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Universidade Estadual de Campinas Instituto de Geociências Disciplina GM450 Fundamentos de Paleontologia Roteiros Teórico-práticos Ciências Biológicas Profa. Dra. Fresia Ricardi-Branco Monitor PED: Rafael Faria Campinas, 2009 1 GM 450 – Fundamentos de Paleontologia ` Índice Estrutura e emenda do curso 2 Programa (Integral) 3 Programa (Noturno) 4 Sobre o manuseio dos fósseis 5 Aula 1 – Processos de Fossilização 6 Aula 2 – Ambientes deposicionais/ rochas e clima 13 Aula 3 – A vida no Pré-Cambriano 19 Aula 4 – Os primeiros multicelulares/ braquiópodes. 24 Aula 5 – Antozoários 29 Aula 6 – Microfósseis e Protistas 35 Aula 7 – Artrópodes e Moluscos 42 Aula 8 - Trabalho de Micropaleontologia 48 Aula 9 – O surgimento das Embryophyta 49 Aula 10 – Origem dos Vertebrados 57 Trabalho de campo (Integral) 78 Seminários (Integral) 78 Trabalho Pedagógico (Noturno) 78 2 GM 450 – Fundamentos de Paleontologia Estrutura e ementa do curso O curso compõe-se de aulas teórico-práticas para que o aluno possa observar a morfologia e a preservação dos fósseis de maneira direta. Nas aulas práticas num primeiro momento será exposto aos alunos no que devem se atentar ao estudar cada fóssil. Como não é possível coletar e colecionar facilmente tantos fósseis como, por exemplo, exsicatas de plantas ou animais taxidermizados, os alunos devem se dividir para que cada bancada seja estudada. A ementa do curso envolve os principais tipos de fossilização; os ambientes deposicionais propícios a formação de fósseis; elementos de tafonomia; a escala geológica do tempo e os principais eventos paleontológicos; o surgimento da vida; a vida no Pré-Cambriano; microfósseis, os primeiros multicelulares (Ediacara e Burgess); corais e o CO2; moluscos; artrópodes; a conquista do meio terrestre; evolução e surgimento das plantas terrestres; peixes e tetrapódes; surgimento e evolução das angiospermas, a paleontologia no campo, temas atuais em paleontologia. 3 GM 450 – Fundamentos de Paleontologia Programa Integral Data Aula Teórica Aula Prática 20/08 Processos de fossilização. Tipos de fósseis. 27/08 Ambientes deposicionais e fósseis associados. Paleogeografia do Fanerozóico e conseqüências da vida. Tipos de rochas, rochas associadas a clima (crostas ferruginosas, evaporitos). 03/09 A vida no Pré-Cambriano. Bifs, estromatólitos, atividade tabela geológica. 10/09 Primeiros multicelulares (Fauna de Ediacara e Folhelho de Burgess). Fauna de Ediacara e Braquiópodes. 17/09 Não haverá aula (XXI CBP). Não haverá aula (XXI CBP). 24/09 Corais e CO2 Antozoários e outros construtores de recifes 01/10 Micropaleontologia Microfósseis e protistas 08/10 Prova 1 Prova 1 15/10 Moluscos e Artrópodes Moluscos e Artrópodes 22/10 Origem e evolução das Embryophyta Paleobotânica 29/10 Peixes e tetrápodes Peixes e tetrápodes 05/11 Trabalho de campo Trabalho de campo 12/11 Avanços mesozóicos (Angiospermas) Angiospermas 19/11 Seminários Seminários/ Avaliação do curso 26/11 Prova 2 Prova 2 Exame 4 GM 450 – Fundamentos de Paleontologia Programa Noturno Data Aula Teórica Aula Prática 20/08 Processos de fossilização. Tipos de fósseis. 27/08 Ambientes deposicionais e fósseis associados. Paleogeografia do Fanerozóico e conseqüências da vida. Tipos de rochas, rochas associadas a clima (crostas ferruginosas, evaporitos). 03/09 A vida no Pré-Cambriano. Bifs, estromatólitos, atividade tabela geológica. 10/09 Primeiros multicelulares (Fauna de Ediacara e Folhelho de Burgess). Fauna de Ediacara e Braquiópodes. 17/09 Não haverá aula (XXI CBP). Não haverá aula (XXI CBP). 24/09 Corais e CO2 Antozoários e outros construtores de recifes 01/10 Micropaleontologia Microfósseis e protistas 08/10 Prova 1 Prova 1 15/10 Moluscos e Artrópodes Moluscos e Artrópodes 22/10 Origem e evolução das Embryophyta Paleobotânica 29/10 Peixes e tetrápodes Peixes e tetrápodes 05/11 Trabalho pedagógico Trabalho pedagógico 12/11 Avanços mesozóicos (Angiospermas) Angiospermas 19/11 Trabalho pedagógico Trabalho pedagógico/ Avaliação do curso 26/11 Prova 2 Prova 2 Exame 5 GM 450 – Fundamentos de Paleontologia Sobre o manuseio dos fósseis Cada fóssil é um evento único e raro. Assim é importante que se tomem alguns cuidados durante a observação dos mesmos nas aulas práticas. Procure manusear os exemplares com cuidado sem causar muito atrito na superfície do fóssil (principalmente nos casos de impressões). Atente-se que cada amostra possue uma ficha catalográfica com os seguintes dados (número na coleção, identificação, estratigrafia, idade, procedência e coletor). Todas as amostras fazem parte da Coleção Paleontológica Didática do IG – Unicamp e, portanto, são patrimônio da Unicamp e todos nós. Portanto é imprescindível que zelemos por elas. 6 GE 450 – Fundamentos de Paleontologia Aula 1 – Processos de Fossilização Introdução teórica: 1. Fósseis A palavra fóssil deriva-se do termo latino fossilis que significa desenterrado. De maneira geral a palavra designa os restos e vestígios de organismos preservados em rochas, sedimentos inconsolidados, âmbar ou gelo. O registro fóssil é um guia para a evolução das formas de vida anteriores. Os fósseis se formam através de lentos processos, em geral dentro de ambientes sub-aquosos (como lagos, mares interiores, estuários, pântanos, depósitos de rios, etc). Para que ocorra a fossilização é necessário o rápido soterramento dentro de um ambiente com pouco oxigênio, no qual o organismo não seja decomposto. Como não são decompostas naturalmente as partes duras dos organismos (biomineralizadas, lignificadas, etc.) como os ossos e dentes dos vertebrados, as conchas de alguns invertebrados, o lenho das plantas, etc. são os melhores candidatos a se fossilizarem. Figura 1: Exemplos de ambientes de fossilização e alguns possíveis candidatos a fósseis. Pólen Pena Dente eee Concha Diatomácea 7 É importante dizer que muitas vezes os fósseis podem refletir as condições do ambiente onde foram fossilizados e fornecer importantes informações paleoambientais. Os fósseis podem ser derivados de restos somáticos (isto é, do corpo) de organismos ou então evidências de sua atividade biológica (pegadas, marcas de mordidas, marcas de herbivoria, casca dos ovos, excrementos, túneis, galerias, alteração química do sedimento, etc.). No primeiro caso são chamados de somatofósseis e no segundo de icnofósseis. 2. Tafonomia A Tafonomia refere-se ao estudo da formação das concentrações fossilíferas. Procura saber como os organismos chegaram as rochas (a história sedimentar dos restos do organismo incluindo suas causas de morte, decomposição, transporte e soterramento) e que processos físicos e químicos (a fossildiagênese) os alteraram depois de soterrados. Seguem-se alguns termos importantes em Tafonomia: - Assembléia autóctone: Diz-se da assembléia fóssil preservada no local onde vivia e em posição de vida sem sofrer nenhum tipo de transporte. São denominados de fósseis in situ, como por exemplo, as raízes num paleossolo,bivalves escavadores preservados enterrados no sedimento, etc. - Assembléia parautóctone: Diz-se da assembléia de espécimes que sofreram algum transporte mas foram preservados em seu hábitat de origem. - Assembléia alóctones: Formada por espécimes removidos após a morte do local onde habitaram, transportados e depositados fora de seu hábitat. Este é o freqüente caso dos pólens, das folhas, conchas desarticuladas, etc. 8 O tratamento tafonômico das assembléias fossilíferas é importante nos estudos paleoecológicos. Figura 2: Aplicação tafonômica num estudo palecológico. 3. Fossildiagênese É possível resumir os principais processos de fossilização, associados com a diagênese1 dos sedimentos que contém o futuro fóssil como se segue: Permineralização: Preenchimento das células e dos espaços intercelulares por uma matriz mineral durante ou pouco tempo após a deposição. O mineral mais freqüente é calcita (CaCO3). Esse mineral pode ser reconhecido pingando algumas gotas de HCl a 10% (ou limão), que reage produzindo efervescência. Outros minerais são pirita (FeS), sílica (SiO2), fósforo etc., assim como também o gelo. Ocorre frequentemente em estruturas porosas como ossos, lenhos, etc. 1 Diagênese: modificações químicas e físicas sofridas pelos sedimentos após a sua deposição, excluindo as resultantes de metamorfismo físico e intemperismo (Mendes, 1988. Cap. 2, p. 36). Comunidade original (plantas e animais) Restos orgânicos Fósseis MORTE - Predação - Acidental - Velhice - Doença, etc. AVENTURA - Comidos - Transportados - Esmagados - Tempo de acumulação - Soterramento - Dissolução - Mineralização, etc. AFLORAMENTO - Erosão - Coleta - Estudo Coleção + Sistemática + Anatômia funcional ESTUDO DOS FÓSSEIS ESTUDO DO CONTEXTO + Litoestratigrafia + Paleoambientes + Cronologia + Bioestratigrafia INTERPRETAÇÃO TAFONOMICA RE CO NS TR UÇ ÃO PALEOECOLOGICA 9 Substituição: Entende-se pela troca do material mineralizado originalmente pelo organismo por outro mineral de natureza diferente. Como por exemplo, a calcita (CaCO3) que compõe as conchas dos braquiópodes pode ser substituída por sílica (SiO2). A substituição, como é um processo essencilamente químico depende de fatores