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Campo: Licenciatura: 25/10 Bacharelado: 27/10 Roteiro: Saída da FURG às 7h e 30 min 10:30 Museu Arqueológico e Paleontológico Municipal de Santa Vitória do Palmar 12:00 almoço em Santa Vitória do Palmar - Sanduíche! 13:00 Arroio Chuí na estrada do Hermenegildo 14: 00 Praia do Hermenegildo 16:00 saída da Praia do Hermenegildo 20:00 Chegada na Reitoria da FURG PALEONTOLOGIA Termo cunhado por Blainville em 1825. palaios = antigo + ontos = ser + logos = estudo Fóssil: fossilis = extraído da terra Registro, na rocha, de seres unicelulares (bactérias, protistas, fungos) e pluricelulares (fungos, vegetais e animais), e seus vestígios. Paleontologia: Interface com a Biologia e com a Geologia O conceito de FÓSSIL está intrinsecamente ligado à existência de um TEMPO GEOLÓGICO e à compreensão de que os seres vivos passam pelo processo de EVOLUÇÃO ao longo desse tempo. •Contribuição à Biologia: informações complementares às teorias evolutivas (evidências da evolução biológica), dimensão do tempo em que os grandes ecossistemas atuais se estabeleceram, conhecimento das sucessões ecológicas. •Contribuição à Geologia: ferramentas para a datação e ordenação das seqüências sedimentares (detalhamento da coluna cronogeológica), interpretação dos ambientes antigos de sedimentação, tectônica de placas, mudanças climáticas, etc. Principais objetivos da Paleontologia: • fornecer dados para o conhecimento da evolução biológica através do tempo; • auxiliar na reconstituição da história da Terra, através do estudo das sucessões faunísticas e florísticas preservadas nas rochas; • estimar a datação relativa das camadas de rocha; •reconstituir o ambiente em que o fóssil viveu, contribuindo para o entendimento dos climas e da dinâmica das massas de terra (continentes) no passado; •identificar rochas ricas em substâncias minerais e combustíveis, como o carvão mineral e o petróleo. SUBDIVISÕES DA PALEONTOLOGIA: - Paleozoologia (Macrofósseis) Paleontologia de Invertebrados Paleontologia de Vertebrados - Paleobotânica Macrofloras (folhas, lenhos, frutificações) - Micropaleontologia Microfósseis (monera, protista, animal e vegetal) foraminíferos dinoflagelados acritarcas Palinologia (pólens e esporos) - Paleoicnologia Icnofósseis PALEOECOLOGIA PESQUISA MINERAL BIOESTRATIGRAFIA EVOLUÇÃO SISTEMÁTICA PALEOCEANOGRAFIAPALEOECOLOGIA PESQUISA MINERAL BIOESTRATIGRAFIA EVOLUÇÃO SISTEMÁTICA PALEOCEANOGRAFIA PALEONTOLOGIA LINHAS DE PESQUISA CONCEPÇÕES SOBRE FÓSSEIS PERÍODO CLÁSSICO (ANTIGÜIDADE – SEC. XVII) •Grécia: Ovas de peixe depositadas em frestas de rochas marinhas; Raça de guerreiros gigantes que habitaram a Terra; •Seres mitológicos; Escola Pitagórica: •Heródoto (Egito/séc. III a.C.) – fósseis de invertebrados marinhos do Vale do Nilo Escola Platônico/Aristotélica (Grécia/séc. III a.C.) •vis plastica ou virtus formativa (semente que desenvolvia fósseis na terra) •sucus lapidescens (suco que petrificava os organismos vivos) •aura bituminosa (sopro vindo do betume terrestre que petrificava os seres vivos) Fósseis são ensaios mal sucedidos da natureza para criar seres vivos, só imitação da forma. Ciclope Protoceratops = griffin Monstro de Tróia ; anel esclerótico Início do Cristianismo – fósseis relacionados ao DILÚVIO Séculos XV e XVI (Renascença): Fósseis como jogos da natureza (ludus naturae) PERÍODO CLÁSSICO (ANTIGÜIDADE – SEC. XVII) O CÔMPUTO DA IDADE DA TERRA Da criação ao dilúvio – 1.650 anos Do dilúvio até Abraão – 292 anos Do nascimento de Abraão até o Êxodo do Egito – 503 anos Do Êxodo até a construção do Templo – 481 anos Do Templo ao Cativeiro – 414 anos Do Cativeiro até o nascimento de Jesus Cristo – 614 anos Do nascimento de Jesus Cristo até hoje – 1.560 anos Idade