quinta-feira, 30 de dezembro de 2010

Geistória: Evolução da Paleogeografia

     Este post pretende demonstrar a evolução paleogeográfica do planeta Terra, por períodos, desde o Pré-Câmbrico (Era Proterozóica) até ao Quaternário, com o auxilio de imagens.

  • Pré-Câmbrico:




Fig. 1 – Planeta Terra há 650 Ma. Nessa altura existia o supercontinente Rodinia (ao centro), formado há 1100 Ma, e os oceanos Panafricano e Pantalassa (à esquerda e à direita, respectivamente).

  • Câmbrico:
Fig. 2 – Planeta Terra há 514 Ma. Passou a existir o supercontinete Gondwana (em baixo do lado direito), os continentes Laurentia (ao centro), Báltica (entre Laurentia e Gongwana) e Sibéria (do lado direito de Báltica). O oceano Pantalassa migrou e passou a ocupar o hemisfério Norte do planeta e entre Laurentia e Gondwana formou-se o oceano Iapetus, portanto no hemisfério Sul.

  • Ordovícico:
Fig. 3 – Planeta Terra há 458 Ma. Deu-se a migração para Norte dos continentes Gondwana e Sibéria, e formou-se Avalonia (a sul de Baltica). Em relação aos oceanos, formou-se o oceano Paleo-Thetis entre os continentes Sibéria, Baltica e Gondwana.

  • Silúrico:
Fig. 4 – Planeta Terra há 425 Ma. Os continentes Báltica e Laurentia chocaram e formaram o “Old Red Sandstone”, Avalonia aproximou-se deste novo supercontinente e Sibéria continuou a migrar para Norte. Relativamente aos oceanos, formou-se o Rheic entre “Old Red Sandstone”, Avalonia e Gondwana.

  • Devónico:
Fig. 5 – Planeta Terra há 390 Ma. Neste Período os oceanos Iapetus, Rheic e Paleo-Thetis começaram a fechar-se, formando uma Pré-Pangea. Os continentes “Old Red Sandstone” e Avalonia juntaram-se e deram origem à Euroamerica.

  • Carbonífero:
Fig. 6 – Planeta Terra no início do Carbonífero, há 356 Ma. Os continentes Euroamerica e  Gondwana começaram a fechar para darem origem ao supercontinente Pangea, e originaram entre eles as montanhas Appalachian e Variscan.
Fig. 7 – Planeta Terra no final do Carbonífero, há 306 Ma. Os continentes Euroamerica e Gondwana finalmente colidiram e formaram o supercontinente Pangea.

  • Pérmico:
Fig. 8 – Planeta Terra há 255 Ma. O supercontinente Pangea ficou mais consolidado e originaram-se nele vastos desertos e as montanhas Appalacian e Variscan colidiram originando a cadeia montanhosa Central da Pangea. O oceano Thetis iniciou a sua formação entre a Indochina e a Austrália.

  • Triásico:
Fig. 9 – Planeta Terra há 237 Ma. O continente Sibéria juntou-se à Pangea, preparando-se a formação da Laurásia no hemisfério Norte, e o oceano Thetis continuou a sua abertura.

  • Jurássico:
Fig. 10 – Planeta Terra no início do Jurássico, há 195 Ma. Formou-se o supercontinente Laurasia, no hemisfério Norte, e o oceano Paleo-Thetis acabou por se fechar, dando espaço para a expanção do Thetis.
Fig. 11 – Planeta Terra no final do Jurássico, há 152 Ma. O supercontinente separou-se na zona do Equador, passando a existir os supercontinentes Laurásia, no hemisfério Norte, e Gondwana, no hemsiferio Sul. Esta separação deu origem ao oceano Atlântico Central e o oceano Pantalassa passou a chamar-se Pacífico.

