História Geológica da Vida

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História Geológica da Vida
A escala de tempo geológico fundamenta-se através da datação absoluta das rochas e na classificação taxonômica de seu conteúdo fóssil (ideia de “fóssil guia”), princípio definido por Louis Agassiz em 1840.
As Eras Geológicas (Arqueozóico, Paleozóico, Mesozóico e Cenozóico) dividem-se em função de episódios de extinção em grande escala. Estas se subdividem, por sua vez, em Idades Geológicas (Arcaico, Primário, Secundário, Terciário e Quaternário) que também apresentam 18 divisões, designadas Períodos, definidos pelo tipo de espécies predominantes no registro fóssil.
	Era Geológica
	Idade Geológica
	Período Geológico
	Milhões de Anos
	Sequência Glacial
	Estágio
Cultural
	Evolução das Espécies
	
	
	Holoceno
	0,010 - ...
	Clima atual
	Neolítico
	Extinção megafauna
	
	
	
Pleistoceno
	
0,075 - 0,010
	
WÜRM
	Paleolítico
Superior
	
	
	
	Superior
	
	
Riss-Würm
	Paleolítico
Médio
	
	
	
Quaternário
	
Pleistoceno
Médio
	0,265 - 0,125
0,630 - 0,380
1,1 - 0,750
	RISS
Mindel-Riss
MINDEL
Günz-Mindel
GÜNZ
	
Paleolítico
Inferior
	Homo sapiens sapiens 
Homo sapiens neandetrthalense
	CENOZÓICO
	
	Pleistoceno
Inferior
	
1,1 - 1,75
	Donau-Günz
DONAU
	
	
Homo erectus
	
	
	Plioceno
	1,75
5
	Australoptecus afarensis, Astraloptecus africanus, Australoptecus robustus, Australoptecus boisei, Homo habilis
	
	
	Mioceno
	5
25
	Surgimento dos hominóides e provável origem da família Hominida.
	
	Terceário
	Oligoceno
	25
35
	Florescimento dos primatas catarríneos e platarríneos, e dos ancestrais dos mamíferos modernos.
	
	
	Eoceno
	35
53
	Florescimento dos primatas inferiores e provável surgimento dos primatas superiores.
	
	
	Paleoceno
	53
65
	Radiação adaptativa dos mamíferos e aves.
Aparecimento dos primatas inferiores.
	
	
	Cretácio
	65
136
	Aparecimentos dos mamíferos placentários e marsupiais e dos pássaros modernos. 
70% das espécies se extinguem no final do período
	MESOZÓICO
	Secundário
	Jurásico
	136
190
	Idade dos Dinossauros. Dinossauros alados e aquáticos. Primeiros pássaros com dentes.
	
	
	Triásico
	190
251
	Répteis dominantes. Primeiros dinossauros e mamíferos ovíparos.
	
	
	Permiano
	251
299
	Radiação adaptativa dos répteis tetrápodos
90% das espécies extinguem-se no final do período.
	
	
	Carbonífero
	299
359
	Primeiros répteis. Radiação adaptativa dos anfíbios. Desenvolvimento dos insetos modernos.
	PALEOZÓICO
	Primário
	Devoniano
	359
416
	Idade dos Peixes. Anfíbios. Primeiras florestas de pteridófitas.
	
	
	Siluriano
	416
443
	Aparecimento dos peixes com mandíbulas. Primeiros animais aeróbicos. Plantas terrestres.
	
	
	Ordoviciano
	443
488
	Primeiros peixes e corais tornam-se abundantes. Primeiras plantas terrestres.
	
	
	Cambriano
	488
542
	Trilobitas abundantes, também águas vivas, vermes e outros invertebrados.
	
PRÉ-CAMBRIANO
OU
	
Arcaico
	Proterozóico ou Algonquiano
	542
2,5 bilhões
	Vários protozoários marinhos, principalmente algas. Próximo ao fim da era, algumas evidências de invertebrados.
	ARQUEOZÓICo
	
