quarta-feira, 29 de junho de 2022

O que são conodontes?

O que eram conodontes permaneceu um mistério por muitos anos. Acreditava-se que esses microfósseis pertenciam a vermes anelídeos, artrópodes, moluscos, quetognatos (vermes marinhos), peixes (como dentes) e até plantas. A descoberta de um "animal conodonte" articulado foi um avanço significativo.

Os conodontes são um grupo de microfósseis extintos conhecidos desde o final do Cambriano (aproximadamente 500 milhões de anos atrás) até o final do Triássico (cerca de 200 milhões de anos atrás). Eles são as únicas partes duras conhecidas de um grupo extinto de animais que se acredita serem parentes distantes do peixe-bruxa vivo.

Morfologia geral

Os conodontes são geralmente preservados como elementos diminutos e discretos, muitas vezes denticulados (com projeções semelhantes a dentes) de 0,3 mm a 3 mm de comprimento, com uma forma variando de coniforme (semelhante a dentes) a ramiforme (barras) a pectiniforme (placas). Cada espécie é reconstruída como tendo um certo número de elementos com várias formas, incluindo M e S (Sa, Sb, Sc e Sd) posicionados anteriormente e P (Pa e Pb) posicionados posteriormente. Eles formaram um aparelho bilateralmente simétrico localizado na região da cabeça de um 'animal conodonte'.

Composição e preservação

Os conodontes são compostos de fosfato de cálcio, semelhantes aos ossos e dentes dos vertebrados, com uma cor preservada variando de translúcido e incolor a marrom claro a preto e opaco. Eles são preservados na maioria dos tipos de rochas sedimentares marinhas, incluindo carbonatos, xistos, siltitos e sílex, e às vezes são encontrados acumulados em grande número. Como sua composição mineral resiste à dissolução, os conodontes podem ser extraídos de amostras de rochas carbonáticas usando um processo de lixiviação de ácido fraco (por exemplo, ácido acético 10%) em laboratório.

Classificação

O que eram conodontes permaneceu um mistério por muitos anos. Acreditava-se que pertenciam a vermes anelídeos, artrópodes, moluscos, quetognatos (vermes marinhos), peixes (como dentes) e até plantas. A descoberta de um "animal conodonte'" articulado nas rochas carboníferas da Escócia e no Ordoviciano da África do Sul apoia sua classificação atual como um grupo extinto (Classe Conodonta) de craniados, que inclui peixes sem mandíbula até vertebrados com mandíbula no Filo Chordata.

Função e anatomia

Com base nas descobertas de conjuntos de planos de cama, aglomerados fundidos e, mais importante, conjuntos completos encontrados na região da 'cabeça' de 'animais conodontes', os conodontes são interpretados como aparelhos de alimentação. Esta interpretação também é apoiada por estudos recentes de histologia de conodontes, microestrutura e microdesgaste de superfície.

Ecologia

Com uma história fóssil de cerca de 300 milhões de anos (duas vezes maior que a dos dinossauros), os animais conodontes parecem ter sido um dos grupos de maior sucesso que viveram nos oceanos antigos. Eles viviam em uma ampla variedade de habitats, desde regiões rasas entre marés até o mar profundo e de zonas tropicais quentes a altas latitudes frias. Essas pequenas criaturas semelhantes a vermes de alguns a dezenas de centímetros de comprimento provavelmente tinham modos de vida bastante variados, de formas bênticas (que habitam o fundo) ou nektobentônicas (perto do fundo) a pelágicas (que habitam o oceano aberto, muitas vezes espalhadas). , a julgar pelos padrões de distribuição de seus fósseis.

Diversidade

A morfologia altamente diversificada dos conodontes sugere que eles devem ter ocupado a maioria dos principais nichos no oceano. Atualmente existem mais de 1500 espécies pertencentes a mais de 50 famílias relatadas, e provavelmente há muitas mais ainda esperando para serem descobertas. Com rápida radiação e diversificação após sua primeira aparição no final do Cambriano, sua diversidade atingiu seu ápice no Ordoviciano, com mais de dois terços (35) do total de famílias registradas. Após o Carbonífero, os conodontes experimentaram uma fase de declínio gradual que durou cerca de 100 milhões de anos até sua extinção final no final do Triássico.

