Origem da vida e a vida no Pré-Cambriano

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Profa. Juliana de Moraes Leme
SURGIMENTO E EVOLUÇÃO DA VIDA PRIMITIVA
origem da vida e a vida no Pré-Cambriano
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História da Terra
EVOLUÇÃO DO COSMOS E 
EVOLUÇÃO PRÉ-BIÓTICA
EVOLUÇÃO PRÉ-CAMBRIANA
- Formação do Sistema Solar;
- Diferenciação da crosta;
Intensa Atividade Vulcânica;
 Oceanos Primitivos.
Química dos oceanos;
 “Sopa Primordial”- aminoácidos.
EVOLUÇÃO PRÉ-BIÓTICA
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História da Terra
EVOLUÇÃO PRÉ-CAMBRIANA
- Aparecimento da célula procarionte;
- Aparecimento da célula eucarionte;
- Origem dos Metazoários.
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História da Terra
EVOLUÇÃO 
FANEROZOICA
- Explosão Cambriana da Vida;
- Diversificação dos Metazoários;
- Conquista do Ambiente Terrestre.
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85%
15%
ABUNDANTE REGISTRO FÓSSIL
FÓSSEIS RAROS
MICROFÓSSEIS/
ESTROMATÓLITOS
ABUNDANTES
Início da História da Vida na Terra
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(Modificada de Schopf, 1995). 
Biosfera: Criptozoico vs. Fanerozoico 
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Origem e evolução da Atmosfera:
Os gases constituintes da atmosfera primitiva tiveram origem no interior da Terra.
Atingiram a superfície através dos vulcões: Desgaseificação Vulcânica.
Atmosfera primitiva deveria conter CO2 e N2 em elevadas quantidades e vestígios de CH4, NH3, SO2 e HCl. 
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Fotossíntese oxidativa permitiu o aparecimento de oxigênio na atmosfera. As cianobactérias, foram os primeiros organismos a realizar este processo biológico de extrema importância.
A partir de determinada altura, os oceanos perderam a capacidade de fixar todo o oxigênio resultante da fotossíntese, começando este a dissipar-se para a atmosfera. Passou-se assim de uma atmosfera anaeróbia (sem oxigênio) para uma aeróbia (com oxigênio).
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Primeiros organismos alteraram as condições ambientais do planeta, proporcionando as condições para que formas de vida mais complexas evoluíssem.
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Maiores depósitos de ferro do mundo
EVIDÊNCIAS-GEOLÓGICAS
Formações Bandeadas de Ferro (“BIFs”): 2.7 a 2.0 G.a.
Camadas alternadas de sílica e óxidos de ferro
“Red-beds”: 2.0 a 1.7 G.a.
Depósitos não marinhos
Pigmento vermelho (óxidos de ferro), nos sedimentos
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grande dificuldade na detecção de dados paleontológicos nos primeiros bilhões de anos de vida sobre a Terra
 Os primeiros seres vivos seriam unicelulares, de dimensões reduzidas, muito simples e por isso muito difíceis de fossilizar. 
Rochas mais antigas sofreram metamorfismo ou foram recicladas pela Tectônica Global. 
EVIDÊNCIAS-PALEONTOLÓGICAS
3.5 G.a.-
Primeira evidência de vida.
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William Schopf
in Schopf, W. (2002)
Microfósseis encontrados numa unidade rochosa rica em carbono, na Austrália (3.5G.a.).
PRIMEIRA EVIDÊNCIA DE VIDA!
Células Procariontes
Formadores de estromatólitos modernos e antigos
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ARQUEANO “ERA DOS ESTROMATÓLITOS”
ESTROMATÓLITOS
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Estruturas biosedimentares formadas pela retenção, captação e/ou precipitação de sedimentos através da atividade metabólica de microorganismos (cianobactérias) nos ambientes aquáticos. 