da Terra – 5.520 anos Publicado na Crônica de Cooper, Londres, em 1560 Século XVI – Leonardo da Vinci (1452-1519) Primeiro cientista a questionar o dilúvio - Soerguimento do solo oceânico para explicar a presença de conchas marinhas no alto das Montanhas italianas “ as correntes não poderiam tê-las carregado para lá, porque as coisas mais pesadas que a água não flutuam sobre ela, e essas conchas não poderiam ter sido levadas a tais alturas, a não ser flutuando sobre as ondas, o que é impossível em virtude de seu peso.” Século XVII – Nicolás Steno (1638 - 1686) PAI DA ESTRATIGRAFIA Tubarões que não existiam mais e que tiveram sua composição química alterada. Línguas de pedra PRINCÍPIO DA SUPERPOSIÇÃO Em qualquer sucessão de estratos de rochas (que não tenha sofrido deformação), o estrato mais antigo posiciona-se mais abaixo, com os estratos sucessivamente mais jovens, posicionando-se acima. SELEÇÃO: A seleção ocorre quando o agente de transporte perde a competência para carregar determinada classe de tamanho de grão, a qual se deposita. PRINCÍPIO DA HORIZONTALIDADE ORIGINAL Devido ao fato das partículas sedimentares de um fluido acomodarem-se sob a influência da gravidade, a maior parte das estratificações deve ser horizontal; estratos inclinados, portanto, devem ter sofrido perturbação posterior. PRINCÍPIO DA CONTINUIDADE LATERAL Estratos, originalmente, se estendem em todas as direções até que sua espessura chegue a zero, ou, então, até encontrarem os limites de sua área original ou bacia de deposição. Interpretação biológica utilizada como justificativa para o Dilúvio 1726 – Johann Jakob Scheuchzer Homo Diluvii testis – Mioceno Sup. Suiça (5-11 m.a.) “filho da danação por causa de cujos pecados a catástrofe (dilúvio) atingira o mundo inteiro.” Homo diluvii testis Homo diluvii testis Desmascarado por Cuvier (Pai da Anatomia Comparada) Willian Buckland "Reliquiæ diluvianæ" (1823) Fósseis classificados como ante ou pós-diluvianos 2. PERÍODO DO NASCIMENTO DA PALEONTOLOGIA (SÉCULO XVIII – XIX) •Carl von Linnée (1707-1778) – Systema Naturae, 1758 •Buffon – Histoire Naturelle •Jean-Baptiste Lamarck (1744-1829) – Histoire Naturelle des Animaux sans Vertèbres (Paleontología de Invertebrados); Evolucionismo •Georges Cuvier – Fundador da Paleontologia de Moderna (Paleontologia de Vertebrados); “revoluções do globo”; conceito de Extinção; Catastrofismo. Princípio da Sucessão Fóssil • William Smith (1815) – Princípio da Correlação Fóssil Desde o início do século XIX, fósseis são usados para determinar a idade relativa dos depósitos sedimentares •William Smith •Georges Cuvier PRINCÍPIO DA SUCESSÃO FÓSSIL FAUNÍSTICA/FLORÍSTICA Grupos de fósseis ocorrem no tempo geológico em uma ordem determinada que reflete a evolução da vida na Terra. Fósseis mais antigos posicionam- se nos estratos mais inferiores. Um período geológico pode ser reconhecido pelo seu conteúdo fossilífero. Empilhamento de rochas em ordem cronológica com base no conteúdo fossilífero PRINCÍPIO DA CORRELAÇÃO FÓSSIL Fósseis sucedem-se no tempo em idades determinadas; assim, osestratos contendo os mesmos tipos de fósseis podem ser correlacionados e sua idade pode ser inferida com base no conteúdo fossilífero. As bases conceituais da bioestratigrafia foram estabelecidas muito antes da “Teoria da Evolução” 1669 - Steno 1815 – Smith, Cuvier 1859 – Darwin, Wallace 3. PERÍODO EVOLUCIONISTA /DARWINISTA (SÉCULO XIX em diante) •Charles Darwin (1809-1882) – fósseis testemunhos da evolução das espécies •Charles Lyell (1797-1875) – fósseis como ferramenta auxiliar do geólogo de campo; Uniformitarismo Aliança entre os aspectos biológicos e geológicos dos fósseis Brogniart – Paleobotânica Lartet – Paleoantropologia Ehremberg – Micropaleontologia Alcide