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Universidade Federal Fluminense Micropaleontologia Marinha - 2020 Atividade Assíncrona referente aos Foraminíferos carbonáticos Aluna: Beatriz Ferreira Vieira 1- A que grupo pertencem os Foraminíferos? Qual o período estimado de sua aparição? Foraminíferos são animais unicelulares, semelhantes às Amebas, e, portanto, pertencem ao reino Protista, mas diferem de outros protistas por apresentarem pseudópodes anastomosados e filiformes e por possuírem uma concha ou testa. Os foraminíferos são um grupo de microfósseis que foram registrados em rochas de configurações ambientais semelhantes às do Cambriano e idades mais jovens. 2- Discorra sobre a estrutura dos foraminíferos e seu modo de vida. Os foraminíferos são protistas rizópodes, portanto unicelulares, cujo protoplasma, diferenciado em endoplasma e ectoplasma, é emitido sob a forma de pseudópodes retráteis, que são filamentos anastomosados granulados, utilizados para capturar alimento (Armstrong & Brasier, 2005). O protoplasma (tecido mole) da célula é, em grande parte, selado por um invólucro, chamado de testa, teca ou carapaça, que pode ser biomineralizada (calcita, aragonita, sílica), orgânica (quitinosa) ou resultar da aglutinação de fragmentos minerais e/ou biogênicos. Esta carapaça consiste numa única câmara ou numa série de câmaras, as quais vão sendo construídas ao longo da vida da célula. As câmaras, em sua maioria, são menores que um milímetro de diâmetro e interligadas por uma ou várias aberturas. Estas conexões entre as câmaras por aberturas deram origem ao nome do grupo, pois a palavra foraminífera é formada pelos termos em latim forâmen (orifício) e ferre (possuir) (Loeblich & Tappan, 1992). A posse de granulorreticulópodes distingue os foraminíferos dos outros protistas. A célula inclui um corpo de Golgi (para a secreção de enzimas digestivas e outras macromoléculas), mitocôndrias (para respiração), ribossomo (para síntese de proteínas) e vacúolos (preenchidos com matéria orgânica ou mineral). A célula pode ser uninucleada ou multinucleada. Estes protistas vivem majoritariamente em ambiente marinho, alguns em ambiente mixohalino e raros em água doce (e.g. Siemensma et al.,2017). Os foraminíferos apresentam hábito de vida planctônico ou bentônico. As formas bentônicas habitam o fundo oceânico, tendo hábito infaunal (se enterram a poucos centímetros no substrato) ou epifaunal (vivem sobre o substrato) e são abundantes na plataforma continental. Os bentônicos têm forte caráter endêmico, ou seja, caracterizam-se por ocupar uma determinada região ou ambiente (Antunes & Melo, 2001) e são suscetíveis às variações físico-químicas e batimétricas, sendo, portanto, bons indicadores de mudanças paleoambientais. Eventualmente também são utilizadas em estudos bioestratigráficos locais. As formas planctônicas vivem em suspensão na coluna d’água e têm capacidade de fazer migração vertical. Alguns foraminíferos bentônicos exibem testas com ramificações, como Notodendrodes antarctikos, que se assemelha a uma árvore microscópica, para absorver a matéria orgânica dissolvida por meio de um sistema “de raiz” (DeLaca et al., 1980). Outros exibem morfologia séssil dependente do substrato em que vivem. Foraminíferos bentônicos e planctônicos que habitam a zona fótica muitas vezes vivem em simbiose com dinoflagelados e algas que realizam fotossíntese, tais como clorofíceas e diatomáceas. Pensa-se que os foraminíferos bentônicos discoidais e fusiformes atingiram seu grande tamanho em parte por causa de tais associações (Goldstein,1999). 3- Leia as afirmativas abaixo, sobre as aplicações dos foraminíferos e assinale a única verdadeira: a) por meio da associação da fauna é possível estimar a paleobatimetria, isto é, a paleoprofundidade, enquanto a análise de isótopos de oxigênio na calcita das testas permite estimar a paleotemperatura, sendo considerado o método mais eficiente para reconstruções de condições paleoceanográficas, utilizando tanto as formas bentônicas (para águas de fundo) como as planctônicas (para águas superficiais). b) Os foraminíferos planctônicos se depositam em sedimentos marinhos distais, onde os processos sedimentares são mais uniformes, e têm melhor resolução temporal que os bentônicos. Por isso, não apresentam grande potencial para estudos evolutivos, pois existem várias formas intermediárias, agindo como os tão questionados “elos perdidos”, constituindo-se em maus exemplos da evolução por gradualismo filético. c) As rochas mais antigas onde foram encontrados foraminíferos bentônicos são do Paleozóico. Em registros sedimentares do Carbonífero Superior ao Jurássico foram realizados zoneamentos utilizando foraminíferos relativamente grandes, conhecidos como fusulinídeos. d) A testa das espécies epifaunais tende a ser alongada, facilitando a penetração no substrato, enquanto a das espécies infaunais em geral é globular a lenticular, com um lado relativamente mais plano, a fim de facilitar o movimento sobre o substrato. 