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PALEOBIOGEOGRAFIA • AULA DA DISCIPLINA DE PALEONTOLOGIA PARA OS ALUNOS DO CURSO DE CIÊNCIAS BIOLÓGICAS - LICENCIATURA. PROF. LINEO APARECIDO GASPAR JUNIOR SUMÁRIO ➢ Definições. ➢ Dispersão. ➢ Vicariância. ➢ Especiação. ➢ Extinção. ➢ Trangressões e Regressões. ➢ Províncias e Paleoprovíncias. ➢ Exemplos de Paleoprovíncias. ➢ Para Assistir!! ➢ Referências Bibliográficas DEFINIÇÕES Biogeografia: é o estudo da distribuição geográfica atual de plantas e animais. Paleobiogeografia: preocupa-se com o estudo das distribuições geográficas dor organismos ao longo dos tempos geológicos. DEFINIÇÕES PALEOGEOGRAFIA: Os Fósseis - Evidências da deriva continental As evidências fósseis de animais e vegetais corroboram com a teoria da deriva continental; A flora Glossopteris aparece em quase todas as regiões do hemisfério sul, América do Sul, África, Índia, Austrália e Antártica Glossopteris DEFINIÇÕES A paleobiogeografia subdivide-se em: 1) Paleozoogeografia: estuda a distribuição geográfica de antigos animais. 2) Paleofitogeografia: estuda a distribuição geográficas de antigos vegetais. DEFINIÇÕES Unidade de interpretação biogeográfica = província biótica. Província biótica: corresponde à uma região na qual as comunidades mantêm um composição característica e homogênea. ✓ Aspecto mais importante no estudo das províncias = reconhecimento das suas fronteiras – onde a composição qualitativa e ou quantitativa de taxa variam significamente. Províncias bióticas brasileiras DEFINIÇÕES Domínio = termo mais alto do que província – definido à escala de um continente ou oceano. Bioma = termo utilizado em ecologia terrestre = corresponde à uma associação de comunidades bióticas, ocorrendo em extensas áreas geográficas – reflete condições climáticas e geomorfológicas de uma dado continente. Bioma Cerrado DEFINIÇÕES ➢Quanto à distribuição geográfica as formas podem ser: 1) Cosmopolitas: formas com enorme potencial de expansão com ampla distribuição geográfica – são formas euritópicas = tolerantes a grande variedade de condições ambientais. 2) Autóctones: formas oriundas de uma determinada região. Orca (Orcinus orca) Espécies Cosmopolitas: Orcinus orca DEFINIÇÕES 4) Disjuntas: populações que ocorrem de forma descontínua, separadas por áreas onde o táxon não ocorre. 5) Contínuas: população que ocorre sem interrupção em sua área de distribuição. Espécies Disjuntas: Ficus dicranostyla Espécies Contínuas: Pitanga DEFINIÇÕES 5) Endêmicas: um taxon com uma distribuição geográfica limitada, estando confinado a uma única província. São formas estenotópicas = limitadas a uma estreita variação de condições ambientais. 6) Relíquia: correspondem a populações vestigiais em equilíbrio com biótopos circunscritos. Espécies Endêmicas: Mico Leão DEFINIÇÕES Segundo a Ecologia = a espécie está em um determinado local, pois este possui recursos que estão sendo utilizados por ela. Se não existirem recursos em um determinado ambiente, essa espécie ocorrerá em outro local = migrar. DEFINIÇÕES ➢Em paleobiogeografia é muito importante não confundir abundância com diversidade. ❖Abundância: refere-se ao número de indivíduos componentes de uma determinada fauna. ❖Diversidade: corresponde ao número de táxons presentes numa fauna. Diversidade DISPERSÃO ✓ Dispersão = conjunto dos processos que possibilitam a fixação de indivíduos duma espécie num local diferente daquele onde viviam os seus progenitores. ✓ Dispersão = translocação geográfica. Dispersão DISPERSÃO ➢A dispersão dos organismos pode ser: a)Voluntária = migração. Ex: dispersão de aves no inverno para o Sul. b)Passiva = se processa por intermédio de agentes de transporte como os ventos, rios, correntes marinhas e animais. Ex: dispersão de grãos de pólen pelo vento. Dispersão voluntária de aves entre as Américas DISPERSÃO ➢O fenômeno de dispersão pode ser abordado em diferentes níveis de generalidade: 1) Dispersão organísmica: relativa aos mecanismos intrínsecos que permitem o espalhamento de um indivíduo em dada área devido a adaptações particulares. DISPERSÃO 2) Dispersão específica: expansão da área de distribuição da espécie influenciada por eventos históricos de grande escala espacial (flutuações eustáticas, mudanças climáticas globais e tectônica de placas. 3) Dispersão de biota: ultrapassagem de extensas barreiras pré-existentes por elementos da biota. DISPERSÃO ➢ Fatores que favorecem ou prejudicam a dispersão de organismos: 1) Taxa de reprodução; 2) Duração do modo de vida pelágico; 3) Clima; 4) Migrações (placas tectônicas criaram barreiras geográficas ou construção de pontes ou corredores intercontinentais); Anamalocaris com elevada taxa de reprodução DISPERSÃO 5) Barreira: impedimento a migração das populações, marcando o limite da sua distribuição geográfica (Ex; um oceano para formas terrestres ou um continente ou istmo para formas marinhas); 6) Vagilidade: maior ou menor facilidade de migração, dentro da área de extensão potencial. DISPERSÃO Barreiras: corresponde à qualquer obstáculo de ordem física, química ou biológica que se interponha à dispersão de organismos. Paleobarreiras = distribuição de organismos em épocas anteriores à nossa. DISPERSÃO ➢ Existem vários tipos de barreiras: a) Topográficas: Ex. cordilheira dos Andes - rota migratória para os mamíferos (mastodontes) vindos do norte. b) Físicas: Exs. grandes rios; descontinuidades na vegetação (macacos),etc. c) Climáticas: Ex: crocodilos confinam-se em regiões tropicais e subtropicais, temperatura da água para os animais marinhos, etc. d) Químicas: Ex. salinidade e pH das águas para os organismos marinho. e) Entre outras... Berreira geográfica entre a América do Norte e do Sul no Mioceno DISPERSÃO Centro de origem = local pontual na superfície terrestre no qual uma espécie ou taxon supra- específico supostamente teria se originado e posteriormente se dispersado. Teoria da tectônica de placas = abalou este conceito Centro de origem DISPERSÃO ➢ Rota de dispersão: sentido do caminho de dispersão de organismos. ➢ Rotas de dispersão podem ser: a) Intercontinentais; b) Transoceânicas. ❖ Rota de dispersão – início – centro de origem. Centro de origem e rotas de dispersão DISPERSÃO ➢ Tipos de Rotas de dispersão: 1) Corredor: caminhos de dispersão rápida não seletiva (Ex: Estreito de Bering- passagem de cavalos e mastodontes entre a Ásia e América do Norte); 2) Filtro: são caminhos de dispersão seletiva representando barreiras parciais (Ex: conjunto alinhados de ilhas); 3) Páreo: onde a distância e as condições ecológicas nas regiões intermediárias seriam muito restritivas, de modo que a chance de cruzar a(s) barreira(s) seria muito rara. Exemplos de filtro DISPERSÃO ➢ Critérios de identificação para centros de origem segundo Darlington (1957): 1) Todos os grupos tendem a se especiar numa área limitada, que constitui um centro de origem. 2) Quando uma espécie ancestral origina duas espécies irmãs, uma é sempre mais derivada que a outra. 