quinta-feira, 10 de julho de 2014

Vida na era Mesozoica

Os répteis que sobreviveram à extinção voltaram a se diversificar durante a era Mesozoica, ocupando ambientes aquáticos e de terra firme, até mesmo com o aparecimento de espécies voadoras. Um dos grupos de répteis que surgiu nessa época deu origem aos mamíferos, como veremos mais adiante. A partir do período Jurássico, entre 208 e 144 milhões de anos atrás, um grupo de répteis conhecido como dinossauros diversificou-se muito, passando a ser o grupo dominantes ambientes de terra firme.

Representação artística de um grupo de Celófises (Coelophysis bauri em paisagem Triássica. A era Mesozoica dividiu-se em três períodos, respectivamente: Triássico, 
Jurássico e Cretáceo. Por Karen Carr.

Haviam desde dinossauros pequenos, do tamanho comparável ao de uma galinha, até formas gigantescas, com mais de 10 m de altura e dezenas de toneladas de massa. A maioria dos dinossauros eram herbívoros, mas haviam também diversas espécies carnívoras, que alimentavam-se de insetos, de anfíbios e até mesmo de outros dinossauros. Alguns cientistas admitem que pelo menos alguns dinossauros tinham "sangue quente", isto é, eram endotérmicos, como ocorre com as aves e mamíferos atuais.

Representação artística de Jobaria (Jobaria tiguidensis), dinossauro de porte
médio que viveu durante o início do período Cretáceo. Autor desconhecido.

Acredita-se que as aves tenham surgido no período Jurássico, entre 208 milhões e 144 milhões de anos, a partir de um grupo primitivo de répteis. Alguns zoólogos consideram que aves e répteis atuais, apesar das aparentes diferenças, são essencialmente semelhantes e deveriam ser incluídos na mesma classe. As novas descobertas paleontológicas revelaram que muitos répteis primitivos tinham o corpo coberto de penas, como o famoso Arqueópterix, que viveu no Jurássico, há cerca de 150 milhões de anos atrás.

Fóssil de Arqueópterix. Por H. Raab.

Apesar do sucesso causado pela descoberta do Arqueópterix, em meados do século XIX, quando o primeiro fóssil desse animal foi descoberto, compartilhando várias características nítidas das aves atuais, acredita-se que eles provavelmente não foram os ancestrais das mesmas. Em 1986, foram encontrados fósseis de outro animal extinto, classificado como gênero Protoavis, que parece ser mais diretamente relacionado às aves atuais do que os animais do gênero Arqueópterix. 

Representação artística que trata do momento da queda do asteróide, há cerca de 66 milhões 
de anos atrás, marcando o fim da era Mesozoica. Autor desconhecido.

No final do período Cretáceo, há pouco mais de 65 milhões de anos, as aves já apresentavam muitas de características atuais, mas ainda conservavam dentes no bico. Atualmente, a classe das aves é bastante diversificada, explorando com sucesso os ambientes aéreo, de terra firme e aquático. Há 66 milhões de anos, ocorreu extinção em massa de diversas espécies de plantas e animais. Tal extinção teria sido provocada por uma mudança climática desencadeada pela queda de um asteróide na superfície da Terra.

quarta-feira, 9 de julho de 2014

Vida na era Paleozoica - Parte 2

Acredita-se que os crossopterígios podiam apoiar-se no solo com as nadadeiras e "caminhar" pelo fundo de rios e lagos. Esse modo peculiar de locomoção teria permitido a eles a realização de incursões à terra firme, em busca de alimento, aquecimento solar e, como consequência, o aumento de atividade metabólica. Gradativamente, eles foram se adaptando às condições do meio aéreo e suas nadadeiras evoluíram, transformando-se em pernas. Essa foi, provavelmente, a origem dos primeiros vertebrados a habitarem a terra firme, os anfíbios, entre 408 e 360 milhões de anos atrás.

Representação artística de Eoherpeton (Eoherpeton watsoni), 
espécie de anfíbio primitivo. Por Karen Carr.

