Aula 12 - História da vida na Terra

Prévia do material em texto

História da Vida na Terra
 
Objetivos da aula
1.Demonstrar que tudo na Terra, incluindo a própria 
Terra, tem “evoluído” (mudado no tempo), e 
carrega as marcas de sua história. Decifrar estas 
marcas é a reconstrução desta história.
2.Reconstituir os acontecimentos no tempo 
geológico: descobrindo um planeta com 
características distintas da Terra atual onde o 
clima, a distribuição dos continentes e os 
organismos eram diferentes dos de hoje.
3.Destacar a importância da conservação de sítios 
geológicos e paleontológicos já que estes 
guardam as marcas da evolução da Terra.
Tempo geológico
• Unidades da escala: Eons, Eras, 
Períodos, Épocas
Pré-
Cambriano
(87% do 
tempo 
geológico)
http://www2.igc.usp.br/museu/fos_tabeladotempo.htm 
1/
J
16/
Fev
9/Junho
12/
Nov
26/
Nov
2/Dezembro 11/Dez 26/Dezembro
31/
Dez
Reconstituindo o passado
muito distante
• Datação das 
rochas: 
radiométrica e 
não-radiométrica 
• Presença de 
fósseis animais e 
vegetais 
http://www.igc.usp.br/geologia/geocronologia/Fig1.jpg
Sugestão de leitura: Ciência Hoje, Coluna Caçadores de Fósseis, artigo Como se 
determina a idade dos fósseis? (http://cienciahoje.uol.com.br/134061)
Fossilização
• Fósseis: restos ou marcas de seres 
vivos preservados nas rochas ou 
outros materiais naturais.
Sugestão: Assista ao video “How a fossil is made” 
(http://br.youtube.com/watch?v=SEDfRy6DQns&feature=related)
• Condições para a fossilização:
 Isolamento dos cadáveres da erosão atmosférica
 Presença de esqueleto interno ou externo
 Sedimentos envolventes devem ser finos (p.ex. argila 
ou silte)
 Meio deve ser anaeróbico (menos detritívoros)
 Clima frio e seco (baixa temperatura inibe a ação de 
agentes bacterianos)
Como a Terra tem mudado ao longo 
do tempo?
 Concentração de Oxigênio na atmosfera
 Temperatura média
 Tectônica de placas
 Nível do mar
 Recursos disponíveis: alimento e abrigo
 Oportunidades para o estabelecimento de 
novidades evolutivas e extinção de grupos 
menos aptos
Oxigênio atmosférico
Maiores faunas x no famílias
“Explosão” 
cambriana
Faunas: Cambriana Paleozóica Moderna
Temperatura média
• A Terra está esfriando
• Perda do calor que foi gerado na sua 
criação
Temperatura média
Tectônica de Placas
 
Olhando o mapa mundi, quem nunca teve a vontade de juntar o 
litoral da América do Sul ao litoral Africano?
http://www.apolo11.com/imagens/mapas/mundo/mundo_fisico.jpg
Deriva continental
• A crosta terrestre consiste de placas 
sólidas
• ~40km, de espessura
• Flutuam sobre manto fluido
• O manto circula devido ao calor produzido 
pelo decaimento da radioatividade no 
núcleo da Terra 
• Efeito sobre o clima, nível do mar e 
distribuição dos organismos
Terra: um planeta dinâmico
 terremotos limite das placas vulcões ativos
http://www.moho.iag.usp.br/sismologia/terremotos.php
Deslocamento das placas
 
http://www.cprm.gov.br/Aparados/imagens/p_02_placas.jpg
Hipótese do ciclo dos supercontinentes
Ciclo de 300 a 500 m.a.
Eon Proterozóico Eon Fanerozóico
Continentes separados = formação de oceanos
Continentes juntos (colisão) = formação de montanhas
Tectônica de placas: evidências fósseis
 
http://pubs.usgs.gov/gip/dynamic/continents.html
Nível do mar
Variação do nível do mar é resultante da ciclo dos super-continentes 
Extinções em massa
• “Big five” (espécies marinhas): Fim do 
Ordoviciano, Fim do Devoniano, Fim do 
Permiano, Fim do Triássico e Fim do Cretáceo.
75% 75%
96% 65%
76%
 