3) O descendente primitivo move-se para a periferia da área. VICARIÂNCIA Propôs-se em substituição ao conceito de centro de origem o termo vicariância. ➢Vicariância = vicarius, aquele que substitui outro; antia, sufixo que denota ação e efeito) VICARIÂNCIA Vicariância: corresponde à subdivisão de uma população com subseqüente diferenciação das porções isoladas. Entende-se como o isolamento de grupos de organismos (populações, espécies e taxa supra- específicos) pelo aparecimento de uma barreira (física ou ecológica). Vicariância de espécies de rãs na América do Sul VICARIÂNCIA Vicariantes: táxons de categoria inferior (espécies) que se originaram de uma fonte comum e cujas áreas de dispersão se encontram isoladas. Movimentação das placas tectônicas = pode causar a vicariância. ESPECIAÇÃO Especiação: divisão de uma espécie em duas reprodutivamente isoladas. ❖Restrição: não é aplicável a espécies sem reprodução sexuada. Especiação nas tartarugas de Galápagos ESPECIAÇÃO ➢ Modelos de Especiação - consideraremos aqui quatro modelos principais: 1) Especiação Alopátrica - evolução de barreiras reprodutivas entre populações que estão geograficamente separadas ➢ vicariante (divisão de populações - espécies) 2) Especiação peripátrica (isolados periféricos - efeito fundador) ESPECIAÇÃO 3) Especiação Parapátrica: ocorre sem que haja isolamento geográfico. Neste modelo, as populações se divergem por adaptação a ambientes diferentes dentro de um continuun na faixa de dispersão da espécie ancestral. 4) Especiação Simpátrica: é um modelo que não envolve isolamento geográfico em populações habitando a mesma área restrita. ESPECIAÇÃO Refúgios ecológicos: correspondem à áreas florestais ou não, onde espécies da flora e fauna permanecem isoladas em espaços relativamente restritos, enquanto em grandes áreas circunvizinhas ocorrem condições ambientais adversas à sua expansão. Isolamento ecológico = criar subespécies ou novas espécies. Refúgio ecológico ESPECIAÇÃO Irradiação adaptativa = processo de adaptação à novos ambientes, a partir de uma população original. Cada refúgio = ilha com condições ecológicas próprias, onde as subpopulações isoladas estão sujeitas à ação local da seleção natural e que seguirão seu curso próprio de diferenciação. ESPECIAÇÃO ➢ Segundo Mueller (1977) existem 3 tipos de subespeciação: 1) Subespeciação em refúgios: devido a mudanças ambientais drásticas, ficando espécies isoladas nos refúgios por médio ou longo prazo. 2) Subespeciação extra refúgio: quando ocorrem melhoras das condições ambientais exigidas pelas espécies, permitindo a sua expansão. 3) Subespeciação periférica: quando ocorrem flutuações das condições ambientais e dos limites das áreas com condições ecológicas de características favoráveis. ESPECIAÇÃO ➢ Os centros podem ser: a) Plesiochor: quando os centros de dispersão e de origem estão próximos um ao outro. a) Aprochor: quando os centros de dispersão e de origem estiverem afastados. ESPECIAÇÃO Área core ou área nuclear: quando ocorre superposição parcial dos centros de dispersão e dos centros de origem, existindo portanto uma área em comum, que se caracteriza pela maior diversidade ecológica da área, uma vez que todas as espécies aí encontram condições ambientais de sobrevivência. ESPECIAÇÃO ❑A teoria dos refúgios ecológicos – intimamente vinculada – estudos paleoclimáticos. ➢Explicam a variação da distribuição espacial da cobertura vegetal. EXTINÇÃO Extinção é o total desaparecimento de espécies, subespécies ou grupos de espécies. O momento da extinção é geralmente considerado sendo a morte do último indivíduo da espécie. A extinção local é a extinção de uma população em uma determinada região e não necessariamente de toda a espécie EXTINÇÃO Tipos de extinções: 1) Extinções em menor escala: a) Pseudo-extinção ou extinção Fílética; b) Extinções decorrentes das interações entre os organismos vivos. 