	Arqueano
	2, 5 bilhões
3,5 bilhões
4,5 bilhões
	Primeiras algas fotossintéticas.
Primeiras formas unicelulares de vida.
Origem da Terra
Como se forma um fóssil?
As rochas sedimentares como o arenito e o calcário são formadas por minúsculos fragmentos de outras rochas, pulverizados e transportados pelo vento e pela água.
Quando um animal ou planta é rapidamente envolvido por sedimentos após a sua morte, seus tecidos podem ficar protegidos da decomposição. Paulatinamente, o material orgânico transforma-se em mineral, através de trocas químicas com o ambiente, ou pode formar um molde em negativo. A sua exposição posterior se dará por erosão. 
Sugere-se que a probabilidade de fossilização de um vertebrado é de uma em um milhão. Desta forma, se dependêssemos da probabilidade de fossilização e posterior exposição por erosão não seria possível conhecer no futuro 90% das espécies vivas hoje.
Como se data um fóssil?
As datações dos fósseis podem ser feitas por associação com a estratigrafia geológica (datação relativa), seguindo os princípios de sobreposição dos estratos (os mais profundos são os mais antigos). Ao princípio de “fóssil guia”, somam-se os métodos de datação absoluta baseados no princípio de decomposição regular (mensurável em bilhões de anos) de determinados isótopos radioativos do Potássio, presente nas rochas ígneas, e do Urânio, presente nas rochas calcárias. Se estes sedimentos “datáveis” estão à mesma profundidade do fóssil, ambos são considerados contemporâneos. Se o fóssil encontra-se em uma posição intermediária entre duas camadas datáveis, estima-se uma idade média.
O método da medição da taxa de decomposição constante do POTÁSSIO 40 em ARGÔNIO 40 a partir de uma erupção vulcânica tem sido amplamente utilizado na África Oriental para datação de sítios paleontológicos associados à evolução humana, como os situados na Garganta de Olduvai, entre a Tanzânia e o Quênia, com datações absolutas que remontam entre 4 e 1 milhão de anos.
Como se conhece as mudanças do clima e das paisagens no passado?
Vários são os métodos que podem ser utilizados:
Colunas de Sedimentos Marinhos: Os sedimentos marinhos tem acumulação lenta e regular, atingindo poucos centímetros a cada milênio, acumulando e preservando micro fósseis de plânctons (foraminíferos), que podem ser datados por Séries de Urânio.
Os foraminíferos possuem carapaças de CaCo3 cuja composição apresenta variações de concentração de isótopos de oxigênio dependendo do clima predominante. 
 Glaciações: em função dos glaciares, as águas oceânicas apresentam maior salinidade e densidade, com maior a concentração de oxigênio 18, também presente nas carapaças dos foraminíferos.
Interglaciares: Com a liberação de água das calotas, a salinidade e densidade da água diminuem e a concentração de oxigênio 16 é maior também nas carapaças dos foraminíferos.
Colunas de Gelos Perenes: Analisa as variações nas concentrações dos isótopos de oxigênio e CO2 em colunas de gelos perenes obtidas na Groenlândia e na Antártida que indicam variações da temperatura global.
Sedimentos Continentais: Na paisagem, pode-se identificar formações geológicas que indicam a extensão de antigas geleiras, como, por exemplo, as morainas, rochas com fragmentação típica de arraste por gelo, os loess, sedimentos amarelados formados por partículas de musgo arrastado pelos ventos periglaciais, e as varvas, sucessivos depósitos de argila, associados ao degelo em antigos lagos glaciais.
Evidências Micro-botânicas: O estudo de evidências paleobotânicas fossilizadas permite a reconstituição das paisagens antigas, podendo ser encontrados em sedimentos de cavernas e jazidas fósseis, leitos lacustres, pântanos e turfeiras. Dentre os vestígios mais estudados, destacam-se os pólens e as diatomáceas, cuja forma e a quantidade variam de acordo com cada espécie e característica ecossistêmica (clima e umidade).