4- Sobre a alimentação de foraminíferos é incorreto afirmar que : a) A maioria das espécies é herbívora e só consomem algas e fitoplâncton. b) Alguns foraminíferos se alimentam utilizando os seus pseudópodes para capturar o alimento em suspensão na coluna d’água,ou nas águas intersticiais dos sedimentos de fundo. c) Formas infaunais são provavelmente detritívoras e, comumente, têm testas alongadas para facilitar o movimento através do substrato. d) Foraminíferos bentônicos e planctônicos que habitam a zona fótica muitas vezes vivem em simbiose com dinoflagelados e algas que realizam fotossíntese, tais como clorofíceas e diatomáceas. 5- Cite tipos de estruturas acessórias e ornamentações presentes em foraminíferos. As estruturas acessórias modificam a abertura e compreendem o dente perfurado, dente umbilical, flap, flange, bula, tegila e lábio fialino. A superfície dos foraminíferos pode ser lisa ou caracterizada por diferentes tipos de ornamentação, incluindo espinhos, nós, quilhas, pilares, estrias e costelas. Os foraminíferos hialinos e porcelânicos são ornamentados, mas esta condição é pouco visível nos tipos aglutinados. Estes são altamente variáveis e mudam dentro de uma espécie de um ambiente para outro. 6- Comente sobre as mudanças nas características morfológicas que ocorreram nos foraminíferos planctônicos nas extinções K / T e Eoceno / Oligoceno. Testas morfologicamente complexas abriram caminho para formas simples após as extinções. Testas com quilhas, lábios aperturais, calcificação secundária e superfícies rugosas foram substituídas por testas trocospirais simples com superfícies lisas (Lipps 1986). A diversificação dos foraminíferos planctônicos no Cenozóico, após a extinção K / T, é testada por um modelo de crescimento (Collins 1989) que sugere uma taxa de diversificação inicial explosiva para menos de 1 Ma, seguida por um crescimento lento e flutuante para um Eoceno Médio com máximo de 44 espécies. O resto do Paleógeno foi marcado por um declínio muito lento na riqueza de espécies. Nenhuma correlação perceptível foi encontrada entre a flutuação da temperatura e a diversidade global. As famílias dos foraminíferosplanctônicos Globigerinidae e Globorotalidae surgiram no Paleoceno e posteriormente se diversificaram no restante do Cenozóico. A fotossimbiose voltou a ocorrer após a extinção do Cretáceo e evoluiu em muitas espécies, incluindo a vivente Hastigerina pelagica e a Orbulina universa. Um levantamento em grande escala da biodiversidade marinha em diferentes ambientes oceânicos revelou consistência mundial, apesar das diferenças óbvias nas condições ambientais dos vários regimes oceanográficos. Em geral, há um aumento da biodiversidade marinha durante o Cenozóico e, de forma mais marcante, com o advento do Neógeno. 7- Descreva o ciclo de vida dos foraminíferos. Há uma grande variedade de estratégias reprodutivas, de crescimento e alimentação, no entanto, a alternância de gerações sexuadas e assexuadas é comum no grupo. Uma geração haplóide, produzida assexuadamente, normalmente forma um grande prolóculo (câmara inicial) e, portanto, as testas são denominadas megalosféricas. Gerações diplóides, produzidas sexualmente, tendem a apresentar um prolóculo menor e, portanto, são chamadas de microesféricas (BouDagher-Fadel, 2008). Muitas testas de foraminíferos são parcialmente dissolvidas ou desintegradas durante o processo de reprodução, como é o caso do foraminífero planctônico Hastigerina pelagica, que reproduz por gametogênese em profundidade, quando os espinhos, septos e a região da abertura são reabsorvidos. Em outra espécie planctônica, Orbulina universa, se observa a absorção das câmaras iniciais durante o processo de gametogênese, preservando apenas a câmara final (Kemle-von Mücke & Hemleben, 1999). De um modo geral, a reprodução sexuada se dá a cada 28 dias, em ciclos lunares (Hemleben et al., 1989; Schiebel & Hemleben, 2017), embora a reprodução de foraminíferos seja pouco conhecida, uma vez que eles dificilmente se reproduzem em laboratório. O tempo de vida dos foraminíferos é difícil de determinar e pode variar conforme a espécie. Algumas espécies podem atingir o estágio adulto em 15 dias, enquanto as mais longevas vivem até 16 meses (Bellier et al., 2010). 