como o pH do meio e a presença de oxigênio. A substituição pode ocorrer muitas vezes associada à permineralização. Não confunda os processos, lembre-se que a permineralização só ocorre em estruturas porosas onde além de se precipitarem nos poros os minerais podem substituir os que compõe a estrutura original. Tanto a permineralização como a substituição podem em alguns casos preservar a microestrutura (incluindo os detalhes celulares) dos organismos. Recristalização: Aqui não há alteração química, mas a passagem de um mineral para outro, como por exemplo, da aragonita (CaCO3 na forma ortorômbica do cristal) para a calcita (CaCO3 na forma trigonal do cristal) que é mais estável. É um processo que conduz à destruição da microestrutura do organismo. A concha dos moluscos é comumente composta por uma estrutura em camadas de finos cristais de aragonita que comumente não se observa nos fósseis por estarem em geral recristalizados com calcita. É importante dizer que muitos fósseis permineralizados e/ou substituídos podem sofrer recristalização e ter detalhes microestruturais destruídos. Incrustação: Envolvimento de organismos por uma crosta mineral, geralmente calcita (CaCO3). Muito comum em grutas calcáreas onde, por exemplo, os ossos dos animais são paulatinamente recobertos de carbonato de cálcio dissolvido nas águas que gotejam do teto. Carboníficação: Perda paulatina dos componentes voláteis da matéria orgânica (oxigênio, hidrogênio, nitrogênio) durante a degradação desta, deixando uma película de carbono que permite o reconhecimento do organismo. Este é o tipo mais freqüente de fossilização em plantas. É o mesmo processo que dá origem às jazidas de carvão, ou seja, uma grande massa de vegetais comprimidos que se tornam consolidados como uma rocha. 10 Cimentação: Envolve a precipitação localizada dos minerais graças a condições químicas particulares. Nos casos que envolvem a preservação de carcaças é a própria decomposição de alguns tecidos que libera compostos que modificam as condições químicas localmente e promovem a agregação de minerais (sílica (SiO2), óxidos de ferro, carbonato de cálcio, etc.) no organismo morto. Assim origina-se uma concreção que envolve e protege o organismo de uma decomposição mais significativa. É o caso dos ictiólitos da Formação Santana, na Bacia do Araripe, Nordeste brasileiro. Acredita-se que a decomposição dos peixes produzia amônia que criava um pH alcalino (8-10) propício à precipitação do carbonato de cálcio em volta do corpo do peixe. Por cimentação também podem ser formadas rochas compostas de conchas cimentadas, conhecidas como coquinas. Mumificação: Consiste na preservação do organismo por dessecação. Aqui é muito comum a preservação inclusive das partes mole. Organismos englobados em âmbar (resina fóssil) ou dentro de blocos de gelo, ou ainda em sedimentos típicos de ambientes secos como os depósitos de sais evaporíticos podem ser mumificados. Moldes: Um molde pode ser gerado pelo preenchimento dos espaços internos de um organismo, como por exemplo, o preenchimento do interior da concha de um bivalve ou de um braquiópode. Nesse caso temos um molde interno. A impressão da concha na rocha matriz também é um molde, nesse caso um molde externo. Quando temos a dissolução da concha e o preenchimento do espaço antes ocupado por ela por outro mineral forma-se o que é chamado de contra-molde. Um contra-molde nunca mostra detalhes de microestrutura; na realidade trata-se de uma substituição sem simultaneidade com a dissolução do material original. Geralmente quando a estrutura que deixa a marca na rocha matriz é achatada, como uma folha, costuma-se utilizar o termo impressão para se referir a seus moldes externos. Conservação total: Restos de plantas ou animais podem se preservar intactos sem sofrer nenhum tipo (ou em pequeno grau) de alteração química ou física. 11 É o caso dos pólens e esporos, cuja coberta de esporolenina, um biopolímero resistente à decomposição, não sofre alteração. Outro exemplo de estruturas tipicamente preservadas em sua totalidade são os dentes. .Uma vez que os fósseis formam parte de uma camada rochosa, eles podem sofrer outras alterações, além das diagenéticas, no decorrer do tempo. Compressão, refossilização, oxidação, retrabalhamento, erosão, etc. são algumas dessas alterações. Referências Bibliográficas: BERNARDES-DE-OLIVEIRA, M. E. C. (1997) Guia de aula prática. Modulo III. Fossilização Vegetal. Instituto de Geociências , USP. MENDES, J. C. (1988) Paleontologia Básica. 1ed. Editora da Universidade de São Paulo, EDUSP. São Paulo. 347p. SCHOPF, J. M. (1975) Modes of fossil preservation. Review of Paleobotany and Palynology, 20: 27 – 53. CARVALHO, I. C. (2004) Paleontologia 2a Ed. (capítulos 1 e 4), Rio de Janeiro, Interciência. Atividades da Aula prática: 1 – Nas bancadas de exposição observe atentamente e descreva (se possível ilustre) os exemplares separados segundo os diferentes tipos de preservação. Atente-se para processos combinados e para o grupo taxonômico do fóssil. Permineralizações e substituições: Incrustações: 12 Carbonificações: Concreções:Moldes: Contra-moldes: Impressões: Preservações totais: Icnofósseis: 13 GE 450 – Fundamentos da Paleontologia Aula 2 – Ambientes deposicionais e rochas influenciadas pelo clima Introdução teórica: 1. Ambientes deposicionais 1.1. Introdução O conceito de ambiente sedimentar envolve um conjunto de elementos e de processos: físicos (abrasão, transporte e deposição, fluxos, etc.) químicos (dissolução, pH, oxidação redução, temperatura, etc.) e biológicos (vida e matéria orgânica, porém fósseis) que atuam a partir do momento em que os sedimentos são formados até quando são examinados por nós. Os sedimentos depositam-se em bacias sedimentares, as quais podem possuir dimensões variáveis por se tratar de áreas onde os sedimentos se acumulam ou depocentros. Em geral essas são áreas deprimidas da crosta terrestre como resultado da subsidência por longos períodos de tempo. Três tipos principais de ambientes sedimentares podem ser reconhecidos Marinho, Transcicional e Continental, podendo ser cada um por sua vez subdivido em vários. Neles são constantemente depositados sedimentos e como resultado da diagênese, os sedimentos darão origem a camadas de rochas sedimentares. Marinho: Aqui são incluídos os sedimentos depositados desde a zona litorânea até aqueles encontrados na zonas profundas das bacias oceânicas, possuindo uma extensa gama de sub-ambientes como: ambiente pre-maré, plataforma continental, talude continental e recifes orgânicos. Muitos depósitos 14 economicamente importantes como o petróleo, são aqui gerados ou encontram as condições necessárias para se acumular. Transicional: podem ser incluídos pântanos costeiros (p. e. mangue), estuários, delta e complexos deltáicos e lagoas. Como seu nome o indica, caracteriza ambientes localizados entre o mar e o continente, misturando a influência de ambos. Continental: são incluídos aqui os ambientes fluvial (solos, leques aluviais, canais de rios, etc.), terrestres (dunas, movimentos de massas, glaciares, etc.) e lacustres (lagos salgados, etc.). As características dos sedimentos depositados nos vários tipos de ambientes sedimentares dependem dos processos físicos, químicos e biológicos, que atuam dentro de cada um. Como encontramos registros sedimentares desde o Pré-Cambriano e um mesmo tipo de rocha pode ser comum a vários ambientes, é, as vezes, só possível estabelecer sua origem após um estudo detalhado. Assim, são utilizadas algumas características e foram estabelecidos modelos ideais para poder interpretar as seqüências de depósitos de rochas sedimentares. As estruturas sedimentares são os melhores indicadores dos processos. As texturas das rochas, igualmente, refletem a influência dos processos deposicionais na distribuição do tamanho do sedimento e na textura, embora o tamanho e a forma estejam em função da história anterior à deposição das partículas. Dessa forma as evidências de vida ou fósseis encontradas dentro das rochas sedimentares são excelentes, inequívocos e detalhados indicadores do ambiente. Qualquer depósito sedimentar pode ser melhor caracterizado por uma combinação de traços distintivos denominados fácies. A análise faciológica (estudo das fácies encontradas) representa a base da reconstrução de ambientes sedimentares e da historia dos depósitos. 