanos modernos se espalham pelo mundo. espécies extintas. O sequenciamento do DNA dos neandertais revelou que eles cruzaram com os humanos modernos e contribuíram com genes para as populações humanas modernas. O DNA foi extraído de fósseis ainda mais antigos, datados de centenas de milhares de anos atrás, ajudando os cientistas a entender mais sobre a “árvore genealógica” dos hominídeos. À medida que os geneticistas aprenderem mais sobre como o genoma se relaciona com aspectos específicos da fisiologia e anatomia, poderemos dizer mais sobre o que realmente significam as diferenças genéticas entre os humanos modernos e nossos ancestrais. Muitos já foram encontrados para envolver o sistema imunológico. Alguns podem eventualmente ajudar a explicar o desenvolvimento e a cognição do cérebro humano. O DNA acumula mutações ao longo do tempo. Quando A análise de DNA antigo de restos humanos pode indicar quão próximos os indivíduos enterrados em um determinado local estavam relacionados e, às vezes, até quais doenças os afetaram. O DNA também pode ser extraído dos ossos de alguns englobando todo o material genético contido nos cromossomos da célula - estão sendo sequenciados e comparados. No entanto, se os grupos não são mais capazes de cruzar com tanta frequência – talvez porque estejam separados por grandes distâncias ou cadeias de montanhas – as diferenças genéticas entre eles se acumulam lentamente. Usando estimativas da taxa de mutação, é possível determinar há quanto tempo duas espécies ou populações se separaram (veja p.58). Por exemplo, o genoma humano é bastante semelhante ao do chimpanzé, mas muito diferente do de um tubarão. Da mesma forma, os genes de duas pessoas de ascendência europeia são mais semelhantes entre si do que os de uma pessoa com ascendência da África subsaariana, embora essas diferenças sejam pequenas – todos os humanos modernos têm DNA extremamente semelhante. Este trabalho começou com foco em porções relativamente pequenas de DNA, de estruturas chamadas mitocôndrias dentro das células, bem como no cromossomo Y. Mas agora genomas inteiros— Um técnico perfura um osso de Neandertal para extrair uma amostra de DNA. O material genético, extraído e sequenciado como parte do projeto genoma neandertal, fornecerá informações sobre as relações humanas e neandertais. 5, 6, 7. Mapeamento de sensoriamento remoto. Paisagens grandes e impenetráveis podem ser pesquisadas usando sensoriamento remoto. O sensoriamento remoto usando radiação refletida ou emitida coletada de fotografias aéreas (5) ou imagens de satélite (6) pode ser usado para distinguir entre diferentes tipos de cobertura do solo, vegetação e restos estruturais (7). EXTRAÇÃO DE DNA Machine Translated by Google Juntando-o Crânios e esqueletos escavados geralmente estão incompletos, e pode parecer que os paleoantropólogos usam muita imaginação para fazer reconstruções. Montar um crânio humano é o quebra- cabeça final, mas a adivinhação é mínima. MONTANDO O QUEBRA-CABEÇA (Australopithecus afarensis) é baseado em um esqueleto parcial encontrado na Etiópia em 1974. Apenas partes do crânio e do esqueleto foram preservadas, mas a simetria do esqueleto permite que os elementos direito e esquerdo sejam reconstruídos. Esta reconstrução do esqueleto de “Lucy” As lacunas são preenchidas espelhando da direita para a esquerda, preenchendo rachaduras estreitas e comparando o crânio com outros fósseis para obter os detalhes finais. Um excelente sentido visual é necessário para desenhar e interpretar achados arqueológicos. As cristas e suturas (articulações imóveis) de cada osso são registradas e cada elemento é comparado com ossos modernos para fazer registros precisos e reconstruções. LUCY RECONSTRUÇÃO ESBOÇO E NOTA Usando técnicas de escaneamento médico e software de computador, é possível reconstruir virtualmente um crânio de Paranthropus boisei. A reconstrução física é um processo longo e meticuloso, e aqui um cientista usa suportes e grampos para manter os pedaços deste crânio humano de 800.000 anos juntos. RECONSTRUÇÃO DO