ESTROMATÓLITOS
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AMBIENTE DEPOSICIONAL
(Fósseis e Recentes)
- Grande maioria ocorre em ambiente marinho raso (supramaré a inframaré).
- Raros não marinhos (lacustres e transicionais).
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Colunares 
Não colunares
ramificação paralela
sem ramificação
hemiesféricos, oncólitos
estratiformes
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Shark Bay (Austrália)- distribuição batimética
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ESTROMATÓLITOS
TIPO: SS (INFRAMARÉ)
SS = estromatólito oncólito típicos de zonas agitadas
TIPO: SH (ENTRE MARÉS)
SH = estromatólito de forma colunar, característicos de zonas agitadas
TIPO: LLH (SUPRAMARÉ)
LLH = estromatólitos estratiformes, característicos de ambientes de menor energia.
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HISTÓRIA GEOLÓGICA
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O MAIS ANTIGO REGISTRO DE ORGANISMOS MULTICELULARES
Principais Ocorrências: Austrália, Rússia, América do Norte. 
Idade: Vendiano (+/-600-540 milhões de anos).
Fauna de Ediacara
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Acúmulo progressivo de oxigênio na atmosfera
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Preservação:
- Fósseis ocorrem na forma de moldes e impressões em arenito com baixo grau de metamorfismo.
Rochas sedimentares geradas em ambiente marinho raso; mais raramente em depósitos profundos.
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CLASSIFICAÇÃO
Três correntes:
1- Os animais ediacarianos podem ser atribuídos a filos paleozoicos ou com representantes atuais:
Organismos ediacarianos pertencem aos Cnidaria, Artropoda e Anellida. Simetria radial e segmentação pronunciada são condizentes com o caráter primitivo da fauna.
 Problemas: parte dos animais não tem evidências da presença de boca e ânus (quimiosimbiontes?)
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AFINIDADES
2- Organismos ediacarianos pertencem ao Filo Vendobionta. Arquitetura hidráulica, ausência de boca e anus. Classificação fundamentada no modo de crescimento.
3- Combina ambas as interpretações, algumas formas parecem pertencer indubitavelmente aos Cnidaria, outras não podem ser atribuídas a nenhum filo moderno (Vendobionta). Devolve a diversidade a fauna.
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Fauna Tommotiana
OS MAIS ANTIGOS ANIMAIS COM CARAPAÇAS DURAS E PRIMEIRA RADIAÇÃO DOS METAZOÁRIOS
“Small Shelly Fauna”
(pequena fauna conchosa)
Principal Ocorrência: Rússia (Sibéria); América do Norte;
Idade: Cambriano inferior (+/- 545 m.a.).
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Fauna Folhelho Burgess
A MAIS DIVERSIFICADA FAUNA MARINHA “EXPLOSÃO CAMBRIANA”
Principais Ocorrências: Canadá;
Idade: Cambriano inferior (505 m.a.).
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Desenvolvimento e evolução dos diferentes filos e classes de invertebrados;
Aparecimento dos primeiros animais com partes duras;
Aparecimento dos primeiros vertebrados;
- Conquista do ambiente terrestre.
4- Evolução Fanerozoica da Vida
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1- Evolução da Predação: Existe coevolução entre predador e pressa (predadores foram se diversificando e as pressas desenvolvendo defesas);
2- Níveis de Oxigênio: Concentrações de oxigênio atingiram os níveis que permitiram as reações bioquímicas necessárias para formação dos esqueletos;
3- Estrutura de suporte (interna/externa): permitindo o aumento do corpo;
4- Proteção contra raios UV e perda d’água: permitiu a migração para nichos em águas muito rasas.
POR QUE SURGIRAM AS PARTES DURAS
Endo/Exoesqueleto
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The evolutionary tree of arthropods and their relatives as depicted by Haeckel (1866), in accordance with the cone of increasing diversity. 
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Enorme diversidade de espécies, mas não de novos filos. 
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