Marcadores para a escala de tempo geológico

Os conodontes são usados pelos geólogos como uma importante ferramenta para datar e correlacionar rochas paleozóicas e triássicas regional e globalmente devido à sua abundância, sua morfologia altamente diversificada e rapidamente evoluída e sua ampla distribuição. Eles atuam como marcadores primários definindo os limites de muitos sistemas, séries e estágios do Paleozóico e Triássico. Por exemplo, o Sistema Ordoviciano pode ser subdividido em cerca de 30 biozonas definidas por conodontes e graptólitos, cada um com um período de tempo inferior a dois milhões de anos. Este grau de resolução não é superado por nenhum outro método de datação atualmente disponível.

Aplicações industriais

Além de sua utilidade na resolução de tempo e correlação bioestratigráfica, os conodontes também são amplamente utilizados na reconstrução da oceanografia, clima e biogeografia do mundo Paleozóico, e na prática de mapeamento geológico e explorações minerais. Por exemplo, os padrões de cor (CAI – Color Alteration Index) de conodontes são frequentemente usados para determinar a história térmica pós-enterro de bacias sedimentares na indústria de exploração de hidrocarbonetos.

O que são trilobitas?

O grupo Trilobita existiu desde o início do Período Cambriano (520 milhões de anos atrás) até o final do Período Permiano (250 milhões de anos atrás). O nome Trilobita é derivado da estrutura trilobada do exoesqueleto, que possui um lobo central elevado (ou eixo) e um par de lobos laterais, chamados pleuras. O corpo trilobite também é dividido longitudinalmente em três regiões ou tagmata: uma cabeça ou cefalo, uma região média (tórax) composta de vários segmentos articulados e uma placa de cauda chamada pigídio, que consiste em segmentos fundidos.

Trilobitas como artrópodes

Apesar de um quarto de bilhão de anos desde sua extinção, as afinidades zoológicas dos trilobitas podem ser determinadas a partir de estruturas preservadas em fósseis. Antes que o primeiro trilobita com as pernas fossilizadas fosse descrito em 1870, já estava bem estabelecido que Trilobita pertencia aos Arthropoda. Os artrópodes são o filo animal mais rico em espécies que vive hoje e têm sido o grupo mais diversificado de animais multicelulares desde o início do Cambriano. Seus principais subgrupos são os crustáceos (como camarões e caranguejos), os quelicerados (incluindo aranhas, escorpiões e ácaros) e os grupos totalmente terrestres Insecta e Myriapoda (este último incluindo milípedes e centopéias).

Trilobita é o grupo de artrópodes inteiramente extinto mais rico em espécies. Nos trilobites, o exoesqueleto duro que cobre a superfície dorsal do corpo e sua segmentação bem marcada (por exemplo, os segmentos articulados do tórax) são características clássicas dos artrópodes. O exoesqueleto trilobita foi mineralizado, construído de calcita. O hipóstomo trilobita, uma placa fixada na parte inferior da cabeça logo na frente da abertura da boca, corresponde a uma estrutura semelhante (o labrum) em outros artrópodes. Um par de olhos compostos é desenvolvido na maioria dos trilobites, com o arranjo de suas unidades (ommatídeos) sendo típico de Artrópodes (por exemplo, olhos compostos em caranguejos-ferradura, crustáceos e insetos). Trilobites periodicamente trocam seu exoesqueleto para acomodar o crescimento; Os fósseis de trilobitas às vezes preservam as chamadas configurações de muda que mostram vários estágios na liberação do antigo exoesqueleto e fuga do então animal de corpo mole. A muda é outra característica diagnóstica dos artrópodes. Na maioria das trilobites, a muda foi realizada dividindo o escudo da cabeça ao longo de linhas de fraqueza (chamadas suturas faciais) que correm ao longo da superfície visual do olho.