1.2. Características dos sedimentos Estruturas Sedimentares: uma ampla variedade de estruturas são formadas pelos processos físicos, químicos e biológicos durante pouco tempo após a deposição. Essas são consideradas com bons indicadores em qualquer depósito dos processos operantes no ambiente deposicional, uma vez que elas são características de cada um. As estruturas são melhor observadas no 15 campo, onde podem ser estudadas ao longo de perfis. Podem ser classificadas dentro de duas grandes categorias: 1) Estruturas inorgânicas: podem ser primárias dando informações acerca dos processos atuantes no paleoambiente, por exemplo, acerca da direção na qual as correntes de água ou o vento fluíam. A estratificação ou acamamento das camadas também é considerada como uma estrutura primária. As estruturas secundárias indicam as condições físicas ou químicas no ambiente diagenético, ou seja, imperante durante o processo de consolidação da rocha. Entre as físicas podem ser mencionadas as deformações plásticas por peso, escorregamentos , etc. E entre as químicas recristalização, precipitação de cimento, contração ou dilatação por hidratação, etc. 2) Estruturas biogênicas: muitas delas são constituídas por marcas , pistas, tubos decorrentes da atividade biológica sob e sobre o substrato (icnofósseis), sendo estudadas pela icnologia. Textura dos sedimentos: refere-se ao tamanho e textura dos grãos, superfície dos grãos e textura dos grãos (coesão e orientação e conseqüentemente, porosidade e permeabilidade). O estudo da textura em sedimentos modernos como antigos fornecem informação acerca da natureza do sedimento. Tamanho do grãos: em termos práticos são distinguidos três tamanhos básicos dos grãos: cascalho (maiores de 2mm de diâmetro), areia (diâmetro entre 2.0 – 0.063mm), e argila (diâmetro menos que 0.063). Este parâmetro está diretamente relacionado com a força do agente de transporte, sendo os mais finos (argilas) os últimos a serem depositados. Arredondamento dos grãos: o arredondamento indica a extensão da abrasão sofrida pelos grãos , refletindo a historia do seu transporte. O arredondamento não é necessariamente conseqüência da distância do transporte, e sim do agente de transporte e da resistência do grão. 16 2. Sedimentos, rochas condicionadas ao clima 2.1. Evaporitos 2.1.1. Introdução Os evaporitos são sedimentos de origem química indicativos de climas quentes e secos. Existem três tipos principais conhecidos como halita (sal comum), anidrita e gipsita. Esse tipo de rocha pode se formar tanto em ambientes marinhos quanto continentais, sendo muitas vezes difícil estabelecer o ambiente gerador, podendo ser utilizados para esse fim, critérios como minerais associados, fósseis, etc. Em condições marinhas normais a água do mar não se encontra saturada. Quando a taxa de evaporação supera a chuva e o afluxo de água doce ou marinha é insuficiente, iniciando-se a saturação dos água (quantidade de sólidos dissolvidos superior a 100.000 mg/l) e a deposição das sais (p. e. halita). Assim regiões de baixa precipitação pluviométrica são, grosso modo, propensas a desenvolver evaporitos. Em geral as bacias restritas (fechadas, o mar morto) que podem abrigar evaporitos encontram-se localizadas entre os 10o aos 40o de latitude, porem são conhecidos evaporitos na Patagônia e até lagoas salinas na Antártica. Os sais, dissolvidos na salmoura, depositam-se em forma de cristais formando camadas evaporíticas. Estas podem ser dissolvidas se o clima torna- se mais úmido, sendo nesses casos inferida a sua presença, por exemplo, através de feições de dissolução dos cristais. Uma vez que a água do mar é menos saturada com cloreto de sódio que com sulfatos de cálcio ou carbonatos (que são menos solúveis), a precipitação da halita (sal comum) é mais lenta que a da gipsita ou da calcita. Também depósitos de nitrato são gerados por este processo. A presença de evaporitos em regiões que hoje em dia apresentam condições climáticas e geográficas adversas para a formação de evaporitos pode ser utilizada para fazer inferências acerca de mudanças climáticas,paleogeográficas, etc., especialmente durante a Era Cenozóica. Embora os evaporitos sejam considerados afossilíferos ou pobremente fossilíferos, devido á sua concentração de sais, que muitas vezes ultrapassa o limite de tolerância da grande maioria dos organismos, é mencionada a ocorrência de cianobácterias, algas verdes, artrópodes, peixes, etc. Também 17 podem ocorrer fósseis em camadas intercaladas, dentro da seqüência evaporítica, como camadas betuminosas, decorrentes de proliferação de algas e fungos em épocas diferentes. Como exemplo de evaporitos no Brasil podemos mencionar os extensos depósitos do Cretáceo Inferior, encontrados nas bacias costeiras de Sergipe- Alagoas a Santos. Aqui os evaporitos encontram-se associados a depósitos clásticos. Na Bacia de Sergipe –Alagoas os evaporitos (halita) estão intercalados por folhelhos betuminosos e calcários, sendo encontrados fósseis de palinomorfos, ostracodes, moluscos e restos de peixes. Outro exemplo que vale a pena mencionar, aproximadamente da mesma idade, são os evaporitos (principalmente gipsita) encontrados na Bacia do Araripe, no estado do Ceará, que alcançam espessuras de 30m, e que têm sido interpretados como depósitos em um lago continental, idéia corroborada pelos fósseis encontrados. 3. Bauxita , alumínio e crostas ferruginosas 3.1. Introdução Os depósitos de bauxita (AL) são excelentes indicadores climáticos, uma vez que são o resultado de intenso intemperismo sob condições de clima tropical (úmido e quente). Esses, também conhecidos como lateritas, precisam, para se formar, de intensa lixiviação e alteração química, combinada a uma pequena erosão física, produzindo perfis de alteração, às vezes de mais de 20m, onde são encontrados níveis diferentes de alteração de acordo com a profundidade. Dessa forma existe uma distribuição latitudinal na sua gênese, sendo mais intensa, logicamente, nas zonas equatoriais. A rocha geradora tem pouca importância, exceto quando se trata de rochas ricas em ferro, que sob as mesmas condições climáticas produziram crostas ferruginosas. As crostas ferruginosas se desenvolvem extraordinariamente em áreas onde a mata foi removida, como a Amazônia, impedindo o crescimento de plantas, uma vez que é formada uma camada impermeável e dura, que as raízes das plantas não conseguem atravessar. Dentro de crostas ferruginosas podem ser encontrados fósseis, anteriormente depositados no perfil. 18 Voltando à laterita, a intensa lixiviação no perfil produz a migração e perda de minerais como sódio, potássio, cálcio e manganês (mais solúveis), neste processo serão obtidos como subprodutos minerais secundários, como argilas do grupo do caulim, etc. dependendo do grau de alteração e dos minerais presentes na rocha genitora, podendo ser a bauxita considerada como o produto final dentro desse ciclo de alteração. A bauxita pode ser encontrada sob diferentes formas: relitual, massiva, em forma de nódulos ou concreções, sendo a última a mais comum, dependendo da sua origem e da historia geológica dos depósitos. No Brasil encontramos grandes depósitos de bauxita no Estado de Minas Gerais, especialmente na região de Poços de Caldas. Referências Bibliográficas: CHAMLEY, H. (1990) Sedimentology. Springer-Verlag. Berlin. 285p. MAYNARD, J. B. (1983) Geochemistry of sedimentary ore deposits. Springer- Verlag. New York. 305p. CARVALHO, I. C. (2004) Paleontologia 2a Ed. (capítulo 3), Rio de Janeiro, Interciência. Atividades da Aula prática: 1 – Evaporitos. Observe atentamente as rochas evaporíticas? O que indicam em relação ao clima? 2 – Crostas Ferruginosas. Observe as diferentes crostas ferruginosas atentando-se ao tipo de clima em que são geradas. 3 – Tipos de rocha. Tente separar as amostras recebidas em grupos de rochas ígneas, metamórficas e sedimentares. Que características podem ser usadas na classificação de cada 19 GE 402 - Elementos da Paleontologia Aula 3 – A vida no Pré-Cambriano Introdução teórica: 1. O Pré-Cambriano no Tempo Geológico O planeta Terra surgiu a cerca de 4,5 bilhões de anos (4,5 Ga). Todo esse tempo é divido em 4 éons, dos quais os 3 éons iniciais (Hadeano, de ~ 4,5 a 4 Ga, Arqueano, de ~ 4 a 2,5 Ga e Proterozóico, de ~ 2,5 a 0,540 Ga) constituem o que chamamos informalmente de Pré-Cambriano. O Pré- Cambriano representa cerca de 85% do tempo geológico. É também conhecido como Criptozóico (cryptos, oculto, e zoos, vida), nome bastante apropriado dada a dominância de formas de vida unicelulares e microscópicas nesse tempo. Os primeiros multicelulares autotróficos (algas) e os primeiros heterotróficos (animais2) surgem independentemente e em fins do Pré- Cambriano. Sobre os animais pré-cambrianos nenhum deles possuía a capacidade de biomineralizar uma concha ou carapaça. O surgimento dessa propriedade vem marcar o início do último éon, o Fanerozóico (phaneros, visível, e zoos, vida). Cada éon é composto por eras e as eras por períodos (Figura 3.1), e assim por diante dependendo da resolução a que se quer chegar. Interessa- nos conhecer a respeito das eras e períodos do Fanerozóico, dado que nas rochas desse éon está o registro das mais significativas diversificações ocorridas. Seguem-se as eras e períodos que compõem o Fanerozóico. Era Paleozóica (de 540 a 250 Ma): composta pelos períodos Cambriano, Ordoviciano, Siluriano, Devoniano, Carbonífero e Permiano. Era Mesozóica (de 250 a 65 Ma): composta pelos períodos Triássico, Jurássico e Cretáceo. 2 Não consideraremos os fungos aqui, pois seu registro fóssil é bastante obscuro. 