2) Extinções em larga escala ou extinções em massa. EXTINÇÃO ➢ Extinção Filética ou Pseudo- Extinção: tipo de processo, em que os descendentes de uma população original se modificam ao ponto de serem considerados como uma nova espécie e a espécie original como extinta. Estima-se que as espécies tendem a durar, em média, entre um e dois milhões de anos = indivíduos – diferentes da forma original = novo táxon EXTINÇÃO ➢ Extinções decorrentes das interações entre organismos vivos ou extinções de fundo: A simples interação entre os organismos, no dia-a-dia ao longo de séculos e milênios = extinção de uma ou mais espécies. Ex: momento de união entre as Américas do Sul e do Norte através da ponte formada pela recém emersa América Central no final do Plioceno. EXTINÇÃO ➢ Extinções em larga escala ou em massa: onde muitas espécies desaparecem em um período geológico de tempo. Ex: Final do Permiano = extinção de 75% das espécies (trilobitas). Ex: a extinção K-T no fim do período Cretáceo, é famoso por ter eliminado os dinossauros. AS GRANDES EXTINÇÕES DA HISTÓRIA DA tERRA NÚMERO NOME PERÍODO ESPÉCIES QUE DESAPARECERAM 1ª EXTINÇÃO PROTEROZÓICA 550 M. a. no final do Éon Proterozóico bactérias e organismos anaeróbicos. 2ª EXTINÇÃO CAMBRIANA 500 M. a. no final do Período Cambriano equinodermos, braquió- podes e conodontes. 3ª EXTINÇÃO ORDOVICIANA 440 M. a. no final do Período Ordoviciano trilobites, braquiópodescr inoides e equinoides. 4ª EXTINÇÃO DEVONIANA 360 M. a. no Devoniano Superior corais, estromatoporóides, placodermos 5ª EXTINÇÃO PERMO TRIÁSSICA 248 M. a. entre o Permiano e Triássico últimas espécies de trilobitas, vertebrados terrestres e insetos 6ª EXTINÇÃO TRIÁSSICO JURÁSSICO 200 M. a. entre o Trássico e Jurássico arcossauros e grandes anfíbios 7ª EXTINÇÃO CRETÁCEO PALEÓGENO 65 M. a. entre o Cretáceo e o Terciário dinossauros e amonites 8ª EXTINÇÃO PLEISTOCÊNICA- HOLOCÊNICA 10.000 a. entre o Pleistoceno e Holoceno mamíferos gigantes e plantas EXTINÇÃO ◼ Podem levar a extinção local de populações: a) mudanças climáticas (efeito estufa); b) destruição do habitat; c) introdução de novos predadores; d) eventos catastróficos terrestres (deriva continental, tectônica, vulcanismo e mudanças nas correntes marinhas); e) Componentes extraterrestres (impacto de meteoros e radiações cósmicas); f) Entre outros. TRANSGRESSÕES E REGRESSÕES ➢ Transgressões e regressões: são os movimentos relativos da linha da costa em relação ao continente. ❑ Os movimentos eustáticos do nível do mar, podem dever-se a: 1) Glacio-eustatismo: aumento ou diminuição das calotas glaciares. 2) Variação do volume das bacias oceânicas por movimentos tectônicos. Subida e descida das bacias oceânicas Glacio-eustatismo (aumento ou diminuição das calotas glaciares) Causas dos movimentos eustáticos do nível do mar Transgressão TRANSGRESSÕES E REGRESSÕES ➢Recobrimento expansivo = quando as unidades estratigráficas sucessivas estendem-se além dos limites das camadas precedentes, avançando sobre os sedimentos mais antigos. ➢ Isso ocorre durante as transgressões marinhas = avanço do mar sobre uma área continental. TRANSGRESSÕES E REGRESSÕES ➢Recobrimento retrativo = é um fenômeno que se verifica quando uma linha praial recua e conseqüentemente camadas sedimentares cada vez mais jovens são depositadas com os limites faciológicos deslocados rumo ao mar. ➢ isso ocorre durante as regressões marinhas = ao recuo do mar, que resulta em abandono pelo