O fato é que os anfíbios não conquistaram a terra firme por completo, uma vez que sua reprodução continuou sendo realizada em meio aquático. Eles expandiram-se durante o período Carbonífero, entre 360 e 286 milhões de anos atrás, tendo sido o grupo de animais de grande porte dominante em terra firme por cerca de 75 milhões de anos atrás, simultaneamente à expansão dos répteis, com os quais devem ter competido em desvantagem. Entre 438 e 408 milhões de anos, no período Siluriano, surgiram as primeiras plantas vasculares, isto é, dotadas de vasos condutores de seiva.

Fóssil de Cooksonia (Cooksonia pertoni), plantas que surgiram 
no período Siluriano. Autor desconhecido.

Graças a essa inovação evolutiva que se deu às plantas vasculares, puderam elas atingir grandes tamanhos e formaram as primeiras matas nas margens de regiões alagadas. As primeiras plantas vasculares reproduziam-se de modo semelhantes ao das pteridófitas atuais, como gametófitos que dependiam de ambientes úmidos para seu desenvolvimento. No decorrer do período Devoniano, entre 408 e 360 milhões de anos atrás, surgiram espécies cujos gametófitos se desenvolviam sobre o corpo da planta-mãe, formando um tipo de semente.

Representação artística que trata da paisagem Devoniana. Autor desconhecido.

O aparecimento dessa inovação evolutiva foi um grande passo para a conquista definitiva do ambiente de terra firme pelas plantas. Tornando-as independentes da água líquida para a reprodução, as plantas puderam expandir-se para locais distantes das zonas alagadas. Durante o período Carbonífero, entre 360 e 386 milhões de anos atrás, grandes florestas passaram a cobrir os continentes, criando ambientes úmidos e protegidos, favoráveis à vida de insetos e anfíbios. Esses animais diversificaram-se em inumeras espécies, com diferentes tamanhos e formas corporais.

Fóssil de Lepidodendron (Lepidodendron lycopodioides), um dos principais gêneros fósseis 
botânicos do Carbonífero, de Westfalian, em Piersberg, Alemanha. Autor desconhecido.

Nas florestas do Carbonífero, viviam desde anfíbios com cerca de 6 m de comprimento até pequenas espécies desprovidas de pernas. A vegetação era composta por pteridófitas com aspecto semelhante a samambaias, por exemplo, porém maiores, atingindo alguns metros de altura. No período Permiano, entre 286 e 245 milhões de anos atrás, surgiram as primeiras plantas gimnospermas, caracterizando-se por possuir uma forma primitiva de semente. A partir dessa época, até o período Cretáceo, as florestas foram constituídas por pteridófitas gigantes e gimnospermas.

Representação artística de floresta Carbonífera; note que há tipos bem 
diversificados de plantas e animais. Por Karen Carr.

Os répteis surgiram no período Carbonífero, entre 360 e 286 milhões de anos atrás, diversificando-se muito e tornando-se o grupo dominante no período seguinte, o Permiano. Um ganho evolutivo importante, que contribuiu para o grande sucesso dos répteis, foi o aparecimento de ovos dotados de casca dura e que podiam armazenar grande quantidade de nutrientes. Os répteis então deixaram de depender de ambientes aquáticos para se reproduzir, espalhando-se em ambientes até então dominados por anfíbios de grande porte, competindo com eles e, provavelmente, causando sua extinção.

Representação artística que trata da paisagem Permiana. Em destaque, Dimetrodonte 
(Dimentrodon grandis), espécie que floresceu nesse período. Por Karen Carr.

O fim da era Paleozoica e o início da era Mesozoica, ocorreu há cerca de 245 milhões de anos atrás, transição que foi marcado por uma brusca mudança climática no planeta, tornando-o frio e seco. Geleiras passaram a cobrir a maior parte dos continentes e a maioria das espécies até então existentes se extinguiu. De certa forma, essa extinção favoreceu algumas espécies de répteis que haviam sobrevivido, seja por questões de alimentação ou territórial; o fato é que os répteis que sobreviveram dariam origem aos mais incríveis seres que viriam a habitar nosso planeta.

terça-feira, 8 de julho de 2014

Vida na era Paleozoica - Parte 1

As rochas sedimentares formadas há cerca de 570 milhões de anos, no início da era Paleozoica, contêm muito mais fósseis que as rochas pré-cambrianas. Isso é explicado pelo aparecimento de seres dotados de esqueletos resistentes, cujos fósseis têm mais chance de se preservar que animais de corpo mole. O documentário fóssil do período Cambriano (570 a 505 milhões de anos atrás) revela que, nessa época, os mares já eram habitados por grande variedade de algas multicelulares e de animais invertebrados, entre eles cordados primitivos, que viriam a originar os vertebrados.