20 Era Cenozóica (de 65 Ma ao tempo recente): composta pelos períodos Paleógeno, Neógeno e Quaternário. Informalmente ainda refere-se ao tempo decorrido pelos períodos Paleógeno e Neógeno com „Terciário‟. O principal problema no estudo do Pré-Cambriano é o escasso registro sedimentar dessa idade. E mesmo quando presentes a grande maioria das rochas se encontra parcialmente metamorfizada levando muitas vezes a destruição das estruturas sedimentares e fósseis presentes. Assim cria-se um hiato a despeito dos primeiros registros da vida na Terra. Figura 3.1: Tabela do tempo geológico (retirada de geology.com) As rochas encontradas no Grupo Isua, no oeste da Groenlândia estão entre os mais antigos registros (ao redor de 3750 Ma). Algumas camadas 21 desse grupo apresentam estruturas sedimentares que mesmo tendo sofrido intensamente intenso metamorfismo deixam claro terem sido produzidas por água em estado liquido. Isso significa que a partir daí (provavelmente antes, logo no início do Arqueano) o planeta já resfriado abrigava as condições para o desenvolvimento da vida. Sobre as primeiras evidências de vida, até o momento as melhores e mais antigas encontram-se em dois lugares: no sul da África (Supergrupo Swaziland) e no oeste da Austrália (Supergrupo Pilbara), ambos com idades aproximadas de 3500 – 3300 Ma. Os fósseis encontrados nessas antigas rochas são de bioconstruções feitas por cianobactérias, os estromatólitos. Algumas camadas desses estromatólitos mostraram inclusive a presença de filamentos de cianobactérias conservados. 2. Estromatólitos Os estromatólitos são estruturas biosedimentares finamente estratificadas (divididas em camadas) com forma colunar, de montículo, de domo, etc. Conhecidas desde o século XIX, embora erroneamente interpretadas, até à década dos 60 como concreções de origem não biológica. Nessa década foram descobertos na costa daoeste da Austrália num ambiente hipersalino representantes atuais, logo relacionados as estruturas freqüentes nas rochas pré-cambrianas. Um estromatólito é basicamente composto por uma camada externa milimétrica formada por uma fina rede de filamentos de cianobactérias. Seguem-se interiormente camadas de bactérias heterotróficas as quais vivem as custas da energia fixada pelas cianobactérias (Figura 3.2). Os hábitats ocupados por estromatólitos são tipicamente de águas rasas (semelhantes aos oceanos primitivos). Quando grãos de areia e outros detritos depositam-se sobre a superfície da esteira de cianobactérias, bloqueando a luz, essas migram externamente e assim formam a típica construção estratificada. Os estromatólitos apresentam diferentes formas, podem ser colunares, esferóides (também conhecidos como oncólitos), em forma de domo, etc (Figura 3.3). 22 Figura 3.2: Esquema idealizado de um Estromatólito. Figura 3.3: Tipos de estromatótilos em seção vertical (Modificado de Brasier, 1980) As cianobactérias são uma linhagem antiga e basal, a qual antigamente se acreditava ter relações próximas com protistas mas que hoje sabe-se são procariotos bem distintos. Hoje se discute que elas podem ter dado origem a plastídeos. Elas podem fixar nitrogênio e apresentam grande resistência a temperaturas extremas, podendo sobreviver em climas polares e dentro de hot Superfície de crescimento com cianobactérias 1 Comunidade de bactérias facultativas aeróbias 2 Comunidade de bactérias anaeróbias 3 Todas as comunidades ordenadas por relações tróficas e pelo fluxo de energia É um ecossistema 1 Cianobácterias Produtoras de oxigênio Fotosintetizadoras Dependem da luz (Produtores primarios) Autótrofas 2 Bactérias facultativas Respiração Fermentação Vários tipos de fotossíntese 3 Bactérias anaeróbias Fermentadoras Heterótrofas 23 springs, assim como resistir à dessecação, por isso são encontradas em regiões desérticas, glaciares, em mares hipersalinos e lagos de água doce. As cianobactérias foram responsáveis pela primeira grande poluição de nosso planeta através da produção de oxigênio (como subproduto da fotossíntese), o qual transformou a atmosfera até então redutora e possibilitou o desenvolvimento de formas de vida mais complexas. O oxigênio liberado inicialmente reagiu com o ferro dissolvido nos oceanos e se depositou na forma de BIFs, formações bandadas de ferro. A estrutura dos BIFs consiste de repetidas camadas de óxidos de ferro (tanto hematita, Fe2O3, como magnetita, Fe3O4) alternadas com camadas pelíticas e de chert (sílica amorfa). No Brasil encontramos estromatólitos desde o Pré-Cambriano até o Holoceno. Formas pré-cambrianas são encontradas no cráton de São Francisco, localizado no centro-sul do Brasil, em rochas de idade Mesoproterozóica e Neoproterozóica. Essas se encontram reunidas no Grupo Paraná (~1170 – 950 Ma) e no Supergrupo São Francisco (~950 – 700Ma). Nessas rochas pré-cambrianas ocorrem mais de 30 gêneros de microfósseis, principalmente de cianobácterias e de acritarcas. Referências Bibliográficas: CARVALHO, I. C. (2004) Paleontologia 2a Ed. (capítulos 11, 14 e 27), Rio de Janeiro, Interciência. Atividades da Aula prática: 1 – BIFs. Observe atentamente as bandas características das BIFs (Banded Iron Formations). Identifique as bandas de magnetita e de hematita e quando possível a presença de pirita e chert. O que significa a presença de pirita e de chert? 2 – Estromatólitos. Observe e ilustre os diferentes estromatólitos. Classifique se possível o tipo de estromatólito e pense na relação entre as BIFs e os estromatólitos. 24 GE 402 - Elementos da Paleontologia Aula 4 – Os primeiros multicelulares (Ediacara e Burgess); Braquiópodes Introdução teórica: 1. O Pré-Cambriano no Tempo Geológico Eucariontes são seres que possuem células com suas funções internas compartimentalizadas por membranas. Logo portam vacúolos, organelas e núcleo, podendo ser sua reprodução sexuada ou assexuada. Essas características representam um avanço de complexidade com relação à condição procarionte. Como e quando se produziram essas mudanças? O registro fossilífero não o mostra ao certo. O problema, no reconhecimento de uma célula eucariótica no registro fóssil, é que as organelas e núcleo, são raramente conservados. Desse modo, os cientistas têm que recorrer a um outro critério, para diferenciar entre uma célula eucarionte ou procarionte. Tal critério é dado pelo tamanho, uma vez que o diâmetro de uma célula procarionte varia normalmente entre 1 e 10m e nos eucariontes o diâmetro é dez vezes maior (entre 10 e 100m). Com base nesse parâmetro, a mais antiga e segura evidência da presença dos eucariontes na evolução biótica do planeta data de 1,75 bilhões de anos. É interessante notar que a grande maioria dos eucariontes são seres aeróbios, e o seu surgimento se deu praticamente ao mesmo tempo em que a atmosfera começava a apresentar na sua composição maiores níveis de oxigênio livre. Diversos tipos de microalgas planctônicas (organismos aquáticos fotossintetizantes que vivem em suspensão próximo à superfície) eucarióticas são conhecidos no Proterozóico, mas sua exata classificação é ainda incerta, 25 sendo, por esse motivo, denominados de acritarca (do grego akritos = confuso). 2. A Fauna de Ediacara Como foi a passagem de seres unicelulares para pluricelulares na evolução Pré-Cambriana, ainda não se sabe com segurança. Sabemos que é extremadamente difícil a fossilização dos corpos moles, sem conchas, esqueletos ou estruturas rígidas. Pois bem: por sorte surgiram, em alguns pontos da Terra, situações muito peculiares de estagnação e sedimentação que permitiram a conservação de um número extraordinário de formas moles. O registro fóssil se apresenta, assim, como se fosse uma aparição brusca dos seres pluricelulares, no final do Éon Pré-Cambriano (em torno de 650 Ma.). Esse conjunto de seres moles fossilizados é conhecido como "Fauna de Ediacara" ou "Assembléias de Ediacara" e corresponde a uma série de impressões de invertebrados sem conchas (ou de corpos moles), deixados em sedimentos marinhos, descobertos em 1947 por Reg. C. Sprigg no sul da Austrália, em "Ediacara Hills". Posteriormente foram encontrados outros registros semelhantes aos de Ediacara em outros lugares, entre os quais se destacam os fósseis da Namíbia (sudoeste da África), Inglaterra, Rússia (na costa do Mar Branco e nos Montes Urais) e da Ucrânia. 3. O Folhelho de Burgess O Folhelho de Burgess representa uma das registros mais importantes para a Paleontologia. Descoberto em 1909 pelo pesquisador do Smithsoniam Institute, Charles Walcott o sítio se localiza na região de Burgess, Colúmbia Britânica, no Canadá. Desde o descobrimento Charles visitou a localidade para coletas uma vez ao ano até 1924 e assim chegou a acumular mais de 65.000 amostras. Os fósseis incluiam vários tipos de invertebrados marinhos de corpo mole e com exoesqueleto que a princípio foram todos atribuídos a filos existentes. Depois de reinvestigados viu-se que muitos deles faziam parte de filos hoje extintos. A rápida aparição de todos os filos e de toda a complexidade de formas animais num intervalo de aproximadamente 30 milhões de anos representados 26 entre o registro da Fauna de Ediacara e o Folhelho de Burgess representa o que é conhecido como a Explosão do Cambriano. Atividades da Aula prática: 1 – Estude as réplicas de organismos de corpo moleda Fauna de Ediacara. 1.2 – A que Filo poderiam pertencer? 1.3 – Qual e o seu plano de simetria? 1.4 – Como seria o ambiente onde esses seres viviam? 1.5 – Você concorda com o esquema de vida proposto na Figura 3.1 para algumas dessas formas? Por quê? Figura 3.1. Reconstrução do modo de vida da Fauna de Ediacara. 