FÓSSEIS DE ERA - Paleozóico

O Paleozóico divide-se em quatro períodos: Câmbrico, Silúrico, Devónico Carbonífero e Pérmico.

Durante esta Era houve uma intensa uma intensa actividade das forças endógenas, as quais pelos movimentos orogénicos que produziram, vieram a originar grandes enrugamentos. Estes e os fenómenos vulcânicos, muito possivelmente, com eles relacionados, modificaram grandemente o aspecto da superfície terrestre.

Os terrenos do Paleozóico são, por toda a parte, muito fossilíferos, o que permitiu aos geólogos reconstituir as suas floras e as suas faunas, bem como avaliar das suas condições climáticas (Guimarães, 1962)

Câmbrico (544-510 Ma)

O Comité internacional de Geologia em 1972 definiu a fronteira entre o Proterozoico e o Câmbrico como sendo o aparecimento de fósseis com conchas. Ou seja, vai corresponder aos primeiros esqueletos (internos ou externos) que os organismos possuíam.

No início do Câmbrico a grande massa continental (existe a hipótese que talvez existissem duas) começou a fraturar-se e foram criados pelo menos seis grandes continentes. De qualquer modo, não estariam muito afastados permitindo à fauna de águas costeiras migrar de uns continentes para os outros. Posteriormente, o aumento dos oceanos permitiu a evolução distinta em termos geográficos de diferentes grupos. Com a quebra dos supercontinentes e o fim da glaciação do Proterozóico tardio, a mais importante característica do início do Câmbrico foi a subida do nível do mar nos 100 Ma seguintes. Se ocorresse na atualidade um equivalente aumento do nível do mar, então 90% do continente Norte Americano estaria inundado.

Fauna Ediacaria. No final do Proterozóico, a seguir à glaciação, seguiu-se um clima ameno e o aumento do nível do mar permitiu o aumento do número de nichos e como tal novas possibilidades surgiram. Nos estratos pós-glaciares, contudo os fósseis são muito mais abundantes e consistem também em impressões deixadas por anelídeos e cnidários espalmados.

Figura 3 – Mar da Ediacaria

Fonte: http://geomeninas12h.blogspot.pt/2011/01/fauna-de-ediacara.html, consultado em 07-12-2012.

O termo fauna da Ediacaria tem sido muito usado após terem sido descobertos nos montes da Ediacara (Austrália) inúmeros vestígios de metazoa fossilizados. Estas formações datam entre 630-580 Ma. No entanto, posteriormente foram descritos em África, Austrália e Inglaterra fósseis de metazoa mais antigos

A fauna de Ediacaria parece ser dominada por organismos semelhantes a cnidários (67%), anelídeos (25%) e artrópodes (5%). Olhando para esta fauna como um todo, esta não parece ser o representante direto dos ancestrais da generalidade da fauna do Câmbrico. No entanto, parecem existir alguns artrópodes que se pensa serem os ancestrais das trilobites.

Figura 4 - Fóssil da Ediacaria

Fonte: http://geomeninas12h.blogspot.pt/2011/01/fauna-de-ediacara.html, consultado em 07-12-2012.

Na sua grande maioria a fauna de Edicaria parece ter sido constituída basicamente por filtradores e detritívoros. Todos eles eram muito finos e espalmados o que origina uma grande superfície relativamente ao seu volume.

Dados recentes sugerem que as formas de Ediacaria possam, nem ter sido animais, mas sim algas ou mesmo fungos. Estes metazoa representaram uma "experiência que falhou uma vez que sofreram uma extinção maciça mesmo antes do Câmbrico.

Pequenos organismos com conchas. O desaparecimento da fauna (ou flora) de Ediacaria foi seguido pelo aparecimento dos primeiros organismos com concha há cerca de 570 Ma onde começa o Câmbrico. À medida que a diversidade aumentou surgiram as primeiras esponjas primitivas que segregaram conchas de carbonato de cálcio e que foram as responsáveis pelos primeiros recifes orgânicos. Alguns dos mais bem preservados pequenos fósseis com concha são do início do Câmbrico. Estes fósseis que não medem mais do que alguns milímetros são muito abundantes em formações rochosas existentes na Sibéria (Pais, 2009).

Figura 5 - Pequenos organismos com conchas.

Fonte: http://evolucionismo.org/profiles/blogs/a-explosao-cambriana

O aparecimento dos esqueletos. O evento que marca o início do Câmbrico é o desenvolvimento dos esqueletos. Terá ocorrido um tipo de evento fosfogénico em resultado dos movimentos dos fundos oceânicos surgiu na fronteira entre o Precâmbrico/Câmbrico. Alguns geólogos sugerem que o aparecimento dos esqueletos foi uma resposta a uma situação de crise em resultado do aumento do fósforo. Alguns milhões de anos depois, o carbonato de cálcio e a quitina são já os materiais preferidos para a construção dos esqueletos. Isso demonstra que por essa altura a “crise do fósforo” já tinha passado (Pais, 2009).

Trilobites. Mais de dois terços da fauna descrita para o Câmbrico corresponde a trilobites. De facto, estes são os animais dominantes nos mares do Câmbrico. Com as suas distintivas carapaças e os seus olhos bem desenvolvidos eram animais bentónicos e adaptados a vários ambientes marinhos. As trilobites são a base da estratigrafia desta época e têm sido usados como indicadores das zonas costeiras. No início do Câmbrico, quando os continentes ainda estavam juntos, as trilobites eram cosmopolitas na sua distribuição. Mais tarde, com o alargar dos oceanos passaram a ser extremamente regionais. Apesar de serem tipicamente associadas ao Câmbrico, as trilobites como grupo sobreviveram até à grande extinção observada no final do Pérmico. O que quer dizer que este grupo sobreviveu durante 300 Ma. Claramente podemos considerar as trilobites uma história de sucesso sob qualquer ponto de vista. À medida que se caminhou para o fim do Câmbrico elas tornaram-se menos importantes na globalidade da fauna do Paleozóico, mas continuaram sempre a adaptar-se, a evoluir e, por exemplo, aumentaram muito de tamanho (Pais, 2009).

Figura 6 - Representação de seis géneros de trilobites.

Fonte:http://geologia.aroucanet.com/index.php?option=com_content&task=view&id=22&Itemid=49, consultado em 07-12-2012.

Anatomia das Trilobites. O nome Trilobites (Filo Arthropoda, Superclasse Trilobitomorpha, Classe Trilobita) deriva do latim Tris (três) e Lobus (lóbulo). São organismos característicos do Paleozóico cujo corpo se encontrava dividido em três partes; escudo cefálico, tórax e pigídio.

Estão na actualidade descritos mais de 1400 géneros que englobam mais de 4000 espécies. Devido à sua abundância, todo o paleozóico é vulgarmente conhecido como a era das trilobites. Foram especialmente abundantes no Câmbrico e no Ordovício onde têm uma importância fundamental na caracterização de biozonas já que fósseis destes períodos são muito escassos.

Figura 7 - Corpo segmentado de uma trilobite, longitudinalmente em três partes. Existe também uma nítida divisão transversal em três partes (céfalo, tórax e pigídio).

Fonte:http://geologia.aroucanet.com/index.php?option=com_content&task=view&id=22&Itemid=49, consultado em 7-12-2012.

Figura 8 - Fóssil de Trilobite.

Fonte:http://geologia.aroucanet.com/index.php?option=com_content&task=view&id=22&Itemid=49, consultado em 7-12-2012.

Figura 9 - Trilobite da espécie Hungioides boehmicus,

Fonte:http://geologia.aroucanet.com/index.php?option=com_content&task=view&id=22&Itemid=49, consultado em 7-12-2012.

O fóssil da imagem é, segundo Manuel Valério proprietário da louseira, a nível mundial, provavelmente, o mais perfeito encontrado até hoje). Heráldica da freguesia de Canelas (Arouca) na qual figura uma trilobite.

Burgess Shale. Corresponde talvez à maior concentração de fósseis se encontram em bom estado de conservação. A disposição e a forma dos estratos permitiram preservar vestígios das partes duras e moles do corpo dos animais, bem como dos trilhos deixados por estes. Destas formações já milhares de animais foram retirados e descritos.

Figura 10 - Anomalocaris, animal pelágico.

Fonte: http://floreslivroselua.wordpress.com/2009/12/06/vida-maravilhosa-e-a-reforma-darwinista/, consultado em 7-12-2012.

Evolução Câmbrica: Experimentação selectiva ou puro acaso?

Experimentação selectiva. O período de tempo entre o Proterozóico e o final do Câmbrico foi caracterizado por uma rápida diversificação e experimentação em termos de desenho estrutural e morfológico. O grupo que apresenta maior variedade de formas corporais é o dos crustáceos.

A maioria das espécies da fauna deste período não passou do Câmbrico. Quase todos os filos apresentam inúmeras formas que desapareceram sem deixar qualquer linha evolutiva posterior. Muitos paleontologistas acreditam que as extinções câmbricas representam “becos evolutivos” ou experiências que falharam. O Câmbrico parece ter sido assim um período de experimentação, onde só um pequeno grupo de organismos sobreviveu e colonizou o planeta no restante Paleozóico (Pais 2009).

Figura 11 – Representação esquemática do meio marinho do Paleozóico.

Fonte: Fonte: Evolução 2008/2009 (2º Semestre), Centro de Estudos Geológicos, FCT UNL, João Pais, 2009.

A descoberta e o estudo da fauna de Burgess Shale e de outros estratos Câmbricos levou à descoberta de muitos outros artrópodes seus contemporâneos e não seus descendentes como se pensava. As trilobites são hoje consideradas como artrópodes bastante avançados do Paleozóico.

Em termos gerais, os três graus evolutivos, proto, meso e neo trilobites correspondem a três etapas bastante bem definidas no tempo: a) Câmbrico inferior e médio; b) Câmbrico superior ao Devónico; c) Carbónico e Pérmico. Nesta última etapa, as famílias vão-se extinguindo a pouco e pouco ficando no Pérmico somente os Proetida.

Todas as trilobites desapareceram no Pérmico, dando a impressão de um grupo biológico que esgotou as suas reservas evolutivas e que não foi capaz de superar as modificações ecológicas acrescidas no final do Paleozóico (Pais, 2009).

O Cordado mais antigo e o vertebrado mais antigo

Têm sido propostos dois candidatos, ambos do Câmbrico para cordado mais antigo e vertebrado mais antigo, por autores contemporâneos. Os dados mais recentes apontam para a Pikaia (pertencente a Burgess shale) como sendo o cordado mais antigo. A impressão deste animal tem uma aparência de peixe. A forma corporal é muito semelhante à do anfioxo, um parente de todos os vertebrados.

O mais antigo fóssil de vertebrados corresponde simplesmente a pequenos fragmentos de ossos do final do Câmbrico. Ao microscópico estes fragmentos parecem escamas/placas mas não dão qualquer indicação de como seria a forma do animal. Estes fragmentos foram denominados Anatolepis que seria um suposto peixe sem mandíbulas. Apesar da controvérsia que envolve estas escamas, os últimos dados indicam que pertenciam sem qualquer dúvida a um vertebrado pois possuem dentina, uma forma de apatite que é exclusiva dos vertebrados (Pais, 2009).

Figura 12 - Representação de uma pikaia, um dos mais antigos animais aparentados aos Chordata.

Fonte: http://zoovert-unb.wikispaces.com/Cordados+Inferiores, consultado em 7-12-2012.

Figura 13 - Urochordata (Tunicata) típico. Indivíduo adulto e séssil (preso ao substrato no fundo do mar)

Fonte: http://zoovert-unb.wikispaces.com/Cordados+Inferiores, consultado em 7-12-2012.

Existem na actualidade dois grupos basais dos cordados. Estes correspondem a dois subfilos: a) Urochordata (tunicados e ascídeas) e b) Cephalochordata (anfioxo). Nos Urocordados as estruturas típicas dos cordados estão presentes nos estádios larvares e desaparecem no estádio adulto. O típico tunicado vive agarrado às rochas nos mares de todo o mundo. Possuem um tamanho máximo entre entre 10-15 cm, com uma pele translúcida (túnica) e duas aberturas (sifões) na parte de cima.

Bibliografia: “Evolução 2008/09”, João Pais, Centro de Estudos Geológicos da Faculdade de Ciências e Tecnologia (UNL), 2009.

A Flora do Paleozóico

Nos terrenos do Paleozóico encontraram-se fósseis de vegetais pertencentes a todos os grandes grupos atuais (talófitas, briófitas pteridófitas e espermatófitas).

Encontram-se, ainda, fósseis de vegetais pertencentes a grupos que não têm representação actual – pteridospérmicas, por exemplo.

Não se encontram porém, fósseis de angiospérmicas (Guimarães, 1962).

A flora do Paleozóico inferior era rudimentar. Nela dominavam as talófitas (bactérias e algas calcárias).

A flora do Paleozóico médio e, sobretudo do Paleozóico superior – Carbonífero e Pérmico, era pelo contrário riquíssima e constituída, predominantemente por, por vegetais arbóreos (pteridófitas, pteridospérmicas e algumas gimnospérmicas) agupadas em densas florestas.

Foram os restos destes vegetais que originaram grande parte dos jazigos carboníferos utilizados pelo Homem.

As pteridospérmicas, morfologicamente semelhantes às pteridófitas, apresentavam um processo de reprodução semelhante ao das gimnospérmicas. Estas últimas não tiveram larga representação no Paleozóico. Um dos fósseis característicos do Pérmico é a Walchia piniformis (figura 14).

 Figura 14 - Fóssil de Walchia piniformis

Fonte: http://pt.wikipedia.org/wiki/Ficheiro:Walchia_piniformis.jpg, consultado 9-12-2012.

Da flora do Devónico faziam ainda parte as psilofitíneas, plantas com caracteres de talófitas, briófitas e pteridófitas. Morfologicamente semelhantes a certos musgos, possuíam já formações vasculares.

 Figura 15 - Fóssil de Psilophyton burnotense

Fonte: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Psilophyton_burnotense.jpg, consultado 9-12-2012.

Fauna do Paleozóico

Quanto à fauna, todos os grandes grupos animais deixaram representações nos terrenos do Paleozóico, faltam, porém alguns subgrupos como por exemplo os mamíferos e as aves.

No princípio da Era, os invertebrados marinhos são os animais dominantes.

Com larga representação no Câmbrico é o grupo das trilobites que se extinguem no fim da Era, sendo raras já no Devónico.

Dos protozoários abundam os radiolários e foraminíferos. Destes o género Fusulina é característico do Carbonífero e do Pérmico.

Figura 16 - Fusulina – do Carbonífero ao Pérmico.

 Fonte:  http://morato1a.blogspot.pt/2012/02/fosiles-de-interes-para-ordenar.html, consultado em 9-12-2012.

Dos celenterados, tiveram grande desenvolvimento os coraliários e dos equinodermes os crinóides.

No Silúrico, tiveram uma extraordinária expansão os graptólitos, os quais, com excepção de algumas formas sem valor estratigráfico, caracterizam o período.

Figura 17 - Representação de Graptólito.

Fonte: http://j-memoriadepapel.blogspot.pt/2010/09/ruiz-romero-hace-millones-de-anos.html, consultado em 9-12-2012.

 Figura 18 - Graptólito fossilizado.

 Fonte: http://www.paleontologia-nautilus.com/grupos/graptolitos.htm, consultado em 9-12-2012.

Os braquiópodes estavam representados por grande número de géneros e de espécies – Spirifer, Orthis, etc. Alguns destes extinguiram-se na Era Paleozóica.

Figura 19 - Braquiópodes – 1. Spirifer (Cyrtospirifer) disjunctus Sow. 2 – Spirifer anossofi Vern. Spirifer tenticulum Vern. 4 – Spirifer insulcifer Vass.

Fonte: http://paleontologylib.ru/books/item/f00/s00/z0000014/st074.shtml, consultado em 11-12-2012.

No grupo dos moluscos, tiveram grande incremento os cefalópodes: tetrabranquiais – Orthoceras, Nautilus – e amonóides – Clymenia, Goniatites, etc.. Estes últimos tiveram nos terrenos do Paleozóico tão grande e tão variada representação, que os seus fósseis servem para datar os diversos andares de alguns dos seus sistemas.

Figura 20 - Alguns amonóides fósseis do Baixo Mondego.

Fonte: http://fossil.uc.pt/pags/fbm_amonoides.dwt, consultado em 11-12-2012.

Os amonóides surgiram no Devónico inferior, há cerca de 400 Ma. Prosperaram em todos os mares nos 340 Ma que se seguiram, tendo desaparecido bruscamente no final do Cretácico.

