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Paleontologia Profª. Priscilla Albuquerque Pereira UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DE PERNAMBUCO DEPARTAMENTO DE BIOLOGIA Ementa • Considerações gerais sobre Paleontologia (princípios e histórico no Brasil); • O registro fossilífero; • Ambientes de sedimentação; • Tempo Geológico; • Métodos de Datação e o uso estratigráfico do fósseis; • Tafonomia e Processos de Fossilização; • Micropaleontologia; • Fundamentos de Paleoecologia e Paleobiogeografia; • Paleontologia e Evolução; • Extinções; • O “Pré-Cambriano” (Criptozoico); Era Paleozoica; Era Mesozoica; Era Cenozoica. OBJETIVOS DA DISCIPLINA • Conhecer a vida no passado discutindo conceitos básicos em Paleontologia, processos de fossilização, uso de fósseis em Ciências Biológicas e Geológicas; • Entender os métodos de reconstrução da vida e de ambientes pretéritos; • Discutir aspectos da história geológica dos principais grupos fósseis, além de debater os fenômenos que afetam a distribuição dos organismos no tempo geológico. Entender qual a importância da paleontologia no entendimento da vida no passado, presente e futuro. BIBLIOGRAFIA • CARVALHO, I. de S. (ed.). Paleontologia: Conceitos e métodos. 3ª edição, volume 1. Rio de Janeiro: Interciência, 2011. • CARVALHO, I. de S. (ed.). Paleontologia: Microfósseis Paleoinvertebrados. 3ª edição volume 2. Rio de Janeiro: Interciência, 2011. • CARVALHO, I. de S. (ed.). Paleontologia: Paleovertebrados Paleobotânica. 3ª edição volume 3. Rio de Janeiro: Interciência, 2011. • LIMA, M. R. Fósseis do Brasil. São Paulo: EDUSP, 1989. • MENDES, J. C. Paleontologia Básica. São Paulo: T. A. Queiroz/ EDUSP, 1988 • MENDES, J. C. Paleontologia Geral. Rio de Janeiro: Livros Técnicos e Científicos/ EDUSP, 1977. 42 p. São Paulo: Melhoramentos, 1977. Carvalho, I. S. 2011 Carvalho, I. S. 2004 BIBLIOGRAFIA • LAPORTE, L. F. Ambientes Antigos de Sedimentação. São Paulo: Edgard Blücher, 1996. 146p. • McALESTER, A. L. História Geológica da Vida. São Paulo: Edgard Blücher, 1996. • SALGADO-LABORIAU, M. L. História Ecológica da Terra. 2. ed. São Paulo: Edgard Blücher, • 1996. 307 p. O que é Paleontologia? Paleontologia e Arqueologia são a mesma coisa? O que é um fóssil? Princípios básicos da Paleontologia e Tempo Geológico UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DE PERNAMBUCO DEPARTAMENTO DE BIOLOGIA Profª.: Priscilla Albuquerque Pereira Podemos dizer que a Paleontologia... ...”é a Biologia projetada no tempo.” A Paleontologia é a ciência que, por meio do estudo dos fósseis, procura compreender a vida no passado da Terra e o seu desenvolvimento ao longo do tempo geológico. O termo paleontologia é originado das palavras gregas: palaios= antigo; ontos= ser; logos= estudo. Princípios básicos da Paleontologia O que é Paleontologia? Paleontologia X Arqueologia Fóssil como Patrimônio da Humanidade PALEONTOLOGIA X ARQUEOLOGIA PALEONTOLOGIA é a ciência que se estuda a vida no passado da Terra e todo seu desenvolvimento ao longo do tempo geológico. O cientista responsável pelos estudos dessa ciência é o Paleontólogo. Um sítio de escavação na Paleontologia é chamado de sítio paleontológico ou sítio fossilífero. ARQUEOLOGIA é a ciência que estuda as culturas e os modos de vida do passado humano. Ela estuda sociedades extintas e os seus restos materiais, assim como as intervenções do homem no seu meio ambiente ao longo do tempo e evolução das sociedades. O cientista responsável por esses estudos é o Arqueólogo. Um sítio de escavação na Arqueologia é chamado de sítio arqueológico. Fóssil como Patrimônio da Humanidade Fósseis são restos ou vestígios de organismos que viveram a mais de 10.000 anos, e ficaram preservados nas rochas, âmbar ou gelo. O termo fóssil originou- se do termo latino fossilis = extraído da terra. Princípios básicos da Paleontologia Restos são a preservação direta de parte do corpo do organismo. Princípios básicos da Paleontologia Vestígios são a preservação de evidências indiretas, como a impressão