Pernas de trilobitas

As pernas estão preservadas em menos de 20 espécies de trilobites, mas a estrutura das pernas confirmou a posição do grupo dentro dos Arthropoda. As trilobitas tinham um par de antenas multiarticuladas que se projetavam na frente da cabeça (mas presas mais atrás, contra o hipóstomo), depois mais três pares de pernas da cabeça. As pernas presas ao corpo sob o lobo médio, o eixo, e espalhadas para fora sob os lobos laterais do corpo, as pleuras.

Todos os artrópodes vivos também têm uma cabeça composta por pelo menos quatro segmentos com pernas. Os três pares de pernas da cabeça pós-antenal em trilobites são estruturalmente muito parecidos com os membros atrás da cabeça, um par dos quais foi anexado em cada segmento do tórax e no pigídio. O tórax é composto de dois a 61 segmentos, sendo geralmente constante em uma espécie (a maioria das trilobites tem entre seis e 15 segmentos em seu tórax).

Todas as pernas pós-antenais têm uma estrutura semelhante de duas ramificações (ou birramosas). Um ramo interno de sete segmentos é construído como uma típica perna ambulante em artrópodes vivos, e um ramo externo tem uma franja de filamentos que sugerem que ele funcionava como uma guelra. O ramo interno e externo de cada perna se liga a um grande segmento mediano (chamado coxopodito ou base) que carrega uma bateria de espinhos fortes ao longo de sua margem interna. Esses espinhos teriam funcionado como os espinhos muito semelhantes ao longo da margem interna das pernas em caranguejos-ferradura vivos, sendo usados para rasgar o alimento antes de ser transportado para a boca. A boca nos trilobites se abria na parte de trás do hipóstomo e deve ter sido direcionada posteriormente (como em muitos crustáceos).

Primos de caranguejos-ferradura?

Que as trilobitas são artrópodes está fora de dúvida, mas a posição exata de Trilobita na árvore evolutiva dos artrópodes é mais controversa. Os primeiros trabalhadores tomaram a antiguidade geológica dos trilobites como evidência de que eles eram o tipo mais primitivo de artrópodes, e podem ter incluído os ancestrais dos crustáceos e quelicerados.

Um único par de antenas é provavelmente uma característica primitiva para todos os artrópodes, e a semelhança da estrutura das pernas ao longo do corpo do trilobita (por exemplo, sem as peças bucais especializadas derivadas das pernas de crustáceos ou insetos) também pode ser interpretada como primitiva. Os trabalhadores mais recentes consideram que, entre os artrópodes vivos, os parentes mais próximos dos trilobitas são os quelicerados. A semelhança desses grupos pode não ser óbvia quando comparamos com as aranhas, ácaros ou escorpiões terrestres, mas torna-se mais aparente quando examinamos os quelicerados vivos mais primitivos, os caranguejos-ferradura.

Trilobites, caranguejos-ferradura e escorpiões marinhos têm fileiras de espinhos semelhantes ao longo da margem interna de suas pernas. As lamelas no ramo externo da perna dos trilobitas são semelhantes (e acredita-se que tenham a mesma origem evolutiva) que os filamentos das brânquias dos caranguejos-ferradura e dos pulmões dos aracnídeos.

Os olhos dos trilobites penetram na superfície dorsal do escudo da cabeça como nos caranguejos-ferradura. No entanto, os trilobitas não são os ancestrais diretos dos caranguejos-ferradura ou outros quelicerados. Todos os trilobites compartilham certas características únicas (como a mineralogia da calcita do exoskelton e do olho calcificado) para indicar que são um ramo separado dos Artrópodes.

Leitura adicional

Para informações mais detalhadas sobre a estrutura das trilobites, incluindo sua anatomia de partes moles, excelentes fontes são o volume Trilobita revisado do Tratado de Paleontologia de Invertebrados (1997, Geological Society of America e University of Kansas Press) e o livro de HB Whittington Trilobites (1992). , Boydell).