D’Orbingny – Paleontologia Estratigráfica Exercício: Faça um desenho esquemático da foto indicando os fósseis mais antigos. Fósseis e processos de Fossilização FOSSILIZAÇÃO = ação de um conjunto de processos físicos, químicos e biológicos que operam no ambiente deposicional ; Fossildiagênese: efeito do processo de diagênese das rochas sedimentares sobre os bioclastos nelas incorporados; Sedimentação Diagênese Processos tectônicos Erosão Morte (Necrólise; Desarticulação) FATORES QUE ATUAM NA PRESERVAÇÃO: 1) Antes da fossilização •Modo de vida •Tipo de ambiente •Ausência de decomposição •Composição química do tecido •Composição química do meio •Soterramento 2) Antes e depois da fossilização •Águas percolantes •Agentes erosivos •Vulcanismo •Eventos tectônicos •Metamorfismo FATORES QUE ATUAM NA PRESERVAÇÃO: Dois grandes grupos de fósseis: Restos e Vestígios Restos: partes de um organismo preservadas (partes duras e/ou partes moles) Vestígios (Icnofósseis): evidências indiretas do organismo e de suas atividades (pegadas, coprólitos, gastrólitos, ovos, etc.) Composição mineralógica do esqueleto dos principais tipos de organismos (Mendes, 1988) Mineral Táxon CALCITA Cocolitoforídeos (cocólitos) Foraminíferos planctônicos Braquiópodes articulados Ostracodes Cirrípedes CALCITA MAGNESIANA Foraminíferos bentônicos Esponjas calcárias Ostracodes Equinodermos ARAGONITA Esclerospôngias Mileporídeos Hexacorais Poliplacóforos Briozoários Escafópodes Pterópodes Cefalópodes Vertebrados (otólitos) CALCITA e ARAGONITA Briozoários Rodoficófitas CALCITA ou ARAGONITA Gastrópodes Biválvios Briozoários HIDROXIAPATITA + CARBONATO Ossos Dentes SÍLICA (opala) Diatomáceas Silicoflagelados Radiolários Composição mineralógica do esqueleto dos principais tipos de organismos (Mendes, 1988) Mineral Táxon QUITINA Artrópodes Principais tipos de fossilização (Carvalho e Oliveira Babinski, 1985; Mendes, 1988) COMPOSIÇÃO QUÍMICA ORIGINAL PRESERVADA 1) Conservação total: Com partes moles preservadas: preservação em nódulos de âmbar, congelamento, mumificação 2) Conservação Parcial: Sem partes moles, mas com microestrutura esquelética preservada: aragonita em Hexacorais do Mesozóico e Cenozóico • Sem adição de material: Conservação total: Preservação em âmbar Conservação total: Mumificação Edmontosaurus Congelamento (Crio-preservação) Principais tipos de fossilização (Carvalho e Oliveira Babinski, 1985; Mendes, 1988) COMPOSIÇÃO QUÍMICA ORIGINAL PRESERVADA 1) Conservação total: Com partes moles preservadas: preservação em nódulos de âmbar, congelamento, mumificação 2) Conservação Parcial: Sem partes moles, mas com microestrutura esquelética preservada: aragonita em Hexacorais do Mesozóico e Cenozóico • Sem adição de material: Hexacoral do Mesozóico (aragonita) Conservação Parcial 1) Incrustação: ossos revestidos por crosta externa de carbonato de cálcio 2) Permineralização: cavidades e poros de ossos preenchidos por calcita 3) Recristalização: mudança externa na textura, visível a olho nu (calcita) 4) Preservação em lagoas asfálticas 5) Concreções “ictiólitos” • Com adição de material: Principais tipos de fossilização (Carvalho e Oliveira Babinski, 1985; Mendes, 1988) COMPOSIÇÃO QUÍMICA ORIGINAL PRESERVADA Incrustação Toca da Boa Vista – Grupo Bambuí (MG) Plesitoceno Esqueleto parcialmente preenchido por calcita, Flórida. 