Representação artística que trata de como seria a biodiversidade 
aquática da era Paleozóica. Autor desconhecido.

Alguns animais cambrianos tinham semelhança com animais de hoje, e poderíamos associá-los claramente aos filos atuais. No entanto, outros tinham poucas semelhanças com as espécies modernas, tendo se extinguido sem deixar descendentes atuais. Um dos fósseis mais comuns nas rochas de toda a era Paleozoica é o trilobite, um animal artrópode que lembra um crustáceo. Os trilobites foram, provavelmente, os animais mais abundantes nos mares, entre 570 e 245 milhões de anos e extinguindo-se totalmente ao final da era Paleozoica.

Fóssil de trilobite (Dalmanites limulurus), animal típico da era Paleozoica; o tamanho desses invertebrados variava poucos centímetros a cerca de 50 cm. Por Brian Lean.

Até cerca de 438 milhões de anos atrás, quando teve início o período Siluriano, a vida estava restrita aos mares. Nesse período, provavelmente a partir de um grupo de algas verdes, começaram a surgir as primeiras plantas dotadas de adaptações que lhes permitia viver fora d'água. A quantidade de fósseis de plantas aumenta nas camadas de rocha seguintes, revelando que os continentes tornaram-se habitados por espécies vegetais de pequeno porte, e sua presença criou condições para que animais também pudessem sair da água para o ambiente seco, pois agora tinham abrigo e comida.

Representação artística de Cooksonia (Cooksonia pertoni), plantas que surgiram no período Siluriano, há cerca de 425 milhões de anos atrás. Autor desconhecido.

Os fósseis revelam que os primeiros animais a conquistar o ambiente de terra firme foram os insetos e os aracnídeos. Em seguida, uma linhagem de peixes primitivos também conseguiu adaptar-se ao ambiente de terra firme, originando os anfíbios. Os mais antigos fósseis de vertebrados encontrados são fragmentos de escamas de um peixe que viveu na metade do período Ordoviciano, há cerca de 480 milhões de anos atrás. Esses peixes não tinham mandíbulas e foram os ancestrais diretos dos peixes agnatos atuais, como a lampreia, por exemplo.

Placa de calcário fossilífero de "Liberty Formation", encontrada pela Faculdade de Wooster, 
pela estudante Willy Nelson; data-se do período Ordoviciano. Autor desconhecido.

Um grupo de agnatos primitivos deu origem a peixes dotados de mandíbula, que, por serem altamente eficientes na captura de alimento, diversificaram-se e expandiram-se rapidamente, passando a dominar os mares. Os mares do período Devoniano, entre 408 a 360 milhões de anos atrás, foram dominados pelos peixes dotados de mandíbula. Havia fundamentalmente dois grupos desses peixes: um que apresentava nadadeiras reforçadas por raios cartilaginosos (nadadeiras radiais), e outro que apresentava nadadeiras carnosas dotadas de estrutura de sustentação (nadadeiras lobadas).

Representação artística que trata da paisagem Devoniana. Nota-se a presença de animais
como o Eusthenopteron, e ao fundo, Tiktaalik. Por Karen Carr.

Os peixes com nadadeiras radiais tiveram grande sucesso evolutivo, e a maioria dos peixes atuais, ou seja, os actinopterígios, descende deles. Os peixes com nadadeiras lobadas, chamados crossopterígios, cujos representantes atuais são os celacantos, teriam originado os animais de quatro pernas, os tetrápodes, grupo ao qual pertencem os anfíbios, os répteis, as aves e os mamíferos atuais. Os peixes crossopterígios apresentavam, na base de suas nadadeiras peitorais e pélvicas, uma parte carnosa suportada por um esqueleto ósseo interno.

segunda-feira, 7 de julho de 2014

Vida na era Pré-cambriana

A era Pré-cambriana é a mais longa na divisão do tempo geológico; ela abrange cerca de 87% da existência da Terra, estendendo-se desde a formação do nosso planeta até 570 milhões de anos atrás. Acredita-se que no início desta era surgiram as moléculas que foram precursoras da vida, cuja principal característica era a capacidade de autoduplicação. Tais moléculas devem ter-se organizado em sistemas cada vez mais complexos, capazes de realizar certos tipos de reações químicas que permitiam obter energia e utiliza-la para manter a organização molecular, crescer e se multiplicar.