  • Cretácico:
Fig. 12 – Planeta Terra há 94 Ma. Os supercontinentes existentes fragmentaram-se. O supercontinente Laurásia fragmentou-se nas montanhas Rocky, na América do Norte e na Eurásia (da esquerda para a direita), e a Gondwana fragmentou-se na América do Sul, na África, na Índia e na Antárctica e Austrália (da esquerda para a direita e em baixo, respectivamente). Com a fragmentação dos supercontinentes o oceano Atlântico Central migrou para Norte e passou a chamar-se Atlântico Norte, entre as montanhas Rocky e a América do Sul formaram-se o mar Proto-Carabian e o Golfo do México, e entre a América do Norte e a Eurásia formou-se o oceano Árctico.

  • Paleogénico:
Fig. 13 – Planeta Terra no início do Paleogénico, há 66 Ma, após a grande extinção do Cretácico. Os continentes já estavam encaminhados para as suas posições actuais. As montanhas Rocky colidiram com a América do Norte, a Eurásia passou a formar a Europa e a Ásia, e a Índia iniciou a sua migração para Norte, em direcção à Ásia. Em relação aos oceanos, o Atlântico Norte continuou a sua expansão, formou-se o Atlântico Sul entre a América do Sul e África e formou-se o oceano Indico entre África, Ásia e Antárctica e Austrália.
Fig. 14 – Planeta Terra a meio do Paleogénico, há 50,2 Ma. A Índia continuou a migrar em direcção à Ásia e inicia-se a formação dos Himalaias, a Antárctica separou-se da Austrália e os oceanos Atlântico Norte e Atlântico Sul continuaram a sua expansão.
  • Neogénico:
Fig.15 – Planeta Terra há 14 Ma. A Índia finalmente colide com a Ásia e termina a formação dos Himalaias, a Antárctica migra para Sul e a Austrália migra para Norte para as suas posições actuais, e o mar Proto-Carabian deixa de existir com a aproximação da América do Sul com a América do Norte.

  • Quaternário:
Fig. 16 – Planeta Terra na actualidade. Finalmente os continentes adquirem as posições actuais. No entanto, o ciclo continua.

Bibliografia:
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quarta-feira, 29 de dezembro de 2010

Fósseis e Fossilização

     O que são fósseis? A palavra fóssil deriva do latino fossilis, que significa “desenterrado” ou “extraído da terra” e a ciência que se ocupa de estudar os fósseis é a Paleontologia. Portanto, fósseis são partes de seres vivos, seres vivos completos, ou vestígios de actividades biológicas (ovos, pegadas, excrementos, etc.) que viveram ou foram deixados em épocas diferentes da actual e que foram preservados nos sistemas naturais (em sedimentos, rochas, gelo, ou âmbar), isto é, que a sua preservação não tenha resultado da intervenção da actividade antrópica.
     Assim definiram-se dois tipos de fósseis:
  • Somatofóssies – que correspondem às partes de seres vivos ou aos seres vivos completos e incluem os dentes, ossos, conchas, troncos, etc.;
  • Icnofósseis – que correspondem aos vestígios de actividades biológicas e incluem as pegadas, rastos, tocas, ovos, excrementos, etc.
Fig. 1 – Cruzianas (icnofósseis de Trilobites) no vale do Rio Ponsul, em Penha Garcia (na bibliografia em (1)).

     Por conseguinte, o modo de preservação dos restos de seres vivos, seres vivos completos, ou vestígios de actividades biológicas, ou seja, o modo de “fabrico” dos fósseis, designa-se por fossilização. Então o que é a fossilização?

Ver filme sobre a fossilização!