CRÂNIO Achados fragmentados Preenchendo as lacunas 026 COMPREENDENDO NOSSO PASSADO É raro escavar um esqueleto completo e intacto. Existem três etapas para montar um crânio ou esqueleto antigo. O escavador observa exatamente onde está cada fragmento – a associação próxima de peças dá pistas sobre o que se encaixa no quê. Isso é extremamente importante quando o crânio ou osso foi quebrado durante processos recentes de intemperismo. Em seguida, os pedaços são cuidadosamente removidos e o solo ao redor é peneirado para garantir que nada seja perdido. Por fim, o antropólogo utiliza todas as pistas disponíveis no laboratório, seu conhecimento da anatomia dos primatas, modernas ferramentas analíticas e muita paciência para produzir reconstruções de alta complexidade. O estudo minucioso dos esqueletos modernos permite que os paleoantropólogos identifiquem muitas vezes peças bastante fragmentárias e tentem reassociar materiais dispersos. Processos normais de decomposição e eliminação por insetos e animais podem ter danificado e espalhado os ossos antes de serem enterrados. De fato, muitos corpos terão sido danificados no momento da morte ou pouco depois. Então, o intemperismo mais recente de locais expostos quebrará crânios e ossos e espalharáos pedaços amplamente. A tecnologia moderna, na forma de programas de computador que permitem a reconstrução virtual 3-D, revolucionou o processo de reconstrução: uma vez escaneados os ossos isolados e frágeis, eles podem ser manipulados no computador com grande precisão e sem risco de danificar o espécimes. As lacunas podem ser preenchidas e as distorções que aconteceram durante a fossilização são contabilizadas e eliminadas. Machine Translated by Google Esta imagem composta mostra claramente linhas de crescimento dentro (linhas à esquerda, na diagonal) e do lado de fora (direita, linhas curvas horizontais) de um dente neandertal. Contar e medir essas linhas ajudou a determinar que a criança tinha aproximadamente 8 anos quando morreu. Esses pequenos fragmentos de osso podem parecer inexpressivos, mas através de horas de trabalho paciente, esses pedaços de crânio fossilizado de Sima de los Huesos, na Espanha, foram encaixados para formar crânios mais completos. FRAGMENTOS DE CRÂNIO Raios-X do crânio de um recém-nascido, criança e adulto mostram mudanças na forma e na estrutura. As lacunas entre os ossos do crânio de um recém-nascido tornam-se suturas na idade adulta, e os dentes da criança são substituídos por dentes secundários no adulto. O QUE OS DENTES NOS DIZEM DESENVOLVIMENTO DO CRÂNIO ESQUELETO HUMANO Entendendo as diferenças Caixa torácica fíbula metatarsos crânio composto de 22 ossos omoplata tíbia fêmur é o maior osso do corpo patela ADULTO mão tem 27 ossos FILHO pélvis RECÉM-NASCIDO úmero pés têm 26 ossos vértebras tarsos O esqueleto humano mostra grande variação entre os humanos modernos, dependendo de fatores como dieta, clima, história e idade. Uma má alimentação pode levar a doenças como o raquitismo, que se manifesta nas pernas arqueadas e na baixa estatura. As pessoas em climas frios tendem a ser mais encorpadas e baixas do que aquelas em climas temperados. As fêmeas têm uma pélvis mais curta e mais larga do que os machos por causa dos requisitos do parto. Os homens tendem a ter ossos de membros e dedos mais grossos e longos, refletindo seus braços e pernas mais musculosos. Em alguns sítios arqueológicos, os homens também parecem mostrar mais feridas e ferimentos, talvez refletindo um estilo de vida de caça mais violento do que as fêmeas. Também herdamos aspectos de nossa estatura e forma corporal de nossos pais e avós. Machos e fêmeas também apresentam diferenças esqueléticas. JUNTANDO TUDO 027 O esqueleto humano é conhecido em grande detalhe devido ao estudo médico, e a antropologia fornece um inventário detalhado da variação dentro das populações humanas e entre as populações em todo o mundo. Isso é crucial para estudos de achados fósseis individuais e para estudos comparativos de populações antigas. Machine Translated by Google