ou molde da superfície de um organismo, ou o resultado de sua atividade, icnofósseis. Princípios básicos da Paleontologia Princípios básicos da Paleontologia PALEONTOLOGIA PALEOBOTÂNICA PALEOINVERTEBRADOS Divisões da Paleontologia PALEOVERTEBRADOS MICROPALEONTOLOGIA PALEOICNOLOGIA MACROFÓSSEIS VESTÍGIOS Paleobotânica Divisões da Paleontologia Paleoinvertebrados Divisões da Paleontologia Paleovertebrados Divisões da Paleontologia Micropaleontologia Divisões da Paleontologia Paleoicnologia Divisões da Paleontologia Paleobotânica Paleoinvertebrados Paleovertebrados Microinvertebrados Paleoicnologia Paleoecologia Tafonomia Sistemática Divisões da Paleontologia Como se formam os fósseis? Resultado da ação de processos físicos, químicos e biológicos atuantes no ambiente de deposição. Fatores que favoreçam a fossilização: • Soterramento rápido; • Ausência de decomposição bacteriológica; • Composição química e estrutural do esqueleto; • Modo de vida do organismo; • Condições químicas do meio. Biologia Geologia Subsídio para o estudo dos fósseis. Utiliza os fósseis como ferramenta para datação e ordenação das sequências sedimentares. Paleontologia Dados para o conhecimento da evolução biológica dos seres vivos através do tempo; Reconstituição paleoambiental; Reconstituição da história geológica da terra. Princípios básicos da Paleontologia Princípios básicos da Paleontologia • Paleobigeografia • Datação relativa Paleontologia = Biologia + Geologia Princípios básicos da Paleontologia: Histórico Naturalistas passaram a aplicar os princípios de Steno e de Hutton 1. George Cuvier (1769-1832): catastrofismo 2. William Smith (1769-1839): Sucessão faunística = Superposição de Camadas 3. Charles Lyell (1797-1875): uniformitarismo = Atualismo taxômico 4. Charles Darwin (1809-1882): Evolução das espécies Nicolau Steno (1638-1686) estabeleceu três princípios para a geologia de processos e eventos: Princípio da Superposição de camadas: em uma sequência de estratos, cada camada depositada sobre a outra é mais nova. Mais nova E Mais antiga que D F Mais antiga que E Princípios básicos da Paleontologia: Histórico Princípio da Horizontalidade Original: camadas sedimentares são depositadas geralmente de forma horizontal. Sequências dobradas ou muito inclinadas devem ter sofrido esforços tectônicos. Princípios da geologia Princípio da Continuidade Lateral: um estrato tem sempre a mesma idade ao longo de sua extensão. Princípios da geologia • James Hutton (1726-1797) As leis da natureza do passado não haviam variado e os registros geológicos antigos podem ser interpretados, a partir da análise de processos de deposição, sedimentação, estruturas. “ O presente é a chave do passado” TEORIA DO UNIFORMITARISMO Princípios básicos da Paleontologia: Histórico 1. Barão George Cuvier (1761-1832); CATASTROFISMO O registro fóssil é resultado de sucessivas cataclismas globais, cada qual seguida pela recriação de nova fauna e flora. Princípios básicos da Paleontologia: Histórico • Pai da anatomia comparada e da Paleontologia (gênios do séc. XVIII) • Provou que os fósseis são restos de organismos extintos; • Correlação fossilíferas. 2. William Smith (1769-1839); PRINCÍPIO DA SUCESSÃO FAUNÍSTICA (1793) Grupos de fósseis ocorrem em ordem determinada e invariável, Sendo possível determinar a idade relativa entre camadas. Princípios básicos da Paleontologia: Histórico Primeiro a reconhecero conteúdo fossilífero de camadas, em mesmo tipo de rocha, variando sistematicamente das mais antigas para as mais jovens. Princípios básicos da Paleontologia: Histórico 3. Charles Lyell (1797-1875); • Influenciou Darwin com o livro Princípios da Geologia, apresenta o Uniformitarismo como o passado igual ao presente em gênero e intensidade dos processo. Defensor do Uniformitarismo (J. Hutton) “O presente é a chave do passado.” Princípios básicos da Paleontologia: Histórico 4. Charles Darwin (1809-1882); A diversidade do registro fossilífero era resultado da interação entre os seres e o meio ambiente, com sobrevivência