     Em suma, a fossilização é o conjunto de fenómenos físicos, químicos e biológicos que permitem a formação de fósseis. Esta necessita que haja ausência de erosão e dispersão secundária, portanto o que for fossilizado tem que ficar rapidamente isolado dos agentes erosivos; se for um ser vivo e este tiver esqueleto interno ou externo tem mais possibilidades de ser fossilizado; necessita que exista um regime de sedimentação importante e tem que se ter em conta a natureza dos sedimentos, isto é, quanto mais finos estes forem melhor se dá a fossilização; que esteja depositado num meio redutor ou anaeróbio; se o clima for frio é mais fácil que exista este processo, pois as temperaturas baixas inibem a acção das bactérias; e que o enterramento, de preferência, seja pouco profundo e que não chegue ao limite do metamorfismo.
     Finalmente, como processos de fossilização pode ter-se:
  • Mineralização – é o processo pelo qual a matéria orgânica é substituída por substâncias minerais existentes no meio (sílica, calcite, etc.). Podem ser fossilizadas as partes duras de animais (unhas, dentes ossos, conchas), de plantas (troncos) e os vestígios da sua actividade (excrementos, ovos).
  • Incarbonização – é o processo pelo qual a matéria orgânica é substituída por carbono. Podem ser fossilizadas partes duras de plantas e animais com esqueletos de natureza quitinosa.
  • Moldagem – é o processo pelo qual uma parte dura (concha, osso), antes de se desfazer, deixa gravada nos sedimentos uma marca, designada por molde.
  • Contramoldagem – é o processo pelo qual existe o enchimento do interior do molde.
  • Impressão – é o processo de moldagem que se dá nos vestígios de actividade biológica (folhas, ramos, penas, rastos, pegadas).
Fig. 2 – Impressão de folha (na bibliografia em (2)).

  • Mumificação ou Conservação – é o processo pelo qual se dá a preservação total do ser vivo, mantendo-se intactas as suas partes moles (pelo, pele, órgãos). É um processo raro e pode dar-se de várias formas: por crioconservação; desidratação; em âmbar.


Fig. 3 – Insectos em âmbar (na bibliografia em (3)).

Bibliografia:

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sábado, 4 de dezembro de 2010

Fósseis Característicos das Eras




     Fósseis característicos, ou também denominados por fósseis de idade ou bons fósseis, são aqueles que permitem delimitar intervalos de tempo geológico relativamente curtos e que podem ser utilizados como um critério preciso de correlação estratigráfica.
Um fóssil, para ser um bom fóssil característico, tem que ter as seguintes características:
  • Necessita de ser uma espécie que tenha tido uma evolução relativamente rápida e que tenha sobrevivido num curto intervalo de tempo (ver Fig. 1). Portanto, a velocidade de evolução de um grupo de fósseis pode medir-se através da duração média das suas espécies, por exemplo, as espécies do taxon dos mamíferos atingem 1 Ma, os gastrópodes marinhos 10 Ma. Logo, os fósseis característicos são aqueles que têm a duração inferior à media dos seus grupos taxonómicos.
  • Necessita de ter uma distribuição geográfica ampla e se possível ao nível de toda a superfície terrestre. No entanto, isto não é possível, pois não existem espécies que se encontrem simultaneamente em fácies do meio marinho e do meio terrestre. Logo, os melhores fósseis do meio marinho são os de espécies nadadoras ou flutuadoras que vivam em águas de diferentes temperaturas e do meio continental são as espécies que podem viver em diferentes latitudes, altitudes e tipos de relevo.
  • E necessita que a sua presença seja abundante nas rochas sedimentares. Os fósseis mais abundantes nas rochas de fácies marinhas são os microfósseis e os nanofósseis marinhos e nas rochas das fácies continentais são os micromamíferos. 