2 – Braquiópodes Observe os diferentes tipos de braquiópodes fornecidos: Braquiópodes Articulados Ordem Strofomenida: Os exemplares fornecidos correspondem à Ordem Strofomenida (Figura 3.2) e, embora seja difícil de acreditar, as duas valvas encontram-se unidas. Tente identificar na porção posterior a linha de charneira, assim como a valva braquial e a pedicular. Como seria o ambiente onde esse braquiópode habitava: de águas calmas ou agitadas? Pense em função da espessura das valvas. 27 Figura 3.2: Esquema de um braquiópode articulado da ordem Strofomenida. A – valva braquial; B – valva pedicular; C – vista lateral. Ordem Speriferidea: Os exemplares fornecidos correspondem a braquiópodes esperiferídeos. Observe que eles apresentam a região posterior larga e costelas. Com base no desenho mostrado na Figura 3.3 tente identificar a valva pedicular e a braquial em um deles. Como seria o ambiente onde eles habitabam? Qual seria a utilidade das costelas? Figura 3.3: Esquema de um braquiópode articulado da Ordem Speriferidea. A – Vista anterior; B – Vista posterior. Ordem Rinconellida: Observe a união das valvas, sempre em forma de zigzag. Figura 3.4: Braquiópodes articulados da Ordem Rinconellidea. A – vista anterior (valva pedicular); B – vista lateral ; C – valva braquial. 28 Ordem Terebratulida: Observe na porção posterior o forâmem bem desenvolvido. Tente identificar as valvas pedicular e braquial. Qual critério foi usado para a diferenciação. Braquiópodes Inarticulados Observe os exemplares de braquiopódes inarticulados pertencentes a Lingulídeos e Orbiculóides. - Observe as linhas de crescimento em ambos casos. - Tente lembrar qual é o hábito de vida dos lingulídeos. - Tente identificar as valvas braquial e pedicular. Figura 3.5: Braquiópodes inarticulados. A – Lingulídeo; B – Orbiculoidea em vista frontal e lateral. Referências Bibliográficas Stephen Jay Gould, Wonderful Life: Burgess Shale and the Nature of History, Vintage, 2000. http://www.stephenjaygould.org/library/naturalhistory_cambrian.html CARVALHO, I. C. (2004) Paleontologia 2a Ed. (capítulo 14 e 36), Rio de Janeiro, Interciência. 29 GE 402 - Elementos da Paleontologia Aula 5 – Antozoários Introdução teórica: 1. Introdução Os recifes constituem um dos ecossistemas mais bem sucedidos na história da vida durante o Fanerozóico (Cambriano – Hoje), tendo sido de vital importância para o desenvolvimento da vida como a conhecemos hoje. Os recifes possuem requisitos ecológicos bastante bem definidos e aparecem no registro fóssil a partir do Cambriano Inferior (550 Ma). Seu surgimento, numa época de constante incremento da diversidade, esta relacionado com: - a explosão cambriana; - a aquisição por parte dos metazoários da possibilidade de secretar um exoesqueleto. Esses fatos representam tanto uma evolução dos organismos como dos ecossistemas. Assim os recifes podem ser considerados como um dos primeiros biótopos com relações complexas de interdependência entre seus membros. Atualmente os corais hermatípicos encontram-se distribuídos uma faixa que vai até os 30o de latitude Norte e Sul e nunca em águas com temperaturas inferiores a 20o C. Assim a comunidade cresce em águas rasas e bem agitadas por ondas. Em muitos casos as águas contêm poucos nutrientes e matéria flutuante, porém as adaptações e interdependências entre os organismos tornam possível o desenvolvimento de uma vida rica e variada. Os primeiros recifes foram bem diferentes dos atuais que podemos encontrar no nordeste do Brasil ou na Austrália ou no Caribe. Eles foram construídos principalmente por algas calcárias, esponjas, logicamente por corais e por outros grupos de animais enigmáticos, como arqueociatídeos, etc. 30 Os arqueociatídeos (Gr. Archaios= antigo + kyathos= taça) foram metazoários bentônicos que habitavam os mares rasos e quentes do Cambriano (Figura 5.1) e tinham a capacidade de segregar um esqueleto calcário em forma de taça, com a abertura na extremidade livre. O esqueleto era formado em geral por duas paredes, sendo encontradas formas solitárias e coloniais. Pelo que sua estrutura parece indicar, foram filtradores, apresentando as espécies mais derivadas paredes com aberturas complexas. Os fósseis dos arqueociatídeos ocorrem em camadas do Cambriano Inferior a Médio, com uma distribuição mundial. Acredita-se que os arqueocitídeos e as esponjas competiriam pelo mesmo habitat, tendo sido aqueles deslocados pelas esponjas, extinguindo-se na metade do período Cambriano. Da mesma forma que os arqueociatídos os poríferos aparecem no ínicio do Cambriano. Em geral seus fósseis correspondem a espículas soltas, sendo a classificação baseada principalmente na morfologia dessas. Figura 5.1: Esquema de um arqueciatídeo solitário (Lehmann & Hillmer, 1983). 2. Os Cnidários A contribuição mais importante na construção dos recifes é dada pelos cnidários, grupo que aparece já na fauna de Ediacara com formas medusóides, e no inicio do Cambriano surgem nas formas construtoras de recifes (classe Anthozoa). 31 Os primeiros fósseis semelhantes aos corais, embora de posição incerta, são incluídos no grupo Conulata (Cambriano – Triássico). Sua estrutura lembra uma pirâmide invertida com costelas, de simetria tetrâmera, apresentando dimensões de 6 – 10 cm de comprimento. Acredita-se que sua boca fosse rodeada por tentáculos de modo semelhante ao das Hydras e corais (Figuras 5.2a, 5.2b). No Brasil encontramos representantes por exemplo, na Bacia do Amazonas, em sedimentos da Formação Trombetas do Siluriano e na Bacia do Paraná na Formação Ponta Grossa (Devoniano). Outro grupo de posição enigmática, que contribuiu na construção de recifes durante o Paleozóico, é representado pelos estromatoporídeos. Seus fósseis ocorrem desde o Cambriano até o Cretáceo, com uma distribuição cosmopolita. Os estromatoporídeos consistem em densas massas calcárias que atingem até um metro de espessura e de 1 cm até 1m de diâmetro. Essa superfície pode ser lisa ou coberta por mamelões. Em vista transversal aparecem muitas camadas sobrepostas (Figura 2c - d). Figura 5.2: a, b. Conularia sp. , b. seção transversal; c, d. estromatoporídeo, d. detalhe dos mamelões (Lehmann & Hillmer, 1983; Black, 1988). É somente no Ordoviciano que começam a ser encontrados fósseis de corais verdadeiros ou antozoários (Gr. anthos = flor + zoon= animal). Desde o Ordoviciano ate o final do Permiano encontramos duas ordens de corais conhecidas como Rugosa e Tabulata que estudaremos nesta aula prática. Os corais Rugosa e Tabulata desapareceram junto com muitos outros grupos no fim do Permiano na maior das extinções em massa do registro geológico: 32 2.1. Ordem Rugosa ou Tetracoralia (Ordoviciano – Permiano) O nome Rugosa faz menção à presença de andares (tábulas) na parede externa do coralito (exoesqueleto de cada indivíduo) que criam um aspecto rugoso. Assim como Tetracocaralia (gr. Tetra = Quatro) refere-se ao arranjo dos septos dentro de quatro quadrantes. Podem ser encontradas formas solitárias e mais raramente formas coloniais. As espécies solitárias possuem formacônica com abundantes tábulas. Os septos encontram-se no interior do cálice e podem ser visualizados na abertura superior, onde estava localiza a boca rodeada por tentáculos. Os septos, como nos atuais, eram recobertos pelo estômago e serviam para incrementar a superfície de contacto para a absorção de alimentos (Figura 5. 3). Os primeiros Rugosa aparecem na metade do Ordoviciano e alcançam rapidamente uma ampla distribuição com muitas espécies. No Brasil encontramos fósseis na Bacia do Amazonas. Figura 5.3: Coral rugosa solitário, a. forma externa; b. corte longuitudunal; c. corte transversal mostrando os septos (Lehmann & Hillmer, 1983). 2.2. Ordem Tabulata (Ordoviciano – Permiano) Todos os membros desta ordem foram coloniais. Eles possuíam muitas tábulas (como faz menção o nome Tabulata) e septos pouco desenvolvidos que se apresentavam como espinhos, ou podiam estar ausentes. Os indivíduos eram de pequenas dimensões (0,2 – 5 mm) e com forma de tubinho ou prisma, embora o conjunto pudesse alcançar até 1 metro de espessura (Figura 5.4). 33 Os Tabulata foram abundantes no fim do Ordoviciano e muito importantes na construção dos recifes no Siluriano e Devoniano. No Brasil ocorrem em sedimentos marinhos do Devoniano da Bacia do Amazonas, assim como no Cabonífero de Bolívia, Peru e Colômbia. Durante o Carbonífero e o Permiano tiveram uma modesta representação, para desaparecer no Permiano. Figura 5.4: Corais Tabulata; a, b, c. Favosites sp.; b. corte transversal, c. corte longitudinal; d. Catenipora sp (Black, 1988). 2.3. Ordem Scleractinia (Triássico – Hoje) Como conseqüência da extinção de muitas espécies de corais no fim da Era Paleozóica, muitos dos habitats ocupados por esses ficaram vagos, sendo colonizados a partir do Triássico por um novo tipo de corais, os Scleractinia que são muito comuns hoje. Esta ordem apresenta formas coloniais e solitárias, muito variáveis. Aqui encontramos tábulas e septos bem desenvolvidos. Os septos podem ser seis ou múltiplos deste número. Os Scleractinia podem construir recifes (hermatípicos) ou não (anermatípicos). Os hermatípicos habitam mares rasos, em profundidades menores a 20m, com temperatura entre 25o e 29o. Os anermatípicos vivem em todas as profundidades e são abundantes em temperaturas mais baixas. Referências Bibliográficas: BLACK, R. (1988) The elements of Palaeontology. Cambridge University Press. Grain Britain. 