Era Paleozoica
Período Cambriano (542-488 milhões): No Cambriano, um oceano único se estendia sobre extensas áreas, e o mega-continente Gondwana estava posicionado próximo ao polo sul. O clima era quente e as formas vivas se concentravam no mar.
A chamada “explosão da vida no Cambriano” marca o surgimento dos primeiros invertebrados com esqueleto externo (artrópodes), bem como a proliferação de algas calcárias e coralíneas.
O registro fóssil Cambriano 
Quase todos os filos animais viventes nos mares atuais surgiram no Cambriano. Os trilobitas são artrópodes, (relacionados aos caranguejos, camarões e lagostas modernos) e representam 90% da fauna cambriana que sobrevive ao longo de todo o Paleozoico. Os mares cambrianos também eram habitados por formas de cordados e equinodermos primitivos.
Período Ordoviciano (488-443 milhões): Caracteriza-se peladiversificação das formas de vida através da origem dos peixes cartilaginosos e das plantas terrestres, havendo um aumento gradativo dos níveis de oxigênio na atmosfera, chegando aos 2% dos níveis atuais.
Período Siluriano (443-416 milhões): Inicia-se com uma queda das temperaturas globais, causando a extinção de várias formas antigas de vida. É marcado por uma grande diversidade das formas de vertebrados, destacando-se os primeiros peixes com mandíbulas.
Os fósseis mais comuns do Ordoviciano são os branquiópodos articulados, com conchas carbonárias. Também são deste período os primeiros recifes de corais. Durante o Siluriano, esta variedade se reduz em função da queda das temperaturas, surgindo branquiópodos de conchas mais grossas e robustas.
Período Devoniano (416-359 milhões): A deriva continental faz com que Gondwana e Euroamérica sejam separadas pelo mar de Tetis. É conhecido como Idade dos Peixes, destacando-se os de nadadeira lombar, que deram origem aos primeiros anfíbios (tetrápodes). Predominam nos continentes as florestas de pteridófitas.
Período Carbonífero (359-299 milhões): É marcado pela diversificação das formas de vida nos continentes com o surgimento dos anfíbios, répteis e insetos. Em termos climáticos, o período é marcado por glaciações.
O Carbonífero é a Idade das Grandes Florestas, dando origem à maioria das reservas de carvão mineral da terra. As espécies predominantes são as pteridófitas (plantas que se reproduzem por esporos, como as samambaias), com plantas arborescentes de até 45 m de altura.
Período Permiano (299-251 milhões): Caracteriza-se por um aumento das temperaturas globais, gerando uma diversificação da flora terrestre. Na transição do Carbonífero para o Permiano, o processo de deriva continental leva a formação do supercontinente denominado Pangea, circundado por um imenso oceano (Pantalassa).
A melhoria climática do Permiano influencia a ampliação das zonas florestais, destacando-se a expansão das gimnospermas (plantas com sementes nuas). A diversificação dos répteis é grande, destacando-se os tetrápodes terrestres.
Era Mesozoica
Período Triássico (251-190 milhões): A transição do Permiano para o Triásico é marcada por um grande evento de extinção de animais e plantas oceânicos e continentais que atinge 90% das formas de vida existentes até então. A Pangea se mantém unida, situando-se na linha do Equador, com um clima quente e seco. As causas desta extinção são desconhecidas, sendo sugerido o intenso vulcanismo, a elevação de cadeias montanhosas pela deriva continental ou queda de meteoros. 