     Portanto, certo fóssil pode ser mais indicado para datar um certo intervalo de tempo, mas noutros intervalos de tempo pode já não ser o indicado. Por exemplo, as Trilobites (do latim “três lóbulo”, devido ao formato do seu corpo (ver Fig. 2), são da classe dos Artrópodes e do subphilo Trilobitomorpha) são fósseis característicos do Paleozóico Inferior (ver Fig. 1).
     As Trilobites iniciaram a sua vida na Terra no Câmbrico, começando logo a diversificar-se no Câmbrico inferior. E nos finais deste Período sofreram uma extinção maciça em que só sobreviveram as que habitavam em ambientes pelágicos de águas profundas. No entanto, durante o Ordovício alcançaram a sua diversidade máxima, ocupando quase todos os nichos ecológicos marinhos.
     A partir do Silúrico as Trilubites diversificaram-se pouco e no Devónico, devido às suas crises, extinguiram-se todas as ordens excepto a Proetida. Durante o Carbonífero, as Trilobites, estão só restringidas a ambientes recifais. Por fim, os últimos elementos desta espécie desapareceram à cerca de 250 Ma, no final do Pérmico início do Triásico.
Fig. 1 – Fósseis característicos do Paleozóico, do Mesozóico e do Cenozóico. As linhas pretas correspondem ao intervalo de tempo que os fósseis disponibilizam uma informação mais precisa e as linhas a branco correspondem ao intervalo de tempo que os fósseis disponibilizam uma informação menos importante (na bibliografia em (3)).
Fig. 2 – Imagem de Trilobite (Ordem: Ptychopariida; Subordem: Ptychopariina; Superfamilia: Ptychoparioidea; Familia: Marjumiidae; Espécie: Modocia typicalis) (na bibliografia em (2)).
     Importa ainda referir que cada fóssil característico encontra-se sempre inserido num biohorizonte ou horizonte biostratigráfico, que é composto pelas superfícies estratigráficas que limitam a presença do fóssil (ver Fig. 3). A superfície de estratificação a partir da qual se dá o aparecimento um certo fóssil designa-se por biohorizonte de primeira aparição (BPA) e a superfície de estratificação a partir da qual o fóssil já não está presente designa-se por biohorizonte de última presença (BUP).
     Portanto, a distância entre os biohorizontes de uma mesma secção estratigráfica varia consoante os fósseis nela contidos (ver Fig. 3), devido à taxa de mudança evolutiva e à taxa de sedimentação dos matérias. Convertendo esta distância em tempo geológico, os biohorizontes referentes aos fósseis característicos são aqueles que têm uma distância mais curta.
Fig. 3 – Distribuição de diferentes fósseis (M, N, O, P e G) numa secção estratigráfica (BPA – biohorizonte de primeira aparição; BUP – biohorizonte de última presença) (na bibliografia em (3)).
     Em suma, a distribuição ideal dos fósseis seria aquela em que o BPA numa secção estratigráfica concreta coincidisse com o momento de aparecimento da espécie na Terra e que o BUP coincidisse com o momento de extinção da dada espécie. No entanto isso, na prática, normalmente não acontece, pois o que acontece é que o BPA pode ser posterior ao aparecimento da espécie na Terra e o BUP pode ser mais antigo que o momento de extinção da mesma espécie. Estes acontecimentos podem dever-se a impossibilidade de fossilização ou de preservação, fenómenos de migração, barreiras ecológicas, etc.
     Por fim, o desaparecimento da espécie denomina-se por extinção. Segundo Linares, em 1989, a extinção é um processo complicado que resulta da interacção dos factores físicos, ou biológicos (competição, predação, redução do bioespaço), ou da acção conjunta de todos eles. No entanto, desconhecem-se as causas detalhadas das extinções e estima-se que o meio físico e o biológico vão eliminando espécies continuamente, ao mesmo tempo que a evolução vai formando outras, umas com características parecidas com as anteriores e outras muito diferentes (Vera Torres, 1994).
     As extinções das espécies podem dividir-se em normais ou maciças. As normais são o desaparecimento gradual das espécies, ao passo que as maciças são o desaparecimento simultâneo de um elevado número de organismos, relacionado com catástrofes nos ecossistemas. As extinções maciças dividem-se em (ver Fig. 4):
  • Catastróficas – em que se dá o desaparecimento brusco de várias espécies.
  • Graduais – em que ocorrem episódios sucessivos de extinção, no meio dos quais um mais brusco.
  • Escalonadas – em que se reconhece um momento inicial e outro final da extinção.
Fig. 4 – Gráfico que mostra os diferentes tipos de extinções maciças, catastróficas, graduais e escalonadas. As linhas verticais representam o intervalo de tempo de cada taxon. EX – situação da extinção principal; EX-1 e EX-2 – fases de extinção previas à principal; EX-4 e EX-5 – fases de extinção posteriores à principal (na bibliografia em (3)).

     Bibliografia:
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