Representação artística que trata da paisagem em que a Terra se encontrava
no início da era Pré-cambriana. Por Karen Carr.

Ao que tudo indica, esses "sistemas autoduplicativos" surgiram há mais de 3,5 bilhões de anos, e foram os ancestrais das células vivas. Os primeiros seres vivos eram muito simples, constituídos por uma única célula com organização procariótica. Imagina-se que os seres atuais mais semelhantes aos primeiros seres vivos sejam as arqueas (ou arqueobactérias), capazes de viver em ambientes inóspitos, como fontes de águas quentes, lagos salgados e pântanos. Acredita-se que esses ambientes tenham certa semelhança com os que existiam na Terra primitiva, nos quais as primeiras formas de vida evoluíram.

File:Stromatolite fossile.JPG
Estromatólito fóssil encontrado na província de Shandong, China. Os estromatólitos são 
as únicas evidências de vida do Arqueano, um dos éons da Pré-cambriana. 
Museu de Paleontologia de Munique, por High Contrast.

Por volta de 2 bilhões de anos atrás, surgiu a célula eucariótica, como resultado da associação entre células procarióticas, provavelmente. Outro fato importante na história da vida foi o aparecimento dos seres eucarióticos multicelulares (constituído por muitas células). Logo, células resultantes da duplicação de uma célula inicial passaram a viver juntas e a dividir as tarefas de sobrevivência. Com o tempo, surgiram organismos com células cada vez mais especializadas no desempenho de funções específicas, permitindo o aparecimento dos tecidos dos órgão dos organismos multicelulares.

Arquivo: Pré-Cambriano Sea.jpg
Representação artística que trata do mar pré-cambriano,com as primeiras formas de vida multicelulares. Museu do homem e natureza em Munique, por Ghedoghedo

Fósseis de seres multicelulares, pertencentes a algas filamentosas e a animais invertebrados de corpo mole (semelhantes a águas vivas e a certos tipos de vermes marinhos atuais), apareceram pela primeira vez em rochas com cerca de um bilhão de anos. A atividade dos seres vivos causou profundas alterações nas condições físicas e químicas do planeta. Assim, a história da Terra e a história dos seres vivos são intimamente ligadas e inseparáveis, e foi a interação entre elas que moldou e levou às condições e às formas de vida existentes na atualidade.

domingo, 6 de julho de 2014

Critérios para dividir o tempo geológico

O limite entre as eras Pré-cambriana e Paleozoica é marcado por um aumento significativo no número de fósseis, a partir de 570 milhões de anos atrás. As rochas pré-cambrianas contêm poucos fósseis, enquanto as rochas paleozoicas são relativamente ricas em vestígios de organismos que viveram na época de sua formação. A análise das rochas formadas no limite entre as duas primeiras eras revela mudanças climáticas profundas, com o término de um período de 200 milhões de anos de frio intenso e o início de um período com temperaturas mais amenas.

Fóssil de trilobita (Dalmanites limulurus), animal típico do
Paleozoico. Por Brian Lean.

Os cientistas acreditam que o aumento  de temperatura tornou o ambiente mais favorável à vida, o que permitiu o surgimento de novas espécies, fenômeno que ficou conhecido conhecido como "explosão cambriana". O registro fóssil sugere que os ancestrais da maioria dos filos animais atuais surgiram em menos de 10 milhões de anos, durante a fase de transição entre a era Pré-cambriana e a era Paleozoica. O fim das era Paleozoica e o início da era Mesozoica é marcado pela extinção de grande parte das espécies de seres vivos que existiam.

Impressão artística de Opabinia (Opabinia regalis) no fundo do mar. Este é
um gênero animal de depósitos fósseis cambrianos. Por Nobu Tamura.

