Como os fósseis se formam?

Aprenda com a curadora de paleontologia de vertebrados do Smithsonian, Anna K. Behrensmeyer, pioneira no estudo de como os restos orgânicos tornam-se fósseis

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Como partes de criaturas antigas, como este crânio fóssil de um herbívoro extinto, Miniochoerus de 33 milhões de anos atrás, conseguem sobreviver e acabam em uma exposição de museu? (Lucia RM Martino e James Di Loreto, NMNH)

De Anna K. Behrensmeyer

smithsonian.com
7 de junho de 2019

Este é o terceiro de uma série de cinco partes escrita por especialistas apresentados na nova exposição Hall of Fossils - Deep Time do Smithsonian, que será inaugurada em 8 de junho no National Museum of Natural History. A série completa pode ser encontrada visitando o nosso Relatório Especial de Tempo Profundo.

Ao contrário da crença popular, tornar-se um fóssil pode ser fácil e não difícil, e os fósseis podem ser abundantes em vez de raros. Tudo depende do que um organismo é feito, onde vive e morre, e o que acontece a seguir no processo poeira-pó - preservação ou reciclagem natural.

Uma boa dose de chance é jogada quando se trata de passar do mundo vivo para o registro fóssil. Como um colega meu disse uma vez, "A vida após a morte é arriscada". Por um longo tempo - sobrevivendo por milhões de anos e terminando em uma exposição de museu - geralmente pensamos que os restos de plantas e animais precisam ser petrificados, ou melhor, infundido com minerais que os tornam duros e duros para as idades.

Mas - e isso é uma surpresa para a maioria das pessoas - às vezes as partes mortas não precisam ser transformadas em pedra para durar quase sempre. Quando os mortos e os enterrados não se petrificam, existem outras maneiras de salvá-los da destruição e preservar partes de seus corpos com pouca mudança em vastas extensões de tempo geológico.

Ainda estamos descobrindo novas reviravoltas no caminho para a preservação bem-sucedida de fósseis. Tome plantas, por exemplo. Como todos sabem, as plantas são feitas de materiais suaves e fáceis de destruir. A madeira petrificada é um exemplo familiar de fossilização - pedaços de troncos de árvores se transformam em rochas super duras, mas ainda retêm anéis de crescimento e até mesmo estruturas celulares da árvore que já viveu. Como isso acontece?

Experimentos mostraram que quando uma árvore é enterrada em sedimentos úmidos com muita sílica dissolvida, a água carrega lentamente a sílica em pequenos espaços na madeira até que a madeira seja transformada em rocha. Mas isso não muda totalmente, porque algumas das partes orgânicas originais ainda estão presas ali, ajudando a preservar a estrutura microscópica da árvore. Elementos como ferro e manganês que entram com a água podem colorir a sílica, criando belos padrões de vermelho, marrom e preto, mas às vezes isso destrói os detalhes da estrutura amadeirada.

Outro bom exemplo de fossilização incompleta pode ser encontrado na nova exposição “Fossil Hall - Deep Time” no Museu Nacional de História Natural do Smithsonian . É um pedaço de madeira que tem silicificado por fora, mas tem a madeira fibrosa original no interior.

Este incrível fóssil tem 14 milhões de anos. A parte externa da tora enterrada foi selada por sílica antes que o interior fosse afetado, preservando a madeira original em uma “caixa de rocha” livre de decomposição para as idades. Incrivelmente, se você esfregasse o dedo no meio da madeira interna, você poderia obter uma lasca, como na madeira moderna.

Os seres humanos e muitos outros organismos têm esqueletos que já são mineralizados, por isso, quando se trata de fossilização, isso dá a nós, animais ossudos, uma vantagem embutida sobre plantas, águas-vivas e cogumelos - para citar alguns de nossos companheiros terrestres de corpo mole e facilmente recicláveis.

Pense em todas as conchas que você viu na praia, nos recifes de corais rochosos, nos penhascos de giz branco de Dover, na Inglaterra. Todos são formados por biominerais - o que significa que os organismos os construíram enquanto estavam vivos, geralmente para força e proteção, e depois os deixaram para trás quando morreram.

Esses exemplos são todos feitos de carbonato de cálcio - note que eles contêm carbono - e seus bilhões de esqueletos foram responsáveis pela remoção de grandes quantidades de carbono da atmosfera em tempos passados.

Esqueletos de dinossauros podem obter toda a glória, mas os fósseis mais comuns na Terra são os minúsculos esqueletos de micro-organismos que vivem na água. Números incontáveis podem ser encontrados nas rochas antigas, expostas e expostas, que agora podem ser encontradas em terra ou ainda estão enterradas profundamente sob os oceanos.

Incredibly, if you rubbed your finger across the grain of the inner wood of this amazing 14-million-year-old fossil, <em> Pinophyta,</em> you could get a splinter, just like with modern lumber. — Incrivelmente, se você esfregasse o dedo no interior da madeira interna desse incrível fóssil de 14 milhões de anos, o *Pinophyta,* você poderia obter uma lasca, assim como a madeira moderna. (Lucia RM Martino, NMNH)

Os micro-esqueletos chovem para formar novas camadas de sedimentos no fundo do oceano hoje, assim como há milhões de anos.

A água ácida, ou mesmo a água fria, pode dissolver os minúsculos esqueletos de carbonato antes que eles atinjam o fundo. Após o enterro, as minúsculas conchas podem recristalizar ou dissolver-se, a menos que sejam protegidas por lama que bloqueie o fluxo de água, e as que sobrevivem como fósseis são altamente valiosas para os paleontologistas por causa de seus biominerais inalterados.

Este é um processo diferente do que acontece com a madeira petrificada, que é principalmente transformada em pedra. De fato, para microfósseis marinhos, é melhor que eles mudem o mínimo possível, porque esses pequenos esqueletos nos dizem como era o clima da Terra quando estavam vivos.

Sabemos que muitas micro conchas enterradas são imaculadas, o que significa que seus biominerals permaneceram inalterados ao longo de milhões de anos, então geoquímicos podem usá-los para reconstruir a química da água e a temperatura global no momento em que os micro-organismos morreram.

Um monte de ciência cuidadosa entrou em testes químicos que mostram quais minúsculas conchas estão inalteradas e, portanto, estão bem para inferir o clima passado e quais não são. Embora os chamemos fósseis porque são velhos e enterrados profundamente na rocha, muitos desses micro-esqueletos não foram alterados quando foram preservados no subsolo. Em vez disso, eles foram encapsulados em sedimentos lamosos, que foram transformados em pedras ao redor deles. As minúsculas partes internas das conchas também estão cheias de lama, impedindo que sejam esmagadas pelas pesadas camadas de rocha que selam seus túmulos.

Na maioria das vezes, esqueletos ósseos e partes de árvores não têm a chance de se tornarem fossilizados, porque muitos outros organismos correm para consumir seus nutrientes logo após morrerem.
Um amigo meu disse certa vez, de maneira ameaçadora: “Você nunca está tão vivo como quando está morto”. E é verdade. Micróbios, assim como insetos, infestam rapidamente animais mortos e plantas, e nós, humanos, consideramos isso bastante repugnante.
Mas esses decompositores só querem os pacotes saborosos de tecidos mortos e biominerals só para eles. É por isso que as carcaças começam a cheirar mal logo após a morte dos animais - os micróbios criam substâncias químicas nocivas que desencorajam os seres maiores a roubarem seus alimentos. O mesmo vale para plantas. Frutas e legumes logo se deterioram porque mofo e bactérias sabem como afastar outros consumidores em potencial. Quando jogamos um tomate podre no lixo - ou, de preferência, na pilha de compostagem - que deixa os micróbios fazerem as coisas - crescem, reproduzem e continuam perpetuando sua própria espécie.

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*Berybolcensis leptacanthurs,* esquilo (Lucia RM Martino, NMNH)

O que quer que escape das poderosas e muitas vezes fedorentas, as forças da reciclagem ecológica têm a chance de se tornar parte do registro fóssil. Os ossos de nossas feras fósseis favoritas no Deep Time Hall foram transformados em pedra pela adição de minerais em seus espaços de poros, mas (como acontece com a madeira petrificada), alguns dos biominerais originais geralmente ainda estão lá também. Quando você toca o úmero real (osso do antebraço) de um Brachiosaurus na nova exposição, você está se conectando com alguns dos biominerais do osso original da perna desse saurópode gigante que pisou no chão há 140 milhões de anos.
Como folhas de plantas, pólen e insetos se tornam fósseis é mais parecido com o que acontece com os microrganismos marinhos. Eles devem ser rapidamente enterrados em sedimentos que depois se transformam em rochas duras e protegem suas delicadas estruturas. Às vezes uma folha fóssil é tão bem preservada que pode literalmente ser retirada da rocha, parecendo algo do seu quintal, mesmo que estivesse viva há milhões de anos em uma floresta há muito perdida.

Assim, a linha de fundo na transformação de partes de animais e plantas em fósseis é que às vezes isso significa muita mudança e às vezes nem tanto. É bom ficar petrificado, mas estar envolto em rochas impenetráveis, alcatrão ou âmbar também funciona, e isso pode até preservar pedaços de DNA antigo também.

É uma sorte para nós que existem várias maneiras de formar fósseis, porque isso significa mais mensageiros do passado. Os fósseis nos contam histórias diferentes sobre a vida antiga na Terra - não apenas quem eram os animais e as plantas, e onde eles viviam, mas como eles eram preservados como os sobreviventes de sorte do Tempo Profundo.

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domingo, 9 de junho de 2019

Como os fósseis se formam?

Aprenda com a curadora de paleontologia de vertebrados do Smithsonian, Anna K. Behrensmeyer, pioneira no estudo de como os restos orgânicos tornam-se fósseis

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