Dinossauros
Tempo geológico: Pré-Cambriano
Pré-
Cambriano
(87% do 
tempo 
geológico)
http://www2.igc.usp.br/museu/fos_tabeladotempo.htm 
1/
J
16/
Fev
9/Junho
12/
Nov
26/
Nov
2/Dezembro 11/Dez 26/Dezembro
31/
Dez
Pré-Cambriano
 
Pré-Cambriano: Oxigênio atmosférico
Pré-Cambriano: Temperatura média
Pré-Cambriano: Nível do mar
Pré-Cambriano: Eon Arqueano
 
Pré-Cambriano: Eon Arqueano
• Início: 4,6 bilhões de 
anos
• Nível de oxigênio: 
cerca de 1% do atual
• Primeiros organismos 
unicelulares
• Formação dos 
estromatólitos
(colunas de 
cianobactérias)
 
http://www.etsu.edu/physics/plntrm/dino/timeline.htm
Arqueano: Oxigênio atmosférico
Pré-Cambriano
Arqueano
Arqueano: Estromatólitos
 
Formações de estromatólitos com 4000 anos 
desenvolvendo ativamente observados mesmo hoje nas 
águas quentes e rasas da Austrália
Como icebergs, as colunas se formam sob a 
água atingindo a superfície
Estromatólitos:
os fósseis mais 
antigos do Brasil 
(BA, RJ, SP, MG)
Sugestão de leitura
Dez/2005
 
Pré-Cambriano: Eon Proterozóico
 
Eon: Proterozóico
• Início: 2,6 bilhões de anos
• Nível de oxigênio: cerca de 5% do atual
• Ciclo dos supercontinentes ocorreu várias 
vezes até formar Rodínia
• Célula eucariótica surge
• Primeiros organismos multicelulares
• Oxigenação da atmosfera e oceanos
• Primeiros fungos
• Fauna de Ediacara (600-570 m.a.)
Proterozóico: Oxigênio atmosférico
Proterozóico
Pré-Cambriano
Proterozóico: Distribuição das placas
Ciclo de 300 a 500 m.a.
Hipótese do ciclo dos supercontinentes 
Eon Proterozóico Eon Fanerozóico
Continentes separados = formação de oceanos
Continentes juntos (colisão) = formação de montanhas
Proterozóico: Distribuição das placas
 
http://www.visionsofthecosmos.co.uk/Earth - The Genesis of a Living World.htm
SUPER-CONTINENTE
RODÍNIA
Final do Proterozóico: fauna de 
Ediacara
• 600 milhões de anos
• Primeiros invertebrados 
marinhos
• muitos filos modernos: 
p.ex. esponjas, corais e 
moluscos
• Fauna de corpo mole, 
sem carapaças duras
• Animais pequenos
Paisagem de Ediacara
http://www.paleospot.com/galerie.php
Biota de Ediacara
http://en.wikipedia.org/wiki/Ediacaran_biota
Tempo geológico: Paleozóico
Pré-
Cambriano
(87% do 
tempo 
geológico)
http://www2.igc.usp.br/museu/fos_tabeladotempo.htm 
1/
J
16/
Fev
9/Junho
12/
Nov
26/
Nov
2/Dezembro 11/Dez 26/Dezembro
31/
Dez
Eon Fanerozóico, Era Paleozóica
Idade 
dos 
anfíbios
• Extinção de trilobitas e 
de muitos outros animais 
marinhos
• Primeiros répteis
• Grandes reservas de 
carvão
• Abundância de anfíbios
Idade dos 
invertebrados
Idade 
dos 
peixes
• Primeiros peixes
• Domínio dos trilobitas
• Primeiros organismos com 
conchas
• Primeiros insetos
• Domínio dos peixes
• Primeiras plantas terrestres
http://www2.igc.usp.br/museu/fos_tabeladotempo.htm 
Era Paleozóica, Período Cambriano
• Início: 545 milhões de anos (12/Nov)
• Nível de oxigênio: “próximo” do atual
• Gondwana se formando
• “Explosão” das formas vivas, incluindo 
origem dos principais filos de 
invertebrados
• Os primeiros cordados
Trilobitas fósseis
Cambriano: Oxigênio atmosférico
Paleozóico
Maiores faunas x no famílias
“Explosão” 
cambriana
Faunas: Cambriana Paleozóica Moderna
PALEOZÓICO
Cambriano: Distribuição das placas
 