1) Incrustação: ossos revestidos por crosta externa de carbonato de cálcio 2) Permineralização: cavidades e poros de ossos preenchidos por calcita 3) Recristalização: mudança externa na textura, visível a olho nu (calcita) 4) Preservação em lagoas asfálticas 5) Concreções “ictiólitos” • Com adição de material: COMPOSIÇÃO QUÍMICA ORIGINAL PRESERVADA Permineralização A. osso compacto B.canal de Volkmann C. periósteo D. osso esponjoso E. sistema harvesiano (osteon) Permineralização Celular “silicificação” 1) Incrustação: ossos revestidos por crosta externa de carbonato de cálcio 2) Permineralização: cavidades e poros de ossos preenchidos por calcita 3) Recristalização: mudança externa na textura, visível a olho nu; dissolução do material original (forma menos estável) e posterior reorganização cristalina (forma mais estável) 4) Preservação em lagoas asfálticas 5) Concreções “ictiólitos” • Com adição de material: COMPOSIÇÃO QUÍMICA ORIGINAL PRESERVADA Recristalização EX. Aragonita Calcita Opala amorfa (opala-A) Quartzo 1) Incrustação: ossos revestidos por crosta externa de carbonato de cálcio 2) Permineralização: cavidades e poros de ossos preenchidos por calcita 3) Recristalização: mudança externa na textura, visível a olho nu (calcita) 4) Preservação em lagoas asfálticas 5) Concreções “ictiólitos” • Com adição de material: COMPOSIÇÃO QUÍMICA ORIGINAL PRESERVADA Preservação em asfalto (lagoas asfálticas) Rancho La Brea Califórnia Pleistoceno LA BREA – Los Angeles (EUA) 1) Incrustação: ossos revestidos por crosta externa de carbonato de cálcio 2) Permineralização: cavidades e poros de ossos preenchidos por calcita 3) Recristalização: mudança externa na textura, visível a olho nu (calcita) 4) Preservação em lagoas asfálticas 5) Concreções “ictiólitos” • Com adição de material: COMPOSIÇÃO QUÍMICA ORIGINAL PRESERVADA Concreções “ictiólitos” COMPOSIÇÃO QUÍMICA ORIGINAL ALTERADA 1) Concentração relativa de um elemento químico: Carbonificação 2) Substituição: substituição de um elemento químico por outro Silicificação (sílica/SiO2) Piritização (pirita/FeS2) Limonitização (limonita/2(Fe2O3)3H2O) Calcificação (calcita/CaCO3) Fosfatização (fosfato/PO4) Principais tipos de fossilização (Carvalho e Oliveira Babinski, 1985; Mendes, 1988) Carbonificação Ambientes de águas estagnadas (anóxicas) Hallucigenia Marrela Ottoia Wiwaxia BURGESS SHALE - Cambriano COMPOSIÇÃO QUÍMICA ORIGINAL ALTERADA 1) Concentração relativa de um elemento químico: carbonificação 2) Substituição: substituição de um elemento químico por outro Silicificação (sílica/SiO2) Piritização (pirita/FeS2) Limonitização (limonita/2(Fe2O3)3H2O)Calcificação (calcita/CaCO3) Fosfatização (fosfato/PO4) Obs: apesar de não ter mais nada do material original preservado, tanto a substituição, quanto a impressão, são incluídas como processos de preservação de restos e não vestígios. Vestígios incluem somente evidências das atividades de um organismo. Limonitização Piritização Silicificação Ventrículo esquerdo Ventrículo direito Septo “coração” Willo Cretáceo -EUA Substituição: FOSFATIZAÇÃO Músculo fosfatizado Vaso sangüíneo fosfatizado Santanaraptor Formação Santana Cretáceo - Ceará FOSFATIZAÇÃO VESTÍGIOS:Moldes SUBSTITUIÇÃO MOLDE INTERNO E EXTERNO Molde externo Molde interno CONTRAMOLDE = RÉPLICA (SUBSTITUÇÃO) Impressão = molde em duas dimensões Impressões de restos moles, penas, escamas, pêlos Solnhofen Jurássico Alemanha Archaeopterix Ashfall Cinzas vulcânicas Molde + Substituição (?) Mioceno Nebraska (EUA) PEGADAS E TRILHAS anfíbios aves dinossauros VESTÍGIOS: ICNOFÓSSEIS invertebrados invertebrado MARCAS DE ESCAVAÇÃO MARCAS DE PREDAÇÃO VESTÍGIOS: ICNOFÓSSEIS trilobita Baurusuchus pachecoi – Cretáceo (SP) MARCAS DE PREDAÇÃO Toca de estivação de Dipnoico VESTÍGIOS: GASTRÓLITOS Dinossauros Plesiossauros dinossauro VESTÍGIOS: COPRÓLITOS Tubarão Anfíbio VESTÍGIOS: OVOS dinossauros PSEUDOFÓSSEIS Dendrites (óxido de manganês) “FÓSSEIS VIVOS” Gingko (Jurássico-Recente) Latimeria (“extinto no Cretáceo”) Limulus (Cambriano – Recente) Formação Santana Cretáceo Ceará Insetos e plantas ictiólitos pterossauros dinossauros
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