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Figura 11.1: Griffin (esquerda) e Protoceratops (direita). |
Um outro fóssil lembrava aos gregos os chifres enrolados de um carneiro. Os gregos deram-lhes o nome de amonites, em homenagem ao deus do carneiro Ammon. Da mesma forma, as lendas dos ciclopes podem ser baseadas em crânios de elefantes fossilizados encontrados em Creta e outras ilhas mediterrânicas. Consegue ver porquê (Figura 11.2)?
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Muitas das verdadeiras criaturas cujos ossos se fossilizaram não foram menos maravilhosas do que as criaturas míticas que inspiraram (Figura 11.3). O pterossauro gigante Quetzalcoatlus tinha uma envergadura de asa de até 12 metros (39 pés). O dinossauro Argentinosaurus tinha um peso estimado de 80.000 kg, igual ao peso de sete elefantes! Outros fósseis, tais como o trilobite e a amonite, impressionam-nos com as suas formas bizarras e delicada beleza.
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Lesson Objectivos
- Explicar porque é raro um organismo ser preservado como fóssil.
- Distinguir entre fósseis do corpo e fósseis vestigiais.
- Descrever cinco tipos de fossilização.
- Explicar a importância dos fósseis índice, e dar vários exemplos.
- Descrever o que é um fóssil vivo.
Como se formam os fósseis
Um fóssil é qualquer resíduo ou vestígio de um organismo antigo. Os fósseis incluem fósseis do corpo, deixados para trás quando as partes moles se deterioraram, bem como vestígios de fósseis, tais como tocas, pegadas, ou resíduos fossilizados (fezes) (Figura 11.4).
p>Figure 11.4: Coprolite (resíduos fossilizados ou fezes) de um dinossauro que come carne.
O processo de um organismo outrora vivo se tornar um fóssil chama-se fossilização. A fossilização é um processo muito raro: de todos os organismos que viveram na Terra, apenas uma ínfima percentagem deles alguma vez se tornou fóssil. Para ver porquê, imagine um antílope que morre na planície africana. A maior parte do seu corpo é rapidamente comido por necrófagos, e a restante carne é rapidamente comida por insectos e bactérias, deixando para trás apenas ossos dispersos. Com o passar dos anos, os ossos são dispersos e fragmentados em pequenos pedaços, acabando por se transformar em pó e devolvendo os seus nutrientes ao solo. Seria raro que qualquer dos restos do antílope fosse realmente preservado como um fóssil.
Figure 11.5: Concha fóssil que foi atacada por uma esponja aborrecida.
No fundo do oceano, um processo semelhante ocorre quando amêijoas, ostras, e outros moluscos morrem. As partes moles decompõem-se rapidamente, e as conchas são espalhadas pelo fundo do mar. Se as conchas estiverem em águas pouco profundas, a acção das ondas logo as tritura em pedaços do tamanho de areia. Mesmo que não estejam em águas pouco profundas, as conchas são atacadas por vermes, esponjas e outros animais (Figura 11.5).
Para os animais que não têm conchas duras ou ossos, a fossilização é ainda mais rara. Como resultado, o registo fóssil contém muitos animais com conchas, ossos, ou outras partes duras, e poucos organismos de corpo mole. Não há praticamente nenhum registo fóssil de medusas, vermes, ou lesmas. Os insectos, que são de longe os animais terrestres mais comuns, só raramente são encontrados como fósseis. Como os dentes dos mamíferos são muito mais resistentes do que outros ossos, uma grande parte do registo fóssil dos mamíferos consiste em dentes. Isto significa que o registo fóssil mostrará muitos organismos que tinham conchas, ossos ou outras partes duras e quase sempre faltam os muitos organismos de corpo mole que viveram ao mesmo tempo.
Porque a maior parte da decomposição e fragmentação ocorre à superfície, o principal factor que contribui para a fossilização é o enterro rápido. Os animais marinhos que morrem perto de um delta do rio podem ser enterrados por sedimentos transportados pelo rio. Uma tempestade no mar pode deslocar o sedimento no fundo do oceano, cobrindo e ajudando a preservar os restos esqueléticos.