 
http://www.palaeos.com/Paleozoic/Paleozoic.htm
Pré-Gondwana
Cambriano: Nível do mar
Cambriano: Temperatura média
Cambriano: paisagem
http://crentinho.wordpress.com/2007/01/12/os-olhos-dos-trilobitas-evidencia-de-design/
Cambriano: biota
Fósseis de trilobitas
Límulos: ainda existem!
Alters & Alters. 2006. Biology.
Ordem Xiphosura
Cambriano: biota
http://www.as.wvu.edu/~kgarbutt/EvolutionPage/Studentsites/Burgesspages/anomalo_4.htmlEon Fanerozóico, Era Paleozóica
Idade 
dos 
anfíbios
• Extinção de trilobitas 
e de muitos outros 
animais marinhos
• Primeiros répteis
• Grandes reservas de 
carvão
• Abundância de 
anfíbios
Idade dos 
invertebrados
Idade 
dos 
peixes
• Primeiros peixes
• Domínio dos trilobitas
• Primeiros organismos 
com conchas
• Primeiros insetos
• Domínio dos peixes
• Primeiras plantas 
terrestres
http://www2.igc.usp.br/museu/fos_tabeladotempo.htm 
Paleozóico, Período Ordoviciano
• Início: 510 milhões de anos (15/Nov)
• Gondwana se move em direção ao pólo sul
• Glaciações em massa
• Nível do mar baixa 50 m
• Domínio dos Trilobitas
• Primeiros vertebrados sem mandíbula
• Extinção em massa: 75% das espécies 
desaparecem (inclusive quase todos os 
corais)
Ordoviciano: Distribuição das placas
 
http://www.palaeos.com/Paleozoic/Paleozoic.htm
 
 
 
 
ANTES DEPOIS
Pré-Gondwana
Pré-Gondwana
se move para o
pólo sul
Ordoviciano: Nível do mar
Extinção
Queda de 50 m Causas mais prováveis: queda no 
nível do mar e resfriamento global
75% das spp
Ordoviciano: Temperatura média
Extinção
GLACIAÇÃO
*
Causas mais prováveis: queda no 
nível do mar e resfriamento global
75% das spp
Ordoviciano: paisagem
http://en.wikipedia.org/wiki/Ordovician
Ordoviciano: biota
Arandaspida
Fóssil encontrado na Bolívia
http://tolweb.org/Arandaspida/16907
trilobitas
vertebrados 
sem mandíbula
Eon Fanerozóico, Era Paleozóica
Idade 
dos 
anfíbios
• Extinção de trilobitas 
e de muitos outros 
animais marinhos
• Primeiros répteis
• Grandes reservas de 
carvão
• Abundância de 
anfíbios
Idade dos 
invertebrados
Idade 
dos 
peixes
• Primeiros peixes
• Domínio dos trilobitas
• Primeiros organismos 
com conchas
• Primeiros insetos
• Domínio dos peixes
• Primeiras plantas 
terrestres
http://www2.igc.usp.br/museu/fos_tabeladotempo.htm 
Paleozóico, Período Siluriano
• Início: 440 milhões de anos (26/Nov)
• Dois super-continentes se formam
• Clima quente e úmido
• Nível dos mares sobe
• Primeiras plantas terrestres
• Diversificação dos peixes mandibulados
• Primeiros peixes ósseos
• Primeiros invertebrados 
terrestres
Siluriano: Distribuição das placas
 
http://www.palaeos.com/Paleozoic/Paleozoic.htm
 
 
 