mar de uma determinada área antes submersa. Conseqüências dos movimentos regressivos e transgressivos Variação do nível do mar durante o Eon Fanerozóico PROVÍNCIAS E PALEOPROVÍNCIAS Província biótica, província biogeográfica ou, simplesmente, província, corresponde a um extensão mais ou menos considerável do globo que possui uma fauna endêmica. Área biótica: pode ser definida como uma unidade de extensão menor, situada dentro de uma província e caracterizada pela distribuição de um táxon que lhe é exclusivo. PROVÍNCIAS E PALEOPROVÍNCIAS ➢Exemplo: Paleoprovíncia = Província Gondwânica (Permiano) Área biótica (paleoárea) = Bacia do Paraná (Formação Irati) = larga distribuição de Mesosaurus (réptil aquático desse período. PROVÍNCIAS E PALEOPROVÍNCIAS ❑ No domínio continental, distinguem-se atualmente seis províncias zoogeográficas: 1) Neotropical: faunas terrestres da América do Sul, América central e sul da América do Norte. 2) Neártica: faunas da América do Norte e Eurásia. 3) Etiópica: 4) Oriental: 5) Australásica: 6) Paleártica: EXEMPLOS DE PALEOPROVÍNCIAS ➢No cambriano – muitas paleoprovíncias – reconhecidas; Baseadas na distribuição geográfica de trilobitas.EXEMPLOS DE PALEOPROVÍNCIAS ➢ No Devoniano - mares ocuparam boa parte dos continentes = 3 províncias faunísticas marinhas (baseadas na distribuição dos braquiópodes): 1) Malvinocáfrica: faunas da África do Sul, Antártida, Ilhas Malvinas e parte meridional da América do Sul. 2) Apalacheana: parte oriental da América do Norte. 3) Velho Mundo: faunas marinhas da Eurásia, N da África; Austrália e NW da América do Norte. Braquiópodes do Devoniano EXEMPLOS DE PALEOPROVÍNCIAS ➢ A províncias Malvinocáfrica foi subdividida em 3 províncias: 1) Andina (Argentina, Paraguai, Bolívia e Peru); 2) Brasileira (Brasil e Uruguai); 3) Malvino-Sul-Africana (África do Sul, Malvinas e Antártida). EXEMPLOS DE PALEOPROVÍNCIAS ➢ No Carbonífero Inferior – 4 províncias fitogeográficas; 1) Gondwânica. 2) Euro-Americana. 3) Cataisiana. 4) Angariana. EXEMPLOS DE PALEOPROVÍNCIAS 1) Gondwânica: porção meridional da América do Sul + África do Sul + Antártida, Índia, Austrália e Nova Zelândia. Presença da flora de Glossopteris. 2) Euro-Americana: estendia-se pela Europa, parte oriental da América do Norte e parte norte-ocidental da África. Caracterizada pela abundância de sigilárias, cordaites, etc. Glossopteris EXEMPLOS DE PALEOPROVÍNCIAS 3) Cataisiana: abrangia a China Oriental, as duas Coréias, Laos, Japão, Indonésia e parte ocidental da América do Norte. 4) Angariana: ocupava a Ásia ao norte da Província Cataisiana PARA ASSISTIR!! ➢ https://www.youtube.com/watc h?v=7T1MpgHIFBo ➢ https://revistapesquisa.fapesp. br/2014/06/16/o-ultimo-litoral- de-minas/ ➢ https://www.zocalo.com.mx/ne w_site/articulo/hallan- continente-oculto-en-europa- tan-grande-como-groenlandia REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ✓ CARVALHO, I. S. Paleontologia. São Paulo: Editora Interciência, 2 ed. 2004. 1152p. ✓ CARVALHO, I. S. Paleogeografia: Cenários da Terra. 1ª ed. Rio de Janeiro: Editora Interciência 2022. 468p. ✓ Fósseis: Guia Prático/ tradução Maria Lúcia Cavinato. São Paulo: Nobel, 1998. 64p. ✓ MENDES, J. C. Paleontologia Básica. São Paulo: T. A. Queiroz : Editora da Universidade de São Paulo, 1988. 347p. ✓ MOREIRA, L. E. Curso Programado de Paleontologia Geral e dos Invertebrados. Goiânia: Ed. da UCG, 2004. 320p. ✓ RIBEIRO-HESSEL, M. H. Curso Prático de Paleontologia Geral. Editora EdFRGS - Universidade Federal do Rio Grande do Sul, 1982. 249p
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