Em terra, o enterramento é raro, pelo que os fósseis de animais terrestres e plantas são menos comuns do que os fósseis marinhos. Os organismos terrestres podem ser enterrados por deslizamentos de lama ou cinzas de uma erupção vulcânica, ou cobertos por areia numa tempestade de areia. Os esqueletos também podem ser cobertos por lama em lagos, pântanos, ou pântanos. Alguns dos esqueletos de animais terrestres mais bem preservados encontram-se nos poços de alcatrão de La Brea de Los Angeles, Califórnia. Embora os animais presos nos poços tenham provavelmente sofrido uma morte lenta e miserável, os seus ossos foram perfeitamente preservados pelo alcatrão pegajoso.
Apesar das dificuldades de preservação, foram descobertos, examinados e identificados por milhares de cientistas milhares de milhões de fósseis. O registo fóssil é a nossa melhor pista para a história da vida na Terra, e também um importante indicador de climas e condições geológicas do passado. O registo fóssil também desempenha um papel fundamental nas nossas vidas. Combustíveis fósseis tais como carvão, gás e petróleo formados a partir de restos decadentes de plantas e animais que viveram há milhões de anos.
Tipos de Fósseis
Fossilização pode ocorrer de muitas maneiras. A maioria dos fósseis são preservados num de cinco processos (Figura 11.6): restos preservados, permineralização, moldes e moldes, substituição e compressão.
Reservas preservadas
A forma mais rara de fossilização é a preservação de material esquelético original e até de tecido mole. Por exemplo, os insectos foram perfeitamente preservados em âmbar, que é a seiva de árvores antigas. Vários mamutes e até um caçador do Neandertal foram descobertos congelados em glaciares. Estes restos preservados permitem aos cientistas a rara oportunidade de examinar a pele, o pêlo e os órgãos de criaturas antigas. Os cientistas recolheram ADN destes restos e compararam as sequências de ADN com as de criaturas modernas.
Permineralização
O método mais comum de fossilização é a permineralização. Depois de um osso, fragmento de madeira ou concha ser enterrado no sedimento, pode ser exposto a água rica em minerais que se move através do sedimento. Esta água irá depositar minerais em espaços vazios, produzindo um fóssil. Ossos de dinossauros fósseis, madeira petrificada, e muitos fósseis marinhos foram formados por permineralização.
Moldes e Casts
Em alguns casos, o osso ou concha original dissolve-se, deixando para trás um espaço vazio com a forma da concha ou osso. Esta depressão é chamada de molde. Mais tarde, o espaço pode ser preenchido com outros sedimentos para formar um molde correspondente na forma do organismo original. Muitos moluscos (amêijoas, caracóis, polvos e lulas) são normalmente encontrados como moldes e moldes porque as suas conchas dissolvem-se facilmente.
Substituição
Em alguns casos, a concha ou osso original dissolve-se e é substituído por um mineral diferente. Por exemplo, as conchas que eram originalmente calcite podem ser substituídas por dolomite, quartzo, ou pirita. Se os fósseis de quartzo forem rodeados por uma matriz de calcita, a calcita pode ser dissolvida pelo ácido, deixando para trás um fóssil de quartzo requintadamente preservado.
Compressão
Alguns fósseis formam-se quando os seus restos são comprimidos por alta pressão. Isto pode deixar para trás uma impressão escura do fóssil. A compressão é mais comum para fósseis de folhas e fetos, mas também pode ocorrer com outros organismos.