das formas mais bem adaptadas. Evolução das espécies Princípios básicos da Paleontologia: Histórico Analogia = Morfofuncionalidade dos órgãos • Características morfológicas de um fóssil podem ser comparadas com as de uma espécie atual, cuja forma é mais parecida. Feições morfológicas = caráter adaptativo • Dentes cônicos e pontiagudos = perfurar e agarrar a presa; • Dentes transversalmente alargados, coroa baixa = esmagar, triturar Princípios básicos da Paleontologia: Histórico Princípio da Superposição Faunística Cuvier: a superposição faunística era produto de extinções catastróficas, na qual a fauna extinta era substituída por uma fauna diferente mais adaptada. A vida evolui de modo unidirecional e irreversível. O TEMPO GEOLÓGICO E A EVOLUÇÃO DA VIDA O REGISTRO GRAVADO NAS ROCHAS Coluna ou Escala de tempo Geológico = Tabela Estratigráfica Internacional Principais eventos geológicos e biológicos registrados nas rochas. O início da sua construção foi no século XIX, com refinamentos iniciados desde 1945. Escala de Tempo Geológico Intervalos de tempo variáveis: UNIDADES CRONOESTRATIGRÁFICAS UNIDADES GEOCRONOLÓGICAS Cronoestratigrafia Geocronologia Eonotema Éon Eratema Era Sistema Período Série Época Andar Idade DATAÇÃO RELATIVA DATAÇÃO ABSOLUTA “Baseia-se na desintegração radioativa (“meia-vida”) de determinados elementos químicos instáveis”. • Éon – maiores mudanças físicas e biológicas passadas pela terra. FA N ER O ZO IC O • Eras – mudanças ambientais e extinções. Escala de Tempo Geológico Escala de Tempo Geológico • Períodos, Épocas e Idades – eventos de menor intensidade, delimitados por relações fossilíferas ou biestratigráficas. Para que haja padronização, uma unidade geocronológica é definida a partir de uma sequência de rocha que melhor represente o intervalo de tempo da história da Terra; • Recebe o nome de seção-tipo (ou estratotipo); • A seção-tipo é referência = comparada com outras rochas (da mesma e idade) em várias partes do mundo; • A área geográfica estabelecida chama-se de área-tipo. Como se define o intervalo de tempo? Como é atribuído o nome desse intervalo? • As localidades-tipo dos sistemas geológicos; • Estabelecidas na Europa. SISTEMA GEOLÓGICO ORIGEM DO NOME Quaternário Camadas muito jovens, inconsolidadas, depositadas acima do Terciário. Descrito na França. Seu limite inferior está sendo atualmente revisado. Terciário (atualmente em desuso) Termo cunhado por Arduíno em 1760 na Itália, para classificar as rochas pouco consolidadas. Cretáceo A partir da palavra latina para giz (calcáreo) da Bacia de Paris, França Jurássico Montanhas de Jura, norte da Suiça Triássico A partir do termo Trias, e em referência de três litologias marcantes (arenitos vermelhos, calcários e evaporitos), descrito no sul da Alemanha Permiano Por causa da grande espessura de calcários fossilíferos na Província de Perm, Rússia Carbonífero Devido a quantidade de carvão, dos depósitos do centro- norte da Inglaterra. Devoniano Derivado do Condado de Devonshire, sul da Inglaterra Siluriano Ordoviciano A partir dos nomes das antigas tribos Cabrians, Ordovicians e Silurians do País de Gales - Inglaterra. Cambriano Hadeano Arqueano Proterozóico Fanerozóico Hadeano 4,6-4,0 Ba Pouco registro de rocha Abundante queda de meteoros Primeiros oceanos Arqueano 4,0-2,5 Ba Proterozóico 2,5-Ba-545 Ma Inicio da vida eucarionte e macroscópica, (2,5 Ba) Atmosfera com O2 a partir da fotossíntese de cianobactérias. Fanerozoico 545 Ma-Presente Vida abundante e diversificada, reprodução sexuada. Paleontologia no Brasil • Na primeira metade do século XIX, notícias sobre fósseis brasileiros eram raros (ossadas de mamíferos quaternários) encontradas em escavações para poços; • Uma carta de João Sylva Feijoo, de dezembro de 1800, relata o encontro de peixes fósseis da Bacia do Araripe, os quais se encontram no Museu da Academia de Ciências de Lisboa. • Primeiros trabalhos significativos estão em relatórios de viagens de cientistas e naturalistas europeus Johann Baptist e Carl Friedrich, George Gardner e Louis Agassiz. Paleontologia no Brasil • O dinamarquês Peter Lund, tido como o pai da paleontologia brasileira, por ter se radicado no Brasil se dedicando a estudos com a megafauna pleistocênica de cavernas calcárias de Minas Gerais. • Publicou entre 1836 e 1844 mais de 30 trabalhos descrevendo mais de 100 espécies e organizou uma vasta coleção de fósseis. Paleontologia no Brasil • Comissão geológica do império criada em 1875 (no Rio de Janeiro), foi a primeira instituição com caráter geológico. Charles Frederick Hartt foi coordenador da equipe que fez por mais de um ano expedições de campo acumulando material. • Em 1878 foi extinta, a coleção foi organizada na Seção de Geologia e Mineralogia do Museu Nacional, sob direção de Orville Derby (1879). • Pesquisadores importantes nesse período: John M. Clarke (1896 e 1899) sobre invertebrados paleozoicos da Amazônia; Charles A. White (1887) fósseis cretáceos e terciários das Bacias Pernambuco- Paraíba, Sergipe-Alagoas e do Pará. Paleontologia no Brasil • Museu Nacional criado em 1818, por D. João VI (Museu Real) criado com o objetivo de propagar conhecimentos e estudos em ciências naturais do brasil. Apenas no final do século XIX passou a ser importante para a Geociências. • Comissão de Minas e Carvão do Brasil criado em 1904, criado pelo governo federal com o objetivo de pesquisar os depósitos de carvão mineral do país, White foi o responsável publicando em 1908 um extenso relatório. • Serviço Geológico e Mineralógico do Brasil criado em 1907, possibilitou a realização de muitas expedições no Brasil, com coleta de vasto material fossilífero, resultando em inúmeros trabalhos publicados em boletins. • Em 1934 transformou-se no Departamento Nacional da Produção Mineral (DNPM), existia uma Seção de Paleontologia. Paleontologia no Brasil • Paleontólogos importantes: Paulo Erichsen de Oliveira – invertebrados fósseis; Llewellyn Ivor Price – répteis cretáceos; Rubens da Silva Santos – Peixes fósseis; Friedrich Wilhelm Sommer – microfósseis; Wilhelm Kegel – invertebrados fósseis/ paleontologia e estratigrafia da Bacia do Parnaíba; Karl Beurlen (1950 a 1981) – invertebrados fósseis brasileiros; geologia e paleontologia das bacias do Nordeste: Professor da Escola de Geologia do Recife (UFPE). Carlota J. Maury – Fósseis Terciários do Brasil (1924); Cretáceo da Paraíba (1930), Cretáceo de Sergipe (1936), publicados foras do Brasil, com remessa de fósseis para o exterior. Llewellyn Ivor Price Karl Beurlen Carlota J. Maury Paleontologia no Brasil Centros de Pesquisas Paleontológicos Museu Paraence Emílio Goeldi – 1889, Belém; Instituto Histórico e Geográfico – São Paulo; Escolas de geologia – São Paulo, Rio Grande do Sul, Rio de Janeiro, Ewcif e Ouro Preto. Petrobras Criada em 1953, priorizandopesquisas de combustíveis fósseis em áreas continentais das bacias sedimentares. Iniciou-se com especialistas estrangeiros na área da micropaleontologia, integrando pesquisadores brasileiros regionais com o passar do tempo e com a criação de laboratórios regionais. Síntese da aula Definições: Paleontologia, fósseis (diferença de restos e vestígios). Divisões da Paleontologia – paleobotânica, paleoinvertebrados, paleovertebrados, microfósseis e icnologia (definição e objeto de estudo). Subáreas dentro das divisões – Paleoecologia, Tafonomia e Sistemática. Importância da Paleontologia. Ciências integradoras da paleontologia = biologia + geologia Princípios básicos da Paleontologia/geologia = atualismo taxonômico, sucessão faunística, correlação de camadas, analogia morfofuncional. Síntese da aula Princípios da geologia (Nicolal Steno): Superposições de camadas; Horizontalidade original e Continuidade lateral. Composição da Escala de tempo geológico: unidades geocronológicas que são definidas a partir de mudanças físicas e biológicas. Éons > Eras > Períodos Épocas Idades. Características gerais bióticas e abióticas dos Éons, e características bióticas das Eras e Períodos.
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