Muitos fósseis presentes em rochas no fim do paleozoico não são mais encontrados nas rochas formadas em seguida, no inicio da Mesozoica. Acredita-se que ocorreu uma grande catástrofe há cerca de 250 milhões de anos, que levou ao desaparecimento de cerca de 90% das espécies de seres vivos. Foi nessa época que emergiu dos mares um grande continente, a Pangeia, que mais tarde, como consequência de sua fragmentação, originou os continentes atuais. O limite entre as eras Mesozoica e Cenozoica também é marcado pela extinção de mais da metade da biodiversidade existente.

Imagem que trata do supercontinente Pangeia, durante o Triássico médio, na era
Mesozoica. Autor desconhecido.

A mais conhecidas espécies extintas nessa transição foram as de dinossauro. Há indícios de que, na transição da era Mesozoica e Cenozoica a Terra resfriou-se novamente. Não seria essa, porém, a verdadeira causa das extinções, e sim a colisão de um grande asteroide com a Terra, que teria ocorrido há cerca de 66 milhões de anos. Existem evidências que apoiam essa explicação, entre elas a presença de uma cratera com 320 km de diâmetro encontrada da península de Yucatán, México, que teria sido produzida pelo impacto do asteroide.

Representação artística que trata do momento da queda do asteróide, há 66 milhões
de anos atrás. Autor desconhecido.

O nome de alguns períodos geológicos derivam da denominação das rochas que se formaram na época. Os geólogos do século XIX batizavam as camadas rochosas de acordo com diversos critérios; alguns utilizavam o nome da localidade em que a rocha foi descoberta; outros, as características da rocha, e assim por diante. Por exemplo, o termo cambriano, nome do período mais antigo da era Paleozoica, foi proposto em 1835 pelo geólogo inglês Adam Sedgwick (1785-1873) para designar um conjunto rochoso em Gales. "Cambria" era o nome antigo latinizado do país de Gales.

Geólogo britânico Adam Sedgwick, um dos fundadores da geologia moderna, que propôs
a existência do devoniano e, mais tarde, o cambriano. Por Thomas Phillips.

Ordoviciano, nome do período da era Paleozoica que sucede o período Cambriano, foi proposto em 1879 pelo geólogo inglês Charles Lapworth (1842-1920) para designar rochas expostas nas montanhas Arening, no norte de Gales. Historicamente, essa área era parte do território habitado por um antigo povo britânico conhecido como ordovices. O termo devoniano, nome de outro período da era Paleozoica, foi empregado pela primeira vez em 1839, pelos geólogos ingleses Adam Sedgwick e Sir Roderick Impey Murchison (1792-1871) para designar rochas estudadas em Devon, Inglaterra.

Fóssil de Asaphus (Asaphus kowalewskii), uma espécie de trilobite do Ordoviciano, 
em St. Petersburgo, Russia. Autor desconhecido.

Carbonífero, outro período da era Paleozoica, foi proposto pelos geólogos ingleses William Daniel Conybeare (1787-1871) e John Phillips (1800-1874), em 1822, para designar rochas encontradas na Inglaterra e no país de Gales, que continham grandes depósitos de carvão mineral e, portanto, muito carbono. A partir das sugestões dos geólogos Adam Sedgwick, em 1838, e de John Phillips, em 1841, os períodos foram agrupados em três eras, denominadas Paleozoica ("vida antiga"), Mesozoica ("vida intermediária") e Cenozoica ("vida moderna).

Representação artística de Velociraptor (Velociraptor mongoliensis), uma espécie de 
dinossauro que viveu durante o Cretáceo, na era Mesozoica. Por Matt Martyniuk.

As rochas mais antigas, que são anteriores às da era Paleozoica, caracterizadas pela presença de poucos fósseis, foram consideradas pertencentes a uma primeira era, chamada Pré-cambriana, termo que significa "anterior ao cambriano", ou seja, anterior ao primeiro período da era Paleozoica. Um novo período geológico, descoberto em 2004, recebeu a denominação de Ediacarano pelo fato de seus fósseis mais antigos de metazoários, característicos desse período, terem sido encontrados, originalmente, em uma região da Austrália chamada de Ediacara.