ANTES
 
DEPOIS
Dois supercontinentes se formam
Siluriano: Nível do mar
Nível do mar sobe
Siluriano: Temperatura média
Clima quente e úmido
Siluriano: paisagem
http://www.palaeos.com/Paleozoic/Silurian/Silurian.htm#history
http://www.mpm.edu/collections/learn/reef//intro.html
http://en.wikipedia.org/wiki/Silurian
Siluriano: biota
Cooksonia: 
planta vascular 
peixes
Brachiopoda
http://museum.gov.ns.ca/fossils/gallery/sil.htm
http://en.wikipedia.org/wiki/Siluria
n
Eon Fanerozóico, Era Paleozóica
Idade 
dos 
anfíbios
• Extinção de trilobitas 
e de muitos outros 
animais marinhos
• Primeiros répteis
• Grandes reservas de 
carvão
• Abundância de 
anfíbios
Idade dos 
invertebrados
Idade 
dos 
peixes
• Primeiros peixes
• Domínio dos trilobitas
• Primeiros organismos 
com conchas
• Primeiros insetos
• Domínio dos peixes
• Primeiras plantas 
terrestres
http://www2.igc.usp.br/museu/fos_tabeladotempo.htm 
Paleozóico, Período Devoniano
• Início: 408 milhões de anos (28/Nov)
• Diversificação dos peixes
• Proliferação da vida terrestre
• Primeiros insetos
• Primeiros anfíbios
• Colisão dos continentes no final do 
período 
• Extinção em massa: 75% das espécies 
desaparecem (principalmente 
invertebrados marinhos e muitos peixes)
Devoniano: Posição das placas
Devoniano: Distribuição das placas
 
http://www.palaeos.com/Paleozoic/Paleozoic.htm
 
 
ANTES
 
 
DEPOIS
Colisão dos
continentes
Devoniano: Nível do mar
Nível do mar cai
Extinção
Causas mais prováveis: queda no 
nível do mar e resfriamento global
75% das spp
Devoniano: Temperatura média
Clima quente e úmido, 
mas mudandoExtinção
*
Causas mais prováveis: queda no nível do 
mar e resfriamento global
75% das spp
Devoniano: Paisagem
http://en.wikipedia.org/wiki/Devonian
Devoniano: biota
http://en.wikipedia.org/wiki/Devonian
Acanthostega (anfíbio)
http://universe-review.ca/I10-
72-Acanthostega.jpg
http://pt.wikipedia.org/wiki/Ichthyostega
Ichthyostega (anfíbio)
peixes
A seguir... Carbonífero
Idade 
dos 
anfíbios
Idade dos 
invertebrados
Idade 
dos 
peixes
• Extinção de trilobitas 
e de muitos outros 
animais marinhos
• Primeiros répteis
• Grandes reservas de 
carvão
• Abundância de 
anfíbios
• Primeiros insetos
• Domínio dos peixes
• Primeiras plantas 
terrestres
• Primeiros peixes
• Domínio dos trilobitas
• Primeiros organismos 
com conchas
http://www2.igc.usp.br/museu/fos_tabeladotempo.htm 
Referências bibliográficas
• Básica: Purves et al. 2007. Vida. 6ª ed. 
(volume II, capítulo 20)
• Complementar:
– A Terra esfriou mais cedo; Scientific 
American Brasil
– Os mamíferos desaparecidos da 
América do Sul; Scientific American 
Brasil
– A imprevisível e fortuita evolução da 
vida; Scientific American Brasil