8- Exemplifique os tipos de arranjos de câmaras presentes em foraminíferos, caracterizando-os. As carapaças dos foraminíferos possuem uma ou mais câmaras. A câmara inicial (prolóculo) é na maioria das vezes esférica ou oblata, com uma abertura. Câmaras posteriores podem apresentar diversas formas, tais como tubular, esférica ou ovalada. As novas câmaras são adicionadas seguindo uma variedade de padrões denominados de ‘arranjo das câmaras’. O arranjo das câmaras pode ser: - Unisserial: câmaras dispostas em uma única série. Se a série formada for curvada, é denominada arqueada, se for linear, é denominada retilínea. - Bisserial: câmaras dispostas em linha dupla. - Trisserial: câmaras adicionadas em três séries (uma a cada 120º) em forma espiralada. - Planoespiral: câmaras dispostas em espiral em torno de um eixo de enrolamento e a espiral situa-se num único plano. O arranjo pode ser planoespiral involuto, quando as câmaras da última volta recobrem as câmaras iniciais, ou planoespiral evoluto, quando não há sobreposição e todas as câmaras ficam visíveis. - Trocoespiral: quando a espiral não está em um plano, mas avançapelo eixo de enrolamento, tornando o arranjo das câmaras helicoidal. As câmaras se enrolam em formato cônico, podendo ser trocoespiral baixo ou trocoespiral alto. Carapaças trocoespiraladas desenvolvem um lado espiral (dorsal) convexo, onde se observa o prolóculo, e um lado umbilical (ventral) plano-convexo, onde se observa a abertura. 6- Estreptoespiral: este enrolamento não tem direção definida, semelhante a um novelo de linha. É facilmente confundido com o trocoespiral. 7- Milioliforme: é o arranjo típico dos miliolídeos. As câmaras são organizadas em ciclos de cinco, três ou dois lóculos (câmaras), se sobrepondo com arranjo semelhante às folhas de uma espiga de milho. Cada nova câmara tem a sua abertura voltada para a abertura da câmara anterior, e as câmaras se tocam nas duas extremidades. 8- Fusiforme: é o arranjo típico dos fusulinídeos. O formato externo assemelha-se a uma bola de rúgbi (problato), com o desenvolvimento semelhante ao planoespiral, porém rotando em torno do eixo de maior comprimento. 9- A testa de um foraminífero é composta de matéria orgânica, partículas aglutinadas ou minerais secretados. Os foraminíferos coletam seletivamente partículas minerais ou esqueléticas e as unem a partículas orgânicas, cimento calcário ou de óxido férrico. As testas secretadas biomineralizadas são compostos por calcita, aragonita ou sílica. Na figura abaixo encontram-se as diferentes composições das testas de foraminíferos. Indique o nome de cada tipo de testa referente ao número da figura e caracterize-os. 1- 2- 3- 4- 5- 1- Tectinosa- Os foraminíferos hialinos constroem suas testas precipitando cristais de calcita em um molde tectinoso, ao contrário dos foraminíferos porcelânicos que secretam minúsculos cristais de calcita dentro de vesículas citoplasmáticas e exportam para fora para construir a testa. 2- Aglutinadas- As testas de aglutinadas são formados através da cimentação de partículas variadas do fundo do mar. Os foraminíferos coletam seletivamente partículas minerais ou esqueléticas e as unem a partículas orgânicas, cimento calcário ou de óxido férrico. 3- Microgranular- A parede microgranular é formada por microgrânulos compactados de calcita sem cimento detectável. Os microgrânulos podem ser orientados aleatoriamente ou alinhados normalmente à superfície da testa, dando uma aparência fibrosa à parede. As duas orientações podem ocorrer juntas como uma parede de várias camadas. A seção fina de uma parede microgranular parece escura na luz transmitida e opaca quando vista na luz refletida. 4- Porcelânica- consiste em minúsculos cristais dispostos aleatoriamente de calcita de alto teor de magnésio com finas camadas internas e externas de cristais de calcita dispostos horizontalmente. Não tem poros murais e parece branco e semelhante à porcelana na luz refletida e de cor âmbar na luz transmitida. 5- Hialina- é composta por cristais de calcita ou aragonita cujos eixos “c” estão dispostos perpendicularmente à superfície de teste. É perfurado e, sob os nicóis cruzados de um microscópio óptico, é caracterizado por uma figura de polarização cruzada preta com anéis concêntricos de cor. 10- O que é Micropaleontologia? A Micropaleontologia é o ramo do conhecimento humano envolvido com o estudo dos microfósseis. Elementos biológicos que viveram ou se distribuíram nos lagos ou mares antigos e abundantemente se preservaram nas rochas, os microfósseis têm em si características que indicam a influência da forma e condições ambientais sob as quais a camada que os contêm foi depositada. Por estudos analógicos, qualitativos e quantitativos, que comparam aspectos e distribuição das microfaunas e microfloras que hoje habitam os modernos lagos e oceanos com aqueles apresentados pelas comunidades de microfósseis,pode-se reconstruir, etapa a etapa, a evolução paleoambiental de uma bacia sedimentar, sendo, então, revelados pontos significativos, tais como: profundidade e salinidade da lâmina d'água do sítio deposicional, produtividade orgânica do antigo ecossistema, nível de oxigenação do meio, condições climáticas da época etc.
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