Um site abrangente, A Guide to the Orders of Trilobites , é mantido por SM Gon III.

http://www.trilobites.info/

Trilobitas australianas

Trilobites australianos: uma lista de espécies e bibliografia. Esta lista resume a classificação e a diversidade em nível de espécie de Trilobita na Austrália.

segunda-feira, 27 de junho de 2022

Nova compreensão da arquitetura da Terra: mapas atualizados de placas tectônicas

TÓPICOS:Terremotos Popular Placas Tectônicas Universidade De Adelaide Vulcão

Por UNIVERSIDADE DE ADELAIDE 19 DE JUNHO DE 2022

Novo modelo de placa tectônica com zonas limítrofes em sombreamento mais escuro. Crédito: Dr. Derrick Hasterok, Universidade de Adelaide

Novos modelos que mostram como os continentes foram montados estão fornecendo novos insights sobre a história da Terra e ajudarão a fornecer uma melhor compreensão dos perigos naturais, como terremotos e vulcões.

“Analisamos o conhecimento atual da configuração das zonas de limite de placas e a construção passada da crosta continental”, disse o Dr. Derrick Hasterok, professor do Departamento de Ciências da Terra da Universidade de Adelaide, que liderou a equipe que produziu os novos modelos.

“Os continentes foram montados algumas peças de cada vez, um pouco como um quebra-cabeça, mas cada vez que o quebra-cabeça era terminado, ele era cortado e reorganizado para produzir uma nova imagem. Nosso estudo ajuda a iluminar os vários componentes para que os geólogos possam juntar as imagens anteriores.

“Descobrimos que as zonas de fronteira das placas representam quase 16% da crosta terrestre e uma proporção ainda maior, 27%, dos continentes.”

“Nosso novo modelo para placas tectônicas explica melhor a distribuição espacial de 90% dos terremotos e 80% dos vulcões dos últimos dois milhões de anos, enquanto os modelos existentes capturam apenas 65% dos terremotos”.
— Dr. Derrick Hasterok, Professor, Departamento de Ciências da Terra, Universidade de Adelaide

Novos modelos mostrando a arquitetura da Terra. Crédito: Dr. Derrick Hasterok, Universidade de Adelaide

A equipe produziu três novos modelos geológicos: um modelo de placa, um modelo de província e um modelo de orogenia.

“Existem 26 orogenias – o processo de formação de montanhas – que deixaram uma marca na arquitetura atual da crosta. Muitos deles, mas não todos, estão relacionados à formação de supercontinentes”, disse o Dr. Hasterok.

“Nosso trabalho nos permite atualizar mapas de placas tectônicas e de formação de continentes encontrados em livros didáticos. Esses modelos de placas que foram montados a partir de modelos topográficos e sismicidade global não são atualizados desde 2003.”

O novo modelo de placa inclui várias novas microplacas, incluindo a microplaca Macquarie, que fica ao sul da Tasmânia, e a microplaca Capricorn, que separa as placas indiana e australiana.

“Para enriquecer ainda mais o modelo, adicionamos informações mais precisas sobre os limites das zonas de deformação: modelos anteriores mostravam essas áreas como áreas discretas em vez de zonas amplas”, disse Dr. Hasterok.

“As maiores mudanças no modelo de placas ocorreram no oeste da América do Norte, que geralmente tem a fronteira com a Placa do Pacífico desenhada como as falhas de San Andreas e Queen Charlotte. Mas a fronteira recém-delineada é muito mais ampla, aproximadamente 1.500 km, do que a zona estreita previamente desenhada.

“A outra grande mudança está na Ásia central. O novo modelo agora inclui todas as zonas de deformação ao norte da Índia à medida que a placa abre caminho para a Eurásia.”

Uma história contada pelos continentes. Crédito: Dr. Derrick Hasterok, Universidade de Adelaide

Publicado na revista Earth-Science Reviews , o trabalho da equipe fornece uma representação mais precisa da arquitetura da Terra e tem outras aplicações importantes.

“Nosso novo modelo para placas tectônicas explica melhor a distribuição espacial de 90% dos terremotos e 80% dos vulcões dos últimos dois milhões de anos, enquanto os modelos existentes capturam apenas 65% dos terremotos”, disse o Dr. Hasterok.

“O modelo de placa pode ser usado para melhorar os modelos de riscos de geohazards; o modelo de orogenia ajuda a entender os sistemas geodinâmicos e modelar melhor a evolução da Terra e o modelo de província pode ser usado para melhorar a prospecção de minerais.”