404p. 34 CARVALHO, I. C. (2004) Paleontologia 2a Ed. (capítulos 30, 31 e 35), Rio de Janeiro, Interciência. 35 GE 402 - Elementos da Paleontologia Aula 6 – Microfósseis e Protistas Introdução teórica: 1. Introdução Os microfósseis são extremamente úteis como indicadores ambientais (paleotemperaturas, paleobatimetria, paleoecologia, etc.), de mudanças globais como extinções, e como fósseis guias (idade relativa das rochas). Dentro deste conceito encontram-se reunidos seres ou partes deles de tamanho microscópico, que podem ser encontrados a partir do Pré-Cambriano até os nossos dias. Muitos microfósseis importantes pertencem ao Reino Protista (ou Protoctista), no qual é incluída uma grande gama de seres unicelulares eucariontes autótrofos como os dinoflagelados e as diatomáceas e heterótrofos como os foraminíferos. 2. Foraminíferos Os foraminíferos são um grupo espetacular de organismos, principalmente marinhos que desde sempre despertou curiosidade devido: - à freqüência com que são encontrados no fundo dos oceanos, seus restos recobrem mais de um terço do fundo do mar; - às suas grandes dimensões, quando comparados ao tamanho de outros protozoários, sendo classificados no passado com moluscos cefalópodes. Alguns foraminíferos alcançaram um tamanho superior a um 1,00cm, como os Nummulites, os quais podem ser encontrados nas rochas calcárias com que foram construídas as pirâmides do Egito. - à beleza de suas estruturas. Duas características chamam a atenção nos protozoários em geral: - a presença de pseudópodos, o que os caracteriza como predadores; 36 - a presença de uma testa (ou carapaça), que pode ser calcária e mais raramente silicosa ou orgânica, ou ainda construída de um agregado de partículas retiradas do ambiente, então denominada como testa aglutinada. Muitas vezes a testa apresenta-se ornamentada. A testa é perfurada, apresentando uma ou mais aberturas por onde passam os pseudópodos. Estas características permitem situá-los em uma classe de protozoários denominada Rhizopoda (do grego, rhizos = raízes e podos = pé), os quais se caracterizam por esses pés falsos ou transitórios. Muitos rhizópoda não possuem testa, como as amebas atuais. 2.2. Características morfológicas 2.2.1. A Testa: consiste em uma simples câmara (unilocular) ou em muitas câmaras (multilocular) que se encontram separadas por septos. Cada câmara comunica-se com a próxima por meio de uma abertura ou forâmen; a abertura com o exterior localiza-se na última câmara e corresponde à parede do último septo. As câmaras podem ser dispostas segundo uma grande gama de padrões (Figura 6.1): em fileiras, uniseriadas, biseriadas enroladas., planoespiraes, elípticas, etc. Figura 6.1: Arranjo das câmaras 2.2.2. A Parede: A composição da parede e a sua estrutura são a base da classificação dentro de 5 grupos: - Testa orgânica (Allogrimiina): feita de uma sustância orgânica conhecida como tectina, que raramente se fossiliza. Os foraminíferos desta ordem são encontrados em águas doces e salobras. 37 - Testa aglutinada (Textulariina / Cambriano-Hoje): fragmentos como grãos de areia (sílica) e pedaços de conchas, colados por um cimento orgânico. - Testa calcária: este tipo de testa é encontrado na maioria dos foraminíferos. Podem ser facilmente diferenciados três tipos de testas calcárias: Microgranular (Fusulinina / Ordoviciano-Hoje): constituídas por grãos de calcário de arranjados de forma caótica, dando aparência de grãos de açúcar. Este tipo reúne formas grandes que alcançam mais de um centímetro, muito comuns nos períodos Carbonífero e Permiano. Porcelânica (Miliolina / Carbonífero-Hoje): testa imperfurada, consiste em finas agulhas de calcita dispostas aleatoriamente em uma matriz orgânica, estando as agulhas de calcita dispostas em forma paralela na camada mais externa dando o aspecto de uma superfície lisa de cor branco leite. Hialina (Rotaliina / Permiano-Hoje): Cristais principalmente de calcita dispostos de maneira uniforme em uma ou duas camadas, dando a aparência de vidro. As paredes podem ser finamente perfuradas por poros pelos quais emergem os pseudópodos, geralmente presentes em formas planctônicas. 2.3. Modo de vida: Os foraminíferos em sua maioria são formas bentônicas, embora existam formas planctônicas abundantes. As bentônicas podem ser livres ou fixas. A diversidade das formas bentônicas aumenta longe da costa e fica muito elevada sobre a plataforma continental. Embora decresça com a temperatura e profundidade. Os foraminíferos plantônicos, por sua vez, são abundantemente encontrados longe da linha de costa, apresentando poucas espécies com grande quantidade de indivíduos. Eles habitam a coluna d‟água entre 10 e15 metros. Perto da superfície apresentam testas menores aumentando em tamanho com a profundidade. Apresentam ainda, maior diversidade perto dos trópicos e menor perto dos pólos. Cabe destacar que as formas planctônicas aparecem somente no Jurássico. Ambos os tipos são muito sensitivos e em conseqüência bons indicadores de: - Temperatura: fator primáriona distribuição geográfica e vertical, pouco freqüentes em águas frias. Mares quentes e rasos com abundância de testas 38 calcárias. Testas de grande dimensão restritas a mares com temperatura acima de 20oC. - Salinidade: poucos suportam águas salobras, com salinidade entre 15% e 5%. Maior concentração de testas aglutinadas a partir dos 5000m de profundidade - Luz: mais abundantes na zona fótica onde há mais disponibilidade de alimento. - Profundidade: formas calcárias menos freqüentes próximo da zona de dissolução do calcário - Natureza do substrato: poucos em substratos arenosos, muitos em lamas orgânicas. - CaCO2 e pH: controla sua distribuição vertical. 3. Diatomáceas A linhagem Bacillariophyta, representada pelas diatomáceas compreende algas unicelulares sem flagelo que possuem paredes silicíficadas conhecidas como frústulas. Cada frústula compreende duas valvas, que fecham uma dentro da outra, como uma placa de Petri (Figura 6.2). As diatomáceas ocupam um grande número de habitat aquáticos diferentes (águas marinhas, salobras e doces) e suas frústulas podem ocorrer em depósitos com quantidades astronômicas, formando rochas conhecidas como diatomitos. Essas rochas são utilizadas como filtros d‟água e como abrasivo fino. Uma vez que existe uma enorme proporção de frústulas fósseis as diatomáceas são muito utilizadas em estudos paleoambientais. Figura 6.2: Esquema da frústula de uma diatomácea pinada (Brasier, 1980). As diatomáceas podem ser solitárias ou coloniais, nesse caso estando agrupadas umas nas outras por filamentos mucosos. A totalidade das 39 diatomáceas são autótrofas sendo a base da cadeia alimentar em muitos tipos de ecossistemas aquáticos. Apresentam formas planctônicas ou bentônicas e podem existir em tanques, lagos, rios, pântanos hipersalinos, lagoas, mares e oceanos, e mesmo em solos. As diatomáceas de forma pinada (Figuras 6.2 e 6.4) são dominantes em água doce, solos e nichos epifíticos, embora também sejam encontradas como parte do bentos. Já as formas arredondadas (Figura 6.3) são mais freqüentes em águas marinhas, especialmente em latitudes médias e altas. As comunidades ou assembléias de diatomáceas variam em composição de acordo com o ambiente. Assim temos assembléias típicas de ambientes litorâneos, neríticos, oceânicos, etc. Uma vez que as diatomáceas realizam fotossíntese elas precisam de luz, não sendo encontradas abaixo de 200m (zona fótica) no mar ou em rios e corpos de águas escuros (p. e. por matéria orgânica). Sua distribuição está também controlada pela temperatura, salinidade, pH (alcalino dissolução da frústula), quantidade de oxigênio e concentrações de minerais. Figura 6.3: Diatomáceas marinhas; a: Coscinodiscus sp.; b e c: Actinoptychus sp., b: vista valvar, c: vista lateral. Escala = 10mm. Os primeiros registros de diatomáceas são encontrados em camadas pertencentes ao período Cretáceo, embora existam duvidosas evidências de sua ocorrência no Jurássico. No Terciário sofreram uma grande irradiação que continua até os nossos dias sendo as diatomáceas um dos grupos de sobreviventes da extinção em massa do fim da Era Mesozóica. 40 Figura 6.4: Diatomáceas penadas; a: Navícula sp.; b: Cymbella sp. e c - d: ditomácea colonial Tabellaria em vista valvar e lateral (Smith, 1955). Referências Bibliográficas: Black, R. (1988) The elements of Paleontology. Cambridge University Press. Grain Britain. 404P. Brasier, M. D. (1980) Microfossils. George Allem & Unwin Ltd. London, 193p. Smith, G. M. (1955) Gryptogamic botany. McGraw-Hill Book Company, Inc. New York. 549p. CARVALHO, I. C. (2004) Paleontologia 2a Ed. (capítulos 17, 19, 21, 23 e 26), Rio de Janeiro, Interciência. Atividades da Aula prática: 1 – Observe as lâminas secas com foraminíferos e observe os diferentes tipos de tecas: Teca Microgranular: Atente-se para os diferentes taxa de Fusulinídeos. Observe na lupa as seções delgadas e desenhe as estrutura internas, indicando câmaras e septos, e o plano em que o fusulinídeo foi cortado (transversal ou longuitudinal). Teca Porcelânica: Observe as diferenças em relação com tipo de teca microgranular. 