A Era Mesozoica é considerada a Idade dos Répteis. Sua diversificação seguiu três ramos: os Dicinodontes (herbívoros), os Cinodontes (herbívoros e carnívoros) e os Tecodontes (carnívoros). Dentre os Cinodontes, pequenas formas de hábitos noturnos, semelhantes ao camundongo atual, prenunciam o surgimento dos mamíferos. 
Os Dicinodontes eram répteis herbívoros, de 3 m de comprimento e 1,8 m de altura, com cerca de uma tonelada de peso. No RS, seus fósseis são comuns nos municípios de Mata, São Pedro do Sul e Candelária.
Os Tecondontes constituem o grupo do qual se originaram os crocodilos e os dinossauros, destacando-se os grandes os carnívoros terrestres quadrúpedes, como o Karamuru Vorax (Santa Maria, RS) que podia atingir até 6 m de comprimento.
Período Jurássico (190-136 milhões): É marcado por uma expansão do clima tropical até os polos e pelo surgimento das angiospermas (plantas com flores). Estas mudanças ambientais causam a extinção de várias formas de répteis, substituídos pelos Rincossauros (herbívoros) e Dinossauros (carnívoros).
Período Cretáceo (136-65 milhões): A deriva continental gera a divisão da Pangea em dois grandes continentes, separados pelo mar de Tétis: Laurásia (América do Norte, Europa e Ásia) e Gondwana (América do Sul, África e Austrália).
É no período Jurássico que surgem as primeiras aves, parentes mais próximos dos dinossauros no mundo moderno. No Cretáceo, originam-se também os mamíferos placentários e marsupiais, bem como as plantas com flores (angiospermas). Eventos de extinção em massa, afetando principalmente os répteis, marcam o fim do Cretáceo há 65 milhões de anos e a transição para a Era Cenozoica (70% das espécies vivas). Sua causa está relacionada à queda de um meteoro no Golfo do México que teria causado um “inverno” glacial por décadas.
Era Cenozoica
É caracterizada como a Idade dos mamíferos e das aves. Está dividida em duas Idades: Terciário (entre 65 e 1,75 milhões de anos) e Quaternário (1,75 milhões aos tempos atuais). O Terciário marca o fim do processo de deriva continental, e o Quaternário é caracterizado pelo esfriamento global durante o período Pleistoceno, também chamado de Idade do Gelo.
1-2) Períodos Paleoceno e Eoceno (65-35 milhões): A deriva continental leva à separação dos continentes, sendo o clima quente e úmido, e entendendo-se as florestas tropicais até o Ártico. As formas de mamíferos diversificam-se, surgindo os primeiros primatas inferiores.
Período Oligoceno (35-25 milhões de anos): A deriva continental continua, mantendo-se isolados a África e os continentes sul e norte americanos. Os movimentos tectônicos são intensos, causando a elevação de cadeias montanhosas (Alpes, Himalaia e Andes) e a formação da Grande Falha Africana. As temperaturas globais decaem, em função da regulação do eixo da terra, causando uma retração das florestas tropicais ao Equador e a sucessão de estações mais definidas.
Período Mioceno (25-5 milhões de anos): A deriva continental se encerra, assumindo os continentes a posição atual. Há 14 milhões de anos, formam-se os istmos que unem África à Arábia e América do Sul à Central. O clima predominante é o tropical, diversificando-se as espécies de primatas catarríneos (Macacos do Velho Mundo, com 32 dentes) e surgindo, no final do período, a família Hominida (macacos bípedes).
Período Plioceno (5-1,75 milhões de anos): Caracteriza-se por grande atividade vulcânica e pelo início de um processo de esfriamento global e de diminuição da pluviosidade que culmina nas glaciações do Quaternário. Neste período surge o gênero Australopitecus e Homo.
	Período Geológico
	Ordem
	Sub-ordem
	Infra-ordem
	Super-família
	Família
	Gênero
	Paleoceno
(65-53 MA)
Eoceno
(53-35 MA)
	Primatas
	Prossímios ou Strepsirhini
(Primatas Inferiores)
	Lemuriformes
Tarsiformes
Loriformes
Plesiadapiformes
	
	
	
	Oligoceno
(35-23 MA)
	
	Anthropoidea ou Haplorhini
(Primatas Superiores)
	Platarríneos
(Macacos do Novo Mundo, com narinas abertas e laterais e 36 dentes)
Catarríneos
(Macacos do Velho Mundo, com narinas estreitas e voltadas para baixo e 32 dentes)
	
Cercopithecóides
(Macacos com rabo)
	
Cercopithecidea
	
Colobinae
Cercopithecinea
	Mioceno
(23-5 MA)
	
	
	
	Hominóidea
(Primatas sem rabo)
	Hylobatidae
	Propliopithecus
Limnopithecus
Hylobates*
	Mioceno
(23-5 MA)
	
	
	
	
	Pongídea
	Aegyptpithecus
Dryopithecus
Gigantopithecus
Ramapithecus
Oreopithecus
Pongo*
	Mioceno
(23-5 MA)
	
	
	
	
	Panídea
	Gorilla*
Pan*
	Plioceno
(5-1.75 MA)
	
	
	
	
	Hominídea
(Macacos Bípedes)
	Australopithecus
Homo*
Período Pleistoceno (1,75 milhão-12.000 anos AP): Ocorreram 16 eventos glaciais de duração variada, concentrados em cinco ciclos de longa duração. Como consequência, o Hemisfério Norte foi coberto por glaciares e o nível do mar sofreu rebaixamento. Surge o Homo sapiens sapiens entre 200.000 e 150.000 anos atrás AP.
Quais são as causas das glaciações? 
Embora os eventos glaciais sejam cíclicos na história da Terra, não há consenso científico quanto às suas causas. Glaciações anteriores ao Quaternário são explicadas por mudanças de relevo, vulcanismos, meteoros, por variações nas atividades solares. 
A TEORIA DE MILANKOVICH (1941) é a mais aceita para explicar os ciclos glaciais do Pleistoceno. Postula que o resfriamento global estaria associado à interaçãoconjunta de três fenômenos cíclicos relacionados aos processos orbitais da Terra que levariam à queda das temperaturas.
Estes fenômenos seriam:
Obliquidade da Eclíptica: A inclinação do eixo de rotação da Terra varia entre 21,1° e 24,5°, em ciclos de 41.000 e 54.000 anos. Como resultado, os polos recebem insolação diferencial, modificando o gradiente latitudinal de insolação.
Precessão dos equinócios: A distância entre Sol e Terra varia ao longo do ano e a posição (precessão) dos equinócios (dias e noites de mesma duração = outono/primavera) varia em ciclos de 23.000 anos, afetando também o solstício de inverno, que se torna mais rigoroso.
Excentricidade da órbita terrestre: A órbita da Terra varia entre circular e elíptica, em ciclos de 100.000 e 400.000 anos, respectivamente, afetando a recepção de energia solar.
O que mantém um ciclo glacial?
Albedo: A reflexão, pelas geleiras continentais, da energia solar baixa ainda mais as temperaturas e aumenta as coberturas de gelo.
Evaporação: O crescimento das geleiras e o decréscimo do nível do mar aumentam as superfícies continentais, diminuindo a evaporação e a formação de nuvens, o que contribui para a perda de energia solar para o espaço (diminuição do efeito estufa).
Correntes marinhas e ventos: A queda das temperaturas nos polos aumenta a quantidade e extensão de correntes frias marítimas e atmosféricas.
Quais as consequências das glaciações?
Formação dos Glaciares Continentais no Hemisfério Norte: O norte da Eurásia foi coberto por extensos glaciares de 8,6 milhões de km2, que se entendiam desde a Escandinávia, abrangendo as Ilhas Britânicas e norte da Europa, até o nordeste da Sibéria. A América do Norte também foi coberta por glaciares de 11 milhões de km2, cobrindo o Canadá e o norte dos EUA. Também havia focos isolados de geleiras nos Alpes, Pirineus, Himalaia e Andes.
Rebaixamento do nível do mar: A concentração de água nas geleiras continentais conduziu ao rebaixamento do nível dos mares, que atingiu seus níveis mais baixos há 20.000 anos, ficando entre 70 e 180 metros abaixo dos níveis atuais. Este fenômeno gerou a exposição de plataformas e pontes continentais como a Beríngia, que interligava Sibéria e América, possuindo mais de 1.800 km de extensão no sentido norte-sul.
Também estão emersos nas glaciações os subcontinentes de Sunda (formado pelo sudoeste da Ásia e as Ilhas da Indonésia) e Sahul (formado por Austrália, Nova Guiné e Tasmânia), ambos separados pelo estreito de Sahul. Outras pontes continentais do período interligavam Inglaterra e França, Itália e Sicília, Malvinas e Terra do Fogo.
Aumento do frio continental em função do aumento de altitude com o rebaixamento do mar. Este fenômeno também afeta os cursos de rios, gerando erosão e a formação de terraços fluviais. Uma das primeiras cronologias das glaciações pleistocênicas foi realizada por Penk & Buckner (1909) a partir do estudo dos terraços aluviais dos principais afluentes do rio Danúbio, estabelecendo a chamada Série Alpina, replicável em outras regiões, como no Mississipi, nos EUA.
Variações na distribuição da biota: Os ciclos glaciais afetaram a distribuição da flora e da fauna, que sofreram distintos processos de migração, bem como extinção de determinadas espécies. Estes fenômenos também afetaram a distribuição geográfica dos hominídeos. 
Período Holoceno (12.000 anos AP - Hoje): Caracteriza-se por um aumento progressivo das temperaturas, gerando o derretimento dos glaciares, aumento do nível do mar e maior pluviosidade. Também ocorrem isolamentos continentais pela subida do nível dos mares, redefinição das linhas de costa, movimentações isostáticas dos continentes, expansão dos biomas florestais a partir do retrocesso das pradarias/tundras, substituídas por florestas temperadas no norte e tropicais/equatoriais no sul, e extinção de mega-mamíferos. Sugere-se que o Holoceno corresponde a apenas um interglacial do Pleistoceno.
Entre 10.000-7000 AP desapareceram 36 gêneros de mamíferos de grande porte nas Américas. Este evento de extinção pode estar relacionado com a presença humana, como também ocorreu na Austrália há 50.000 anos e, mais recentemente, em Madagascar e na Nova Zelândia.
E o clima atual?
Ao longo do Holoceno, houve flutuações climáticas, com temperaturas médias e umidade mais altas que as atuais (o “Ótimo Climático”, há 6.000 anos). A partir de então, as temperaturas entraram em declínio até atingirem os níveis atuais, por volta de 3.000 anos AP, quando se estabilizam as linhas de costa hoje conhecidas no planeta.
Nos últimos 200 anos, as pressões demográficas sobre os recursos e os efeitos da emissão de gases têm afetado o clima do planeta. Os relatórios ambientais sugerem que até o fim deste século teremos um aumento entre 3 a 6⁰C nas temperaturas médias do planeta.