Referência: “New Maps of Global Geological Provinces and Tectonic Plates” por Derrick Hasterok, Jacqueline A. Halpin, Alan S. Collins, Martin Hand, Corné Kreemer, Matthew G. Gard e Stijn Glorie, 31 de maio de 2022, Earth-Science Reviews .
DOI: 10.1016/j.earscirev.2022.104069

O trabalho incluiu pesquisadores das Universidades de Adelaide, Tasmânia, Nevada-Reno e Geoscience Australia.

Nos Bálcãs, pesquisadores se mobilizam para proteger um rio selvagem

Planos para barrar o alto rio Neretva preocupam

24 DE JUNHO DE 2022
14H55
POR RICHARD SCHIFFMANN

Paisagem ao redor do alto rio Neretva — A paisagem acidentada ao redor do alto rio Neretva há muito tempo ajuda a protegê-lo do desenvolvimento. VERA KNOOK

Cinco anos atrás, pesquisadores de toda a Europa convergiram em um rio frio e rápido nas terras altas da Albânia para uma semana de intenso trabalho de campo. Sua missão: iniciar um esforço de vários anos para montar um retrato ecológico detalhado do rio Vyosa, uma das últimas vias fluviais da Europa Oriental. Eles esperavam chamar a atenção do público para a rica vida selvagem do rio e persuadir os formuladores de políticas a protegê-lo de uma cascata de barragens propostas.

No início deste mês, esse esforço valeu a pena quando o primeiro-ministro da Albânia prometeu criar um Parque Nacional do Rio Selvagem que protegeria cerca de 500 quilômetros do Vyosa e seus afluentes do desenvolvimento hidrelétrico.

Agora, os cientistas esperam replicar esse sucesso em outra hidrovia ameaçada na região: o alto rio Neretva, ameaçado por cerca de 70 barragens propostas. Na próxima semana, três dezenas de pesquisadores – incluindo especialistas em peixes, anfíbios e invertebrados – vão se espalhar ao longo das cabeceiras do rio na Bósnia e Herzegovina como parte da Neretva Science Week, que visa catalogar espécies que dependem do rio.

“É milagroso que esses rios tenham sobrevivido”, diz o ecologista Ulrich Eichelmann, fundador do RiverWatch, um grupo sediado em Viena por trás da campanha de pesquisa Vyosa e da Neretva Science Week, que começa em 28 de junho. Os rios dos Balcãs Ocidentais estão repletos de vida aquática, incluindo a maior diversidade de espécies de trutas do mundo, sugerindo a alguns pesquisadores que eles são um berço evolutivo de trutas e salmões. É um deserto inesperado em um continente fortemente desenvolvido, diz Eichelmann. “Em outras partes da Europa, praticamente não há rios que não tenham sido represados ou canalizados.”

Quatro grandes barragens interrompem o curso inferior do Neretva, que flui cerca de 225 quilômetros até o Mar Adriático, na Croácia. Mas o desenvolvimento evitou em grande parte a remota região superior do rio quando fazia parte da ex-Iugoslávia, e nas últimas décadas a guerra e as tensões étnicas desencorajaram os investidores.

A partir de 2010, no entanto, os desenvolvedores de energia hidrelétrica viram um novo mercado promissor nos Balcãs, e os córregos de fluxo livre acenaram. Cerca de 3.500 barragens de energia estão agora propostas ou em construção na região. Ao longo do alto Neretva, engenheiros identificaram dezenas de locais para a maioria das pequenas barragens hidrelétricas.

A corrida pela construção de barragens é um desastre ecológico em formação, diz o ictiólogo Steven Weiss, da Universidade de Graz. Ele teme que barreiras “mal projetadas e mal gerenciadas” possam resultar em “morte por 1.000 cortes” ao longo do Neretva e outros rios, com peixes e outros organismos perdendo de 30% a 70% de seu habitat atual.

Indo na onda

Pesquisadores de toda a Europa convergirão no rio Neretva a partir de 28 de junho para uma “semana da ciência” destinada a defender a conservação.

RiverAdriatic SeaSarajevoