paleontologia - tafonomia

Paleontologia

Tafonomia e a qualidade do registro fóssil

Tópicos

• Preservação dos Fósseis– Fossilização– Partes duras e partes moles– Decaimento– Preservação excepcional– Quebra e transporte– Soterramento e modificação– Preservação vegetal

• Qualidade do Registro Fóssil– Incompletude do registro– Viés e adequação– Viés da preservação ou causa comum?– Amostragem e Realidade

Preservação dos Fósseis Fossilização

Tafonomia ~ Ciência Forense

Preservação dos Fósseis Fossilização

Organismo morto

Só partes durasPreservação completa

Apodrecimento e transporteSoterramento imediato

Preservação dos Fósseis Fossilização

Organismo morto

Só partes durasPreservação completa

Apodrecimento e transporteSoterramento imediato

Preservação inalterada

Recristalização

Remoção dematerial

Adição dematerial

soterramento

recristalização

Aragonita

Preservação dos Fósseis Fossilização

Remoção dematerial

CompletaParcial

Modelonatural

Molde natural

Remoção completa do Material

Preservação dos Fósseis Fossilização

Adição dematerial

Preenchimento porSedimentos/Minerais

Minerais pelos poros SubstituiçãoMolecular

Molde interno

Molde interno

Preservação dos Fósseis Fossilização

≠ icnofósseis

Preservação dos Fósseis Partes duras e partes moles

Partes DurasPartes Moles

Preservação dos Fósseis

orgânicos

Partes duras e partes moles

inorgânicos

carbonatos

Calcita

Fosfatos

Silica

Preservação dos Fósseis Partes duras e partes moles

Carbonatos Procariotos, Algas, Poriferos*, Cnidários, Bryozoa, Moluscos, Annelidae

Calcita Procariotos*, Algas, Plantas superiores*, Protozoários, Fungos*, Poriferos,

Cnidários, Bryozoa, Braquiópodes, Moluscos*, Annelidae, Artrópodes, Equinodermas, Cordados*

Fosfatos Procariotos*, Fungos*, Bryozoa*, Braquiópodes, Moluscos*, Annelidae,

Artrópodes, Equinodermas*, Cordados

Silica Algas*, Plantas superiores*, Protozoários, Poriferos, Moluscos*, Artrópodes*,

Cordados*

Inorgânicos

Preservação dos Fósseis

orgânicos

Partes duras e partes moles

inorgânicos

Óxidos Ferrosos

Quitina

Celulose

Colágeno

Queratina

Preservação dos Fósseis

• “Apodrecimento”.Ocorre desde a morte até o completo desaparecimento (ou mineralização)

Decaimento

Decomposição em ambiente aeróbico:

Sem O2 NOn, MnOn, FeOn, SOn

Preservação dos Fósseis

• “Lagerstätten”:– Konzentrat– Konservat

Preservação excepcional

Exemplos

PRÉ-CAMBRIANO Ediacara565 M.a.

Exemplos - Lagerstätten CambrianoXisto (folhelo) de Burgess

505 M.a.

Exemplos - Lagerstätten Ordoviciano

Formação FezouataMarrocos

Exemplos - Lagerstätten Siluriano

Série de Wenlock

Exemplos - Lagerstätten CarboníferoIllinois, EUA

Exemplos - Lagerstätten JurássicoLa Voulte-sur-Rhône, França

Rhomboteuthis lehmani

Exemplos - Lagerstätten Cretáceo

Formação do Crato

Tupuxuara sp

Oligoceno–Mioceno (30–10 Ma)Âmbar Dominicano – República Dominicana Hymenaea protera

Preservação dos Fósseis

• desarticulação

Quebra e transporte

Causas: Escarificação ou transporte

Preservação dos Fósseis

• Fragmentação

Quebra e transporte

Causas: Escarificação ou transporte

Preservação dos Fósseis

• Abrasão

Quebra e transporte

Causas: Processos Físicos

Preservação dos Fósseis

• Bioerosão

Quebra e transporte

Causas: “Brocas”

Preservação dos Fósseis

• Corrosão e Dissolução

Quebra e transporte

Causas: Soluções nos sedimentos

Preservação dos Fósseis

• Achatamento (depois do soterramento)

Causas: Peso sedimentos

Soterramento e modificação

* É o mais comum

Preservação dos Fósseis

• Diagênese (depois do soterramento)

Causas: Mudanças químicas

Soterramento e modificação

Preservação dos Fósseis

Coprólitos

Soterramento e modificação

Preservação dos Fósseis

• Permineralização celular;

• Compressão coalizão, fundição cimentada;

• Preservação autigênica;

• Preservação de frações duras

Preservação vegetal

Preservação dos Fósseis

Permineralização celular

Preservação vegetal

Caule de uma planta silificada

Preservação dos Fósseis

Compressão por coalizão

Preservação vegetal

Folhas de Annularia. Carbonífero Tardio

Preservação dos Fósseis

Preservação autigênica = cimentação

Preservação vegetal

Lepidostrobus. Carbonífero Tardio

Preservação dos Fósseis

Preservação direta

Preservação vegetal

Diatomácea microscópica (sílica).

Qualidade do Registro Fóssil

Filtro anatômico

Incompletude do registro

Partes duras sobresaem

Qualidade do Registro Fóssil

Filtro biológico

Incompletude do registro

Comportamento; Tamanho populacional; Raridade

Qualidade do Registro Fóssil

Filtro Ecológico

Incompletude do registro

Ambiente em que vive

Qualidade do Registro Fóssil

Filtro Sedimentar

Incompletude do registro

Locais de Erosão vs Locais de sedimentação

Qualidade do Registro Fóssil

Filtro de Preservação

Incompletude do registro

Condições químicas Local (alta atividade sedimentar)

Qualidade do Registro Fóssil

Filtro Diagênico

Incompletude do registro

Processos em que a rocha sedimentar é formada

Qualidade do Registro Fóssil

Filtro Metamórfico

Incompletude do registro

Rocha sedimentar Rocha Metamórfica

Qualidade do Registro Fóssil

Movimentos verticais

Incompletude do registro

O estrato fossilífero deve estar “à vista”

Qualidade do Registro Fóssil

Filtro humano

Incompletude do registro

Sorte

Qualidade do Registro Fóssil

• O registro fóssil não é aleatório.– Quanto mais antigo o período, mais difícil;– Macrofósseis de megafaunas são mais estudados.

Viés e adequação

Qualidade do Registro Fóssil Viés e adequação

O registro fóssil é “perdido” praticamente da mesma maneira ao longos das Eras

Qualidade do Registro Fóssil Viés da preservação ou causa comum?

Qualidade do Registro Fóssil Viés da preservação ou causa comum?

Qualidade do Registro Fóssil Viés da preservação ou causa comum?

Qualidade do Registro Fóssil

Fósseis

Viés da preservação ou causa comum?

Qualidade do Registro Fóssil

O registro fóssil reflete a realidade do passado?

Registro Fóssil tem três significados:1. Nosso conhecimento atual de

fósseis em rochas;2. Nosso último conhecimento de

fósseis nas rochas;3. O que viveu no passado.

Amostragem e Realidade

Pontos-Chave

• Plantas e animais com tecidos duros são

preservados mais frequentemente no registro

fóssil;

• Tecidos moles normalmente decaem

rapidamente, mas soterramento rápido ou

mineralização antecipada previne o

decaimento nestes casos excepcionais;

Pontos-Chave

• Processos físicos e químicos podem danificar

tecidos duros durante o transporte e

compactação;

• Plantas podem ser preservadas como tecidos

permineralizados, compressão por coalizão,

fundição cimentada ou em frações duras;

Pontos-Chave

• Paleontólogos podem usar árvores

filogenéticas e registros fósseis, ambos

independentes entre si, para estabelecer

congruência entre os dados, e assim ganhar

uma medida de confiança de que o registro

fóssil conta uma história verdadeira da vida

Pontos-Chave

• Há sérias discussões sobre a fidelidade e

qualidade do registro fóssil;

• O registro fóssil afeta claramente o registro

geológico, e aparente aumentos ou quedas da

biodiversidade podem mimetizar aumentos e

quedas no nível do mar, por exemplo;

Pontos-Chave

• Talvez os padrões paralelos dos registros de

biodiversidade e geológico através do tempo são

direcionados por um terceiro fator, como o nível

do mar, ao menos em escala local e regional;

• Estudos quantitativos sugerem que o

conhecimento do registro fóssil está melhorando.

Questões

• Resuma os principais tecidos duros e moles do corpo humano. Qual deles decairá primeiro (o mais instável) e qual será o último (o mais difícil)?

Questões

• Qual desses grupos fósseis são os mais provável de serem completamente conhecidos, e por que: dinossauros e sapos, moluscos, aves e morcegos, caracóis ou moluscos?

Questões

• Quando uma árvore morre, o que ocorre passo a passo com suas várias partes: folhas, sementes, galhos, troncos e raízes? Quanto cada elemento pode sobreviver e onde eles podem terminar?

Questões

• Por que os fósseis do Cambriano são menos abundantes e menos preservados que os fósseis do Mioceno?

Questões

• Se você está determinado a encontrar uma nova espécie de fóssil, como você planejará a sua expedição e garantir o seu sucesso?

Atividade Prática• Permineralização

- Água morna salgada- “Osso” de esponja- Areia

Atividade Prática• Substituição molécula-a-molécula

ferro

cobre

- Palha-de-aço- Arame- Sulfato de cobre

Referências bibliográficas

Hansen, T. & Slesnick, I. 2006. Adventures in Paleontology. NSTApress

Benton, M.J. & Harper, D.A. 2009. Introduction to Paleobiology and the fossil record. Wiley-Blackwell