Dando vida aos ossos Por mais de 150 anos, os antropólogos tentaram visualizar como eram os ancestrais humanos. Os primeiros esforços não eram apenas como desenhos animados, mas também refletiam preconceitos consideráveis – por exemplo, sobre o quão “primitivo” eles achavam que um determinado hominídeo poderia ter sido. cópia plástica do ouvido humano pinos usados para indicar a espessura da pele estrutura muscular moldada com argila Digitalização 3D Reconstruções Um crânio humano moderno e fragmentos de um crânio neandertal são passados por um scanner de tomografia computadorizada (TC). Isso cria muitas “fatias” através de cada objeto, formando a base para uma reconstrução 3-D. TENSÃO E DEFORMAÇÃO DENTRO DO SCANNER Este modelo de elementos finitos de um crânio de Australopithecus africanus é baseado no espécime ao fundo. A análise de elementos finitos é uma técnica de engenharia, usada aqui para mapear em cores a magnitude das deformações associadas à mordida em um objeto duro. Isso dá evidência direta sobre a dieta desta espécie. 028 COMPREENDENDO NOSSO PASSADO Paleoantropólogos agora têm uma notável bateria de métodos científicos para ajudar nas reconstruções, incluindo conhecimento detalhado da anatomia humana. As mesmas técnicas são usadas por cientistas forenses para reconstruir os rostos de pessoas desaparecidas a partir de seus crânios, e as reconstruções geralmente mostram uma estranha semelhança com a vítima do crime depois de identificadas. Reconstruir uma cabeça a partir de material fragmentado é um processo demorado e caro, mas o interesse científico na evolução humana é tão intenso que se justifica o dispêndio de tempo, esforço e dinheiro. Após a reconstrução dos restos fósseis (ver pp.26-27), é produzida uma varredura tridimensional. A digitalização 3D está se tornando uma parte cada vez mais importante da arqueologia e da antropologia. Agora é possível fazer milhões de medições de objetos e locais, gravando-os em uma resolução tão alta que podem ser recriados digitalmente com um nível muito alto de precisão. Isso permite que os cientistas os estudem onde quer que estejam no mundo. Como o acesso aos originais muitas vezes não é mais necessário, a digitalização também ajuda a preservar achados frágeis, como fósseis ou até mesmo sítios inteiros que podem estar ameaçados, por exemplo, pelo turismo excessivo, mudanças climáticas ou até guerra. Machine Translated by Google Detalhes da superfície, como cor da pele e dos olhos e cabelo Os humanos modernos e os chimpanzés (ver pp. 54-55) compartilham todos os principais músculos faciais e, portanto, é razoável supor que os hominídeos antigos, como o Homo habilis, também possuíam esses músculos. Esses músculos são adicionados usando massa de modelar. Manchas ásperas no osso podem dar pistas sobre o quão maciço certos músculos podem ter sido. textura, deve ser modelado usando comparações com humanos modernos e outros primatas vivos. No entanto, reconstruções objetivas revelam muito sobre a aparência de nossos ancestrais e fornecem informações importantes sobre as relações evolutivas entre eles. Eles também nos permitem literalmente ficar cara a cara com nossos ancestrais, trazendo o passado à vida. A parte mais difícil da reconstrução é adicionar carne ao crânio. O anatomista usa duas técnicas que também são comuns na ciência forense, ou seja, um conhecimento profundo dos tecidos moles da cabeça humana com base na dissecção e no uso de pistas no crânio para determinar a forma e a orientação das características externas. DANDO VIDA AOS OSSOS 029 olho de vidro o músculo se contrai e encurta na inserção látex “pele” combina com textura e cor da pele real cada cabelo é adicionado individualmente músculo permanece fixo na origem Colocando carne no osso A reconstrução final da cabeça do Homo habilis parece convincente porque foi baseada em milhares de horas de trabalho meticuloso, mas a cor final e a textura da pele não podem ser conhecidas com certeza. Aqui os principais músculos
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