41 Teca Hialina: Observe as diferenças com os tipos anteriores. 2 – Estude as lâminas fornecidas e tente indicar as diatomáceas. - Elas correspondem a formas solitárias ou coloniais? - Observe as formas pinadas e as centradas. 3 – Observe o fragmento de diatomito a olho nu e na lupa. Imagine um deposito de 20m quanto tempo levaria para se formar. Observe as lâminas preparadas a partir do diatomito. O que você distingue nelas? 42 GE 402 - Elementos da Paleontologia Aula 7 – Artrópodes e Moluscos Introdução teórica: Artrópodes Introdução Os artrópodes são o filo de invertebrados mais bem sucedido, com cerca de um milhão de espécies atuais. Uma característica fundamental do seu êxito está representada pelo desenvolvimento da capacidade de secretar um exoesqueleto, o qual já se encontra presente em muitas formas marinhas do início do Período Cambriano. O exoesqueleto é secretado pela epiderme do animal, sendo neste filo composto principalmente por quitina. Pêlos flexíveis podem passar através da epiderme, comportando-se como órgãos sensoriais. Os artrópodes possuem o corpo segmentado, caráter que se mantém desde os primeiros fósseis conhecidos do filo, os trilobitas. O corpo de um artrópode encontra-se dividido em várias regiões: - A cabeça ou céfalo; - O tórax que as vezes pode estar unido a cabeça, sendo denominado como cefalotórax; - O abdômen ou pigídio. Trilobitas Os trilobitas foram um grupo de artrópodes marinhos extintos no fim da Era Paleozóica. Eles já aparecem bastante derivados no Folhelho de Burgess (Cambriano Médio). Graças a sua grande diversidade e abundância de espécies (1300 a 1500 gêneros conhecidos), além da sua fácil classificação e 43 rápida evolução, os trilobitas são importantes fósseis guias, especialmente do Paleozóico Inferior. O corpo dos trilobitas foi protegido por um exoesqueleto na sua porção superior ou dorsal, estando a porção inferior ou ventral não protegida. O exoesqueleto pode ser dividido em: céfalo, tórax e pigídio. Uma vez que o corpo do animal crescia, era periodicamente efetuada uma troca ou ecdise do exoesqueleto. O céfalo foi formado por várias placas soldadas, nelas é possível observar as suturas por onde o animal faz sua ecdise. É interessante mencionar que os trilobitas já possuem olhos compostos com um número variável de lentes, de até 150, embora também existissem trilobitas cegos. O tórax consistia em um número variável de segmentos articulados ou somitos. No pigídio os segmentos eram unidos como no céfalo. O pigídio podia ser muito pequeno ou bastante comprido, superando muitas vezes o tamanho do céfalo. Muitos trilobitas possuíam a capacidade de se enrolar como os atuais tatuzinhos de jardim. Os trilobitas foram predominantemente epibentônicos, habitando mares rasos e bem oxigenados. Provavelmente as formas cegas habitavam dentro da lama como endobento. Em contraste com outros artrópodes, os trilobitas não apresentavam apêndices bucais diferenciados, motivo pelo qual acredita-se que ingeriam pequenos organismos ou lama. Podem ser reconhecidas sete ordens de trilobitas, das quais mencionaremos somente as principais: 1 – Ordem Agnostida: formas muito pequenas, sem olhos, com o céfalo e o pigídio muito semelhantes e somente dois ou três somitos toráxicos.2 – Ordem Redlichiida: com o céfalo semicircular, geralmente apresentando compridos espinhos genais e glabela claramente segmentada. Olhos usualmente grandes e pigídio bem pequeno. 3 – Ordem Ptycopariida: esta é a ordem mais diversa de trilobitas. Apresenta glabela com profundos furos laterais e sutura opistopárica (suturas perpendiculares aos olhos) 4 – Ordem Phacopida: caracterizados por uma glabela muito ampla na frente e o tórax com 8 – 19 somitos ou segmentos. 44 5 – Ordem Lichida: aqui encontram-se os trilobitas de maior tamanho que alcançaram até 75 cm, sendo uma das suas característica mais ressaltantes a presença de espinhos por todo o corpo. Atividades da Aula prática: 1 – Artrópodes: 1.1 – Trilobitas: Observe os diferentes trilobitas fornecidos e atente-se para as características típicas de cada ordem. Ordem Agnostida: Você distingue as partes deles? E os olhos? Ordem Ptycopariida: Observe e desenhe a sutura opistopárica. Como seria o hábito alimentar dos exemplares com quilha? Ordem Phacopida: Como é a glabela? Qual seria o hábito de vida deles? 1.2 – Euripterídeos (Quelicerado – Merostomado/ Cambrinao – Permiano): Observe a réplica do molde de um euripterídeo, imagine se topar no mar com um desses de três metros de comprimento. 1. 3 – Conchostráceos: Em que se diferenciam dos ostracódeos? Você observa linhas de crescimento? 2 – Moluscos: 2.1 – Bivalves: Escolha qualquer uma das caixas fornecidas contendo assembléia de conchas e com base no esquema de moluscos bivalves fornecido, tente identificar: - Infauna, indicando quais seriam os escavadores rasos e quais os escavadores profundos? - Epifauna, indicando quais são anisomiários e quais são monomiários? 45 - O que é mais abundante, epifauna ou infauna? - Quais poderiam ser alóctones? - Existem outros filos presentes na assembléia? - Alguma das conchas apresentam marca de predação por gastrópodes? 46 2.2 – Gastrópodes: Observe e estude os gastrópodes fornecidos. - Quais são moldes internos? - Quais apresentam a concha preservada? - Segundo o esquema fornecido, quais espécimes correspondem a arqueogastrópodes? E quais correspondem a neogastrópodes? - Gastrópodes que apresentam aberturas sem canal sifonal (abertura da concha arredondada) correspondem a formas herbívoras. Você observa algum espécime sem canal sifonal? 47 2.3 – Cefalópodes: 2.3.1 – Observe os espécimes do grupo dos Belemnites. Qual o representante atual mais próximo da linhagem? 2.3.2 – Observe o exemplar de Orthoceras pertencente ao grupo dos nautilóideos: em que se diferencia dessa forma fóssil os exemplares viventes dos nautilóides? 2.3.3 – Com base na figura sobre morflogia das suturas dos amonites tente identificar a idade dos exemplares fornecidos. A sutura é preservada em moldes internos ou externos? Referências Bibliográficas: CARVALHO, I. C. (2004) Paleontologia 2a Ed. (capítulos 33 e 24), Rio de Janeiro, Interciência. 48 GE 402 - Elementos da Paleontologia Aula 8 Trabalho: Micropaleontologia O objetivo principal do trabalho é a identificação dos microfósseis mais comuns em sedimento marinho. Muitos microorganismos que vivem no bento ou na coluna d‟água deixam seus vestígios no sedimento (em muitos casos o sedimento é totalmente composto de bioclastos). Esses vestígios podem ser tecas de foraminíferos, frústulas de diatomáceas, espículas de esponjas, apêndices de equinodermas, conchas de moluscos juvenis, bioconstruções feitas por briozoários, etc. No trabalho proposto, para simular uma análise da ocorrência de microfósseis em sedimento marinho cada grupo de alunos recebe uma amostra de areia de praia atual. A partir da observação minuciosa de pequena porção da mesma deverá montar um guia ilustrado e com exemplares dos microorganismos encontrados colados numa placa da Petri. As informações mais detalhadas para execução do trabalho serão entregues posteriormente. 49 GE 402 - Elementos da Paleontologia Aula 9 – O surgimento e desenvolvimento das Embryophyta Introdução Um dos acontecimentos mais importantes na história da colonização do meio terrestre foi o aparecimento das primeiras embriófitas, no Siluriano. Essas se derivaram de algas verdes da linhagem das carófitas. As primeiras plantas terrestres a surgirem são as briófitas que possuem um registro fóssil um tanto incompleto em razão de não possuírem tecidos lignificados capazes de serem preservados. Assim as primeiras briófitas são evidenciadas apenas pelo aparecimento de esporos à elas relacionados. O registro macrofóssil das primeiras plantas é representado por tipos vasculares (traqueófitas), de pequeno tamanho, constituídos por um eixo principal com uma parte subterrânea e outra aérea e com estruturas reprodutivas muito simples, situadas nas extremidades dos eixos. Tais fósseis foram inicialmente descobertos no início do século XX na Escócia, na região de Rhynie. Figura 9.1. Aglaophyton major (Ingrouille, 1995). A passagem dos seres vivos da água para o ambiente seco da terra firme, envolveu inúmeros problemas, dos quais os mais importantes enfrentados pelas plantas relacionam-se: eixo sem folhas ramificação dicótoma eixo prastrado esporângio terminal 50 - a necessidade do desenvolvimento de um sistema de fixação e de absorção de água do solo; - a necessidade de um sistema que levasse a água e os minerais do solo às partes superiores da planta; - a necessidade de proteção contra a dessecação dos tecidos expostos ao ar e ao sol, solucionada pelo desenvolvimento de cutícula (cerosa) recobrindo toda a parte aérea; - a necessidade de proteção dos esporos, ou células reprodutoras, solucionada pelo desenvolvimento de uma parede resistente, a exina. - a necessidade do desenvolvimento de órgãos especializados, como as folhas e as raízes, uma vez que o corpo da planta agora possuía uma parte aérea e outra subterrânea. Resolvidos todos estes problemas básicos, teve início o processo acelerado de diversificação. Acredita-se que os primeiros vegetais como Aglaophyton (Fig. 9.1) ou Cooksonia, mantinham ainda uma estreita dependência da água, habitando as margens úmidas de campos aquosos. A primeira grande explosão das plantas terrestres, após essa fase transicional, resultou numa vegetação bastante diferente da que hoje conhecemos. No Brasil encontramos registro de traqueófitas primitivas na Bacia do Paraná, em camadas da Formação Furnas, no Município de Jaguariaíva, no Paraná. Entre os gêneros identificadas por Mussa et al. (1996) estão Cooksonia, possíveis restos de Zosterophyllum e formas endêmicas como Ciguelia, Brasilophyton, etc. Pela presença de partes estéreis (Ciguelia, Zosterophyllum, Brasilophyton e Cooksonia) e férteis (Lyonophyton, Edwardsnella, etc.), os autores concluíram que a associação brasileira é comparável com associações encontradas em outros lugares do planeta no Eodevoniano, embora a assembléia de Jaguariaíva apresente um alto grão de endemismos. No final do período Devoniano, já encontramos muitos tipos de plantas. Dentre elas podemos mencionar as licófitas. Embora entre as licófitas atuais só existam pequenas ervas (p.ex. Selaginella, Lycopodium), seus representantes da Era Paleozóica incluíram espécies de até 35m (p.ex. Lepidodendron, Sigillaria, etc.) da linhagem de licófitas arborescentes da Ordem Isoetales. Hoje a pequena erva Isoetes resta como a espécie relictual 51da ordem, mas no passado grandes florestas compostas por vários tipos de Isoetales (Fig. 9.3.A1) foram comuns no hemisfério norte durante o Carbonífero, e aqui no Brasil (p.ex., Brasilodendron – Fig. 9.3.B1) e na África do Sul também sejam encontradas representantes dessas árvores primitivas mais tarde no Permiano. Também freqüentes no fim da Era Paleozóica foram as esfenófitas (Fig. 9.3.A2) que, assim como as licófitas, estão hoje reduzidas em número e hábito (p.ex. Equisetum). Entre as esfenófitas fósseis, encontramos árvores da família Calamitaceae (Fig. 9.3.A2), embora em muitos dos casos tenham sido plantas pequenas ou herbáceas. Folhas relacionadas à Annularia e caules identificados como Paracalamites são muito abundantes por quase todo o planeta. Aqui no Brasil temos fósseis de folhas (p.ex., Schizoneura) e caules (Paracalamites) no sul do país, em sedimentos do Permiano. As filicíneas (samambaias, Fig. 9.3.A4 e 9.3.B3) são contemporâneas das licófitas e esfenófitas e também já incluíram espécies arbóreas. Então haviam florestas? Sim, e de vários tipos, como hoje em dia. É claro que as melhor conhecidas são aquelas que se desenvolveram perto d'água ou nas regiões pantanosas, semelhantes aos atuais manguezais, uma vez que havia maiores possibilidades de fossilização. A grande quantidade de biomassa formada pelas plantas nos pântanos, unida ao ambiente de sedimentação redutor, permitiu que seus restos virassem carvão após milhões de anos. Dessa forma encontramos enormes depósitos de carvão que foram produzidos pelas florestas do período Carbonífero no hemisfério norte (Fig. 9.2a). No hemisfério sul (Fig. 9.2b), existiram florestas que também geraram carvão, embora datem do Permiano. No Brasil estes depósitos são explorados economicamente nos estados do Sul. 52 Fig. 9.2. Configuração dos continentes no fim da Era Paleozóica (modificado de Ingrouille, 1995). Embora a quantidade de fósseis conhecidos seja menor nas áreas secas do que nas florestas de pântanos, sabe-se que dentro do continente existiam florestas, que eram compostas principalmente por “gimnospermas”, inclusive coníferas, porém diferentes das atuais. As “gimnospermas” são representadas pelas progminospermas e pela linhagem Spermatophyta na qual houve o desenvolvimento da semente. A semente possibilitou que as plantas se liberassem da necessidade da presença de água para a fecundação, como no caso das licófitas, esfenófitas e samambaias que chegaram a produzir estruturas parecidas com sementes. As gimnospermas são também caracterizadas por serem plantas lenhosas, aumentando de tamanho com o crescimento sazonal do lenho secundário (anéis de crescimento). Acredita-se que este grupo tenha aparecido no fim do Devoniano, pois sementes possivelmente relacionadas à gimnospermas, assim como madeiras fósseis, são encontradas a partir dessa época. No Brasil existem fósseis de ramos, semente e madeiras pertencentes a gimnospermas que viveram no fim da Era Paleozóica. Esses fósseis são bastante abundantes no sul do País, como por exemplo, Paranocladus (Fig. 9.3.B6) e Krauselcladus. 53 Figura 9.3.A. Comunidade de pântano, Carbonífero de Laurásia (Ingrouille, 1995). Licófitas (1), Esfenófitas (2), Cordaitales (3) e Filicíneas (4); B. Comunidade de pântano, Permiano do Gondwana, Bacia do Paraná, Formação Rio Bonito (Ricardi – Branco, 1998). Licófitas (1), Esfenófitas (2), Filicíneas (3), Cordaitales (4), Glossopterídeas (5), Coníferas (6). Outras gimnospermas bem diversificadas foram as Cordaitales (p.ex., Cordaites, Fig. 9.3.A3 e 9.3.B4). Existe ainda, outro grupo especialmente importante para o hemisfério sul, o das Glossopterídeas (Fig. 9.3.B5 e Fig. 4), conhecido pelos fósseis de folhas (p.ex., Glossopteris), sementes, madeiras (Vertebraria) e estruturas reprodutivas (p.ex. Arberia, Ottokaria, Hirsutum, etc.), os quais encontram-se amplamente distribuídos na América do Sul, África, Madagascar, Índia, Austrália e Antártica. Assim, estes fitofósseis constituem uma das provas de que esses continentes estiveram unidos no paleocontinente Gondwana (Fig. 9.2b). No Brasil a denominada Flora de Glossopteris encontra- se especialmente bem preservada, na Bacia do Paraná dentro dos sedimentos das Formações Rio Bonito (Permiano Inferior), Serra Alta e Teresina (Permiano Médio). 54 Figura 9.4. Folha de Glossopteris. (Modificado de Rogers, 1994). No fim da Era Paleozóica as licófitas, as esfenófitas e as filicíneas sofreram grande redução em número de espécies, especialmente nas formas arbóreas. Sem dúvida, entre essas plantas superiores sem sementes, as samambaias foram as mais afortunadas, pois existe uma grande variedade que chega até os nossos dias. A partir da Era Mesozóica (245 - 66,4 Ma.) inicia-se um processo de expansão das gimnospermas. Nessa época as coníferas foram dominantes e de ampla distribuição, especialmente nos períodos Triássico (245 - 208 Ma.) e Jurássico (208 - 144 Ma.). Outros grupos de gimnospermas como as Cicadales, Ginkgoales e Benetitales foram também muito importantes. Das Cicadales e Ginkgoales restam em nossos dias alguns representantes, sendo que das Cicadales são conhecidos aproximadamente dez gêneros e das Ginkgoales, caracterizadas pelas suas folhas em forma de leque, somente uma espécie chega até os dias de hoje, a qual com justa causa é considerada como um fóssil vivo, o famoso Ginkgo biloba. As Benetitales, embora ainda estejam distantes das modernas angiospermas, foram os primeiros vegetais a possuir flores hermafroditas com pétalas. Elas parecem ter sido originadas a partir de samambaias com sementes ou pteridospermas paleozóicas. As Benetitales foram formas herbáceas ou árvores, sendo que as mais primitivas lembraram samambaias e as árvores tinha um jeito de palmeira, como é o caso de Williamsonia. Todas as evidências parecem indicar que as Benetitales tenham alcançado uma ampla distribuição durante o Mesozóico, extinguindo-se no Cretáceo(144 - 66,4 Ma.), uma vez que não puderam competir com as angiospermas. 55 Figura 9.5: Alguns gêneros representativos das licófitas, esfenófitas e filicíneas. 56 Referências Bibliográficas: JUDD, W. S., CAMPBELL, C. S., KELLOG, E. A., STEVENS, P. F., DONOGHUE, M. J., 2002. Plant systematics: a phylogenetic approach, 2nd ed. Sinauer Assoc., Sunderland, Massachusetts. CARVALHO, I. C. (2004) Paleontologia 2a Ed. (capítulo 28), Rio de Janeiro, Interciência. RAVEN, P. H., EVERTAND, R. F., EICHHORN, S. E., 2005. Biology of Plants, 7th ed. Worth Publishers, New York. 57 GE 402 - Elementos da Paleontologia Aula 10 – Origem dos Vertebrados e primeiros Peixes Introdução teórica: 1. Novas possibilidades A historia dos vertebrados abarca um período de aproximadamente 540 Ma. Durante esse tempo, muitos tipos diferentes apareceram. Os vertebrados ocupam os todos os ambientes mostrando uma enorme diversidade de estilos de vida. O grupo pertence ao filo dos cordados, animais que apresentam uma coluna vertebral localizada entre o canal de alimentação, situado na porção ventral e o sistema nervoso central (dorsal). Uma das grandes novidades introduzida pelos vertebrados foi, sem dúvida, o suporte que proporcionou ao corpo o esqueleto (ósseo ou cartilaginoso). O aparecimento da coluna vertebral possibilitou ainda que nela fosse abrigada parte do sistema nervoso central, representando um sistema de rápidas transmissões de estímulos e respostas. Da mesma forma, a coluna forneceu um local de inserção para
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