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Preservação excepcional
alguns leitos de rocha produziram fósseis excepcionais. Os fósseis destes leitos podem mostrar evidências de partes moles do corpo que não são normalmente preservadas. Dois dos exemplos mais famosos de preservação de organismos moles são o xisto Burgess no Canadá e o calcário Solnhofen na Alemanha. O xisto de Burgess tem 505 milhões de anos e regista a primeira explosão de organismos descascados nos oceanos da Terra. Muitos dos fósseis de xisto de Burgess são animais bizarros que parecem não estar relacionados com qualquer outro grupo animal. O calcário Solnhofen tem 145 milhões de anos e contém fósseis de muitos organismos de corpo mole que normalmente não são preservados, tais como as medusas. O fóssil mais famoso do Solnhofen é o Archaeopteryx, uma das primeiras aves. Embora se assemelhe a um fóssil de dinossauro, as impressões de penas podem claramente ser vistas (Figura 11.7).
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Index Fósseis e Fósseis Vivos
O registo fóssil mostra claramente que, ao longo do tempo, a vida na Terra mudou. Os fósseis em rochas relativamente jovens tendem a assemelhar-se a animais e plantas que vivem hoje em dia. Nas rochas mais antigas, os fósseis são menos semelhantes aos organismos modernos.
As cientistas recolheram fósseis de diferentes camadas e formações rochosas, descobriram que muitas vezes conseguiam reconhecer a camada rochosa pela assemblagem de fósseis que continha. Alguns fósseis revelaram-se particularmente úteis na correspondência de camadas rochosas de diferentes regiões. Estes fósseis, denominados fósseis de índice, estão disseminados mas só existiram durante um período de tempo relativamente curto. Quando é encontrado um fóssil de índice particular, a idade relativa do leito é imediatamente conhecida.
Muitos fósseis podem ser qualificados como fósseis de índice. Os amonites, trilobites e graptolites são frequentemente utilizados como fósseis índice, assim como vários microfósseis, ou fósseis de organismos microscópicos. Os fósseis de animais que derivaram nas camadas superiores do oceano são particularmente úteis como fósseis índice, uma vez que podem estar distribuídos por todo o mundo.
Em contraste com os fósseis índice, os fósseis vivos são organismos que existiram durante um período tremendamente longo de tempo sem mudarem muito. Por exemplo, os Lingulata brachiopods existiram desde o período Cambriano até ao presente, um período de tempo de mais de 500 milhões de anos! Os espécimes modernos de Lingulata são quase indistinguíveis dos seus homólogos fósseis (Figura 11.8).
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Pistas de Fósseis
Fósseis são a nossa melhor forma de evidência sobre a história da vida na Terra. Além disso, os fósseis podem dar-nos pistas sobre climas passados, os movimentos das placas, e outros eventos geológicos importantes.
A primeira pista que os fósseis podem dar é se um ambiente era marinho (subaquático) ou terrestre (em terra). Juntamente com as características das rochas, os fósseis podem indicar se a água era pouco profunda ou profunda, e se a taxa de sedimentação era lenta ou rápida. A quantidade de desgaste e fragmentação de um fóssil pode permitir aos cientistas estimar a quantidade de acção das ondas ou a frequência das tempestades.
Muitas vezes são encontrados fósseis de organismos marinhos em montanhas altas ou perto delas. Por exemplo, os Himalaias, as montanhas mais altas do mundo, contêm trilobitas, brachiopods, e outros fósseis marinhos. Isto indica que as rochas no fundo do mar foram erguidas para formar enormes montanhas. No caso dos Himalaias, isto aconteceu quando o Subcontinente indiano começou a entrar na Ásia há cerca de 40 milhões de anos.
Fósseis também podem revelar pistas sobre o clima do passado. Por exemplo, foram encontrados fósseis de plantas e leitos de carvão na Antárctida. Embora a Antárctida esteja hoje congelada, no passado, deve ter sido muito mais quente. Isto aconteceu tanto porque o clima da Terra mudou como porque a Antárctida nem sempre esteve localizada no Pólo Sul.
Um dos padrões mais fascinantes revelados pelo registo fóssil é uma série de extinções em massa, tempos em que muitas espécies morreram. Embora a extinção em massa que matou os dinossauros seja mais famosa, a maior extinção em massa na história da Terra ocorreu no final do período Permiano, há cerca de 250 milhões de anos. Nesta catástrofe, estima-se que mais de 95% das espécies na Terra foram extintas! A causa destas extinções em massa não é definitivamente conhecida, mas a maioria dos cientistas acredita que as colisões com cometas ou asteróides foram a causa de pelo menos alguns destes desastres.
Lesson Summary
- Um fóssil é qualquer resquício de vida antiga. Os fósseis podem ser fósseis do corpo, que são restos do próprio organismo ou vestígios de fósseis, tais como tocas, pegadas, ou outras evidências de actividade.
- A preservação como fóssil é um processo relativamente raro. As hipóteses de se tornar um fóssil são aumentadas por um enterro rápido e pela presença de partes duras preserváveis, tais como ossos ou conchas.
- Fósseis formam-se de cinco maneiras: preservação de restos originais, permineralização, moldes e fundições, substituição e compressão.
- Fósseis com fósseis excepcionais são chamados muito importantes para os cientistas estudarem. Permitem-nos ver informações sobre organismos que, de outra forma, talvez nunca conheçamos.
- Fósseis de índex são fósseis que estão disseminados mas que só existiram durante um curto período de tempo. Os fósseis índice ajudam os cientistas a encontrar a idade relativa de uma camada rochosa e a compará-la com outras camadas rochosas.
- Fósseis vivos são organismos que não mudaram muito em milhões de anos e que ainda hoje estão vivos.
- Fósseis dão pistas sobre a história da vida na Terra, ambientes, clima, movimento de placas, e outros eventos.
Perguntas de revisão
- Que factores tornam mais provável que um animal seja preservado como fóssil?
- Quais são os cinco principais processos de fossilização?
- A ilha de Spitzbergen fica no Oceano Árctico a norte da Noruega, perto do Pólo Norte. Foram encontrados fósseis de frutos tropicais em depósitos de carvão em Spitzbergen. O que é que isto indica?
li>Um cientista quer determinar a idade de uma rocha. A rocha contém um fóssil índice e um parente antigo de um fóssil vivo. Que fóssil será mais útil para datar a rocha, e porquê?
Vocabulário
âmbar Fóssil de corpo de árvore fóssil Os restos de um organismo antigo. Exemplos incluem conchas, ossos, dentes e folhas. fundido Uma estrutura que se forma quando os sedimentos enchem um molde e endurecem, formando uma réplica da estrutura original. fóssil Quaisquer restos ou vestígios de um organismo antigo. combustível fóssil Um combustível que se formava a partir dos restos de organismos antigos. Exemplos incluem carvão, petróleo, e gás natural. fossilização O processo de se tornar um fóssil. fóssil índice Um fóssil que identifica e mostra a idade relativa das rochas em que é encontrado. Fóssil de índice Fóssil que provém de espécies que estavam disseminadas mas que existiram durante um período de tempo relativamente curto. fóssil vivo Uma espécie ou género moderno que existiu na Terra durante milhões de anos sem mudar muito. marinho De ou pertencente ao mar. extinção em massa Um período de tempo em que um número invulgarmente elevado de espécies se extinguiu. microfóssil Um fóssil que deve ser estudado com a ajuda de um microscópio. molde Uma impressão feita em sedimentos pelas partes duras de um organismo. permineralização Um tipo de fossilização em que minerais são depositados nos poros das partes duras originais de um organismo. terrestre De ou pertencentes à terra. vestígio fóssil Evidência da actividade de um organismo antigo. Exemplos incluem pegadas, trilhos, tocas, tubos, furos, e marcas de mordidas.
Pontos a considerar
- Que outros exemplos de criaturas míticas podem ser baseados em fósseis?
- Por que é tão raro um animal ser preservado como um fóssil?
- alguns organismos são mais facilmente preservados do que outros. Porque é que isto é um problema para cientistas que estão a estudar ecossistemas antigos?
- Porquê são exemplos de preservação fóssil tão valiosos para os cientistas?
- Muitos fósseis de organismos marinhos foram encontrados no meio de continentes, longe de qualquer oceano. Que conclusão se pode tirar disto?