A evolução rápida dos amonóides, a sua abundância e a sua vasta distribuição geográfica fazem deles excelentes fósseis estratigráficos para o Mezozóico, permitindo datar rochas com erro inferior a 1 Ma. São fósseis de idade por excelência.

Externamente podem-se observar linhas de sutura que correspondem aos bordos ondulados dos tabiques, o que permite classificá-los. As suturas podem ser simples (nos exemplares paleozóicos), ou complexas (comuns no Mesozóico).

Constituem fósseis abundantes nas rochas carbonatadas do Jurássico inferior, médio e do Cretácico Superior do Baixo Mondego. (http://fossil.uc.pt/pags/fbm_amonoides.dwt consultado em 11-12-2012)

As formas de cordados que apareceram eram muito diferentes das atuais – apresentavam uma espécie de couraça constituída por placas ósseas justapostas. De entre as formas couraçadas, os ostracodérmicos, sem, sem maxilas e com uma só narina, ligam-se aos ciclóstomos. Quanto aos placodérmicos, eram verdadeiros peixes.

Os crossopterígeos apresentavam dois tipos de respiração, como os dipnóicos.

Figura 21 - Fóssil de Placodermo.

Fonte: http://sodinossauros.blogspot.pt/2009/08/primeiros-peixes-os-placodermos-peixes.html, consultado em 11-12-2012.

Os Placodermos (classe Placodermi representam uma classe de peixes extintos, que viveram entre o Silúrico e o final do Devónico (430-360 milhões de anos). A sua principal característica, que lhes deu o nome científico de Placodermi, era a cobertura da cabeça e tórax por armaduras articuladas de placas dérmicas. O resto do corpo podia estar, ou não, coberto de escamas. Os Placodermos foram um dos primeiros grupos de peixes a desenvolver dentes e mandíbulas, que evoluíram provavelmente a partir de arcos branquiais.

Os Placodermos desapareceram na extinção em massa no final do Devónico. (http://pt.wikipedia.org/wiki/Placodermo, consultado em 11-12-2012).

No Carbonífero e no Pérmico, viveram já batráquios e répteis.

Os anfíbios paleozóicos constituem a ordem dos estegocéfalos, sem representação actual.

Figura 22 - Fedexia striegeli. Anfíbio terrestre carnívoro.

Fonte: http://notidciencia.blogspot.pt/2010_04_01_archive.html, consultado em 11-12-2012.

Há 300 milhões de anos, uma mudança climática favoreceu o aparecimento e expansão do anfíbio representado na figura anterior.

O animal foi descoberto na Pensilvânia (EU) e faz parte de um grupo de anfíbios já extintos chamados “Trematopidae”, que habitaram a Terra 70 milhões de anos antes dos primeiros dinossauros. (http://notidciencia.blogspot.pt/2010_04_01_archive.html, consultado em 11-12-2012).

Dos répteis, uns eram relativamente pequenos (prossáurios), outros apresentavam grandes dimensões (teromorfos). Alguns destes possuíam caracteres de grupos variados (anfíbios, répteis e mamíferos). (Guimarães, 1962).

Figura 23 - Dimetrodon do grupo dos pelicossauros que viveu há cerca de 250 Ma.

Fonte: http://reptossaurus.blogspot.pt/2011/05/dinossauros-permiano.html, consultado em 12-12-12.

O Dimedron pertenceu ao grupo dos pelicossaurus, viveu antes dos dinossauros aparecerem na Terra durante o Pérmico há aproximadamente 250 milhões de anos atrás. O dimetrodon foi um predador que dominou na sua época, provavelmente devido às vantagens que lhe proporcionava o seu grande leque dorsal, que orientado perpendicularmente ao sol devia demorar metade do tempo para se aquecer que outros do seu tamanho sem leque. Viveu na América do Norte. Tinha cerca de 3m de comprimento e 1m de altura (http://reptossaurus.blogspot.pt/2011/05/dinossauros-permiano.html, consultado em 12-12-12).

Bibliografia: “Lições de Geologia (para o 7º ano liceal), Natércia Guimarães e Augusto Medina, Porto Editora, Lda., 1962.

Webgrafia:

(http://notidciencia.blogspot.pt/2010_04_01_archive.html, consultado em 11-12-2012.

http://reptossaurus.blogspot.pt/2011/05/dinossauros-permiano.html, consultado em 12-12-12.