A Técnica de Raios-X Aplicada na Pesquisa Paleontológica (Seminário de Paleontologia)

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A TÉCNICA DE RAIOS X 
APLICADA NA 
PESQUISA 
PALEONTOLÓGICA
Amanda S. Abreu, Brenda A. L. O. Monteiro, Gabriel F. Sabadini, Marcel S. Pimenta e Ualisson D. Bellon
INTRODUÇÃO
Paleontólogos sempre dedicaram suas vidas para desvendar aspectos passados e não
vistos da vida na Terra.
Geralmente, o estudo de amostras fósseis é danoso e sem grandes expectativas de
completo sucesso.
Porém, com auxílio da moderna tecnologia de Raios X, cientistas conseguem analisar
aspectos interiores e exteriores de fósseis com maior sucesso e de uma forma mais
segura às amostras.
Fonte: “Paleontology’s X-ray Excavations” (CLABBY, C.) – American Scientist
O FÓSSIL
Fósseis são restos ou traços preservados de antigos organismos que datam ao menos
10 mil anos. O processo de fossilização se dá por: mumificação, petrificação e
carbonização.
A grande maioria dos fósseis são compostos por organismos simples, como bactérias,
pois estes orgasnismos apresentam características de fósseis guias. São elas: ampla
distribuição geográfica, alta taxa de reprodução, curto período entre o aparecimento e
a extinção e características fossilizáveis.
Fonte: “Fossil” - National Geographic / “Diccionário de Geologia” (Whitten e Brooks, 1980)
O FÓSSIL
Fonte: National Geographic http://education.nationalgeographic.com
Figura 1. Fóssil de um pteroussauro preservado através da 
petrificação. Platô do Araripe – Brasil.
TÉCNICAS DE ESTUDO DOS FÓSSEIS
O trabalho com fósseis requer cuidados, já que suas estruturas – apesar de estarem
associadas a uma rocha – são frágeis. Técnicas manuais de extração envolvem
utilização de trinchas, escovas de nilon e pincéis de seda.
Outros métodos envolvem, de acordo com o litotipo, banho em soluções ácidas, como
ácido acético, onde este, lentamente, remove a rocha deixando apenas o fóssil.
Contudo, essas técnicas são, na grande maioria das vezes, danosas aos fósseis,
desencadeando no uso de técnicas menos agressivas a amostra.
Fonte: Grupo Fossilis – Associação Científica e Cultural http://grupofossilis.com.br
TÉCNICAS DE ESTUDO DOS FÓSSEIS
Entre essas técnicas menos agressivas, temos a utilização do Raio X aplicado na
pesquisa paleontológica.
O Raio X consiste em uma emissão de ondas eletromagnéticas que consegue
atravessar materiais de baixa densidade e ser absorvido por materiais de alta
densidade.
Deste modo, é possível distinguir materiais distintos em uma mesma matriz.
Fonte: Física Moderna – UFRGS http://if.ufrgs.br
RAIO X APLICADO A PALEONTOLOGIA
O uso do Raio X revela estruturas internas que, sem essa tecnologia, jamais seriam
vistas, permitindo “transformar nosso entendimento de grupos fósseis e as narrativas
da evolução ecológica que estes foram submetidos” (Trends in Ecology & Evolution).
Em outras palavras, ter uma visão aguçada da anatomia animal ou vegetal, revela
detalhes paleoambientais. Por exemplo, a forma da arcada dentária de um animal pode
revelar pistas sobre sua alimentação, logo também sobre o ambiente onde vivia.
Fonte: “Paleontology’s X-ray Excavations” (CLABBY, C.) – American Scientist
RAIO X APLICADO A PALEONTOLOGIA
Os Raios X interagem com a matéria de forma que a interação pode ser descrita pelo
seu índice de refração: onde a parte imaginária (estrutura do fóssil) representa a
refração dos Raios X, e a parte real descreve a absorção sofrida pela onda ao passar
pelo meio (matriz rochosa).
Para podermos utilizar técnicas radiográficas é essêncial dispormos de fontes de Raios
X que não existem normalmente. O princípio do método de imagens por contraste de
fases reside no fato de que refrações produzidas por um fóssil aparecerão como
interferências, gerando contraste na imagem.
Fonte: “Tomografia de Fósseis e Amostras Paleontológicas Usando Contraste de Fases” (TOMM, N.)
RAIO X APLICADO A PALEONTOLOGIA
Fonte: “Tomografia de Fósseis e Amostras Paleontológicas Usando Contraste de Fases” (TOMM, N.)
Figura 2
MICROTOMOGRAFIA DE RAIOS X
A Microtomografia de Raios X é uma técnica não destrutiva caracterizada por aferir a
microestrutura de um material em 3 dimensões em uma escala de microns.
Através dela é possível fazer modelagem tridimensional de pequenas estruturas de
forma detalhada.
Fonte: “X-Ray Microtomography” – ScienceDirect
MICROTOMOGRAFIA DE RAIOS X
Fonte: “Utilização da Microtomografia na Paleontologia de Vertebrados: Aplicações no Estudo de Candidodon itapecuruense” (SANTOS, B. R. et al.)
Figura 3. Imagem tridimensional (A) criada a partir de radiografia (B) de fósseis. Os 
círculos em vermelho indicam as partes correspondentes.
O EXPERIMENTO
Figuras 4 e 5. Amostras do Acervo UFES
O EXPERIMENTO
Figura 6. Amostra do Acervo UFES
O EXPERIMENTO
Figuras 7 e 8. Amostras e equipamentos prontos para o processo de Raio X
O EXPERIMENTO
Figura 9. Radiografia feita a partir das amostras anteriormente mostradas
O EXPERIMENTO
Uma vez que o aparelho hospitalar é utilizado para radiografias de espécies orgânicas
e de densidades inferiores à de rochas, ao realizar o experimento, foi utilizada a
frequência e a carga máxima possível do aparelho em questão.
Revelou-se, assim, que aparelhos convencionais de raios X possuem capacidade
relativamente satisfatória para revelar dados. Contudo, estes não devem ser tomados
como conclusivos, tendo em vista a radiografia das amostras mostrada anteriormente.
AS DESVANTAGENS
Apesar de serem técnicas aprimoradas e pouco destrutivas, o Raio X e a
Microtomografia de Raio X possuem suas desvantagens. Por exemplo:
 Falha na previsão no caso de superposição e adjacência de ossos;
 Inacessibilidade ao material fossilizado.
Fonte: “Modelagem 3D e suas aplicações na pesquisa paleontológica” (DARDON, U. et al.)
CONCLUSÃO
Tendo em vista que o objetivo do seminário era mostrar a técnica de raios x aplicada à
paleontologia e suas implicações, pode-se aferir que este método possibilita detectar
estruturas fósseis em matrizes rochosas sem causar alteração física à amostra. Tal qual,
suas empregações beneficiam estudos paleontológicos e suas sub-áreas de
conhecimento.
AGRADECIMENTOS
• Ao professor Juan A.A. Espinoza por ceder as amostras;
• Ao Dr. e ao técnico de radiografia que se disponibilizaram a efetuar o processo de
Raio-X gratuitamente e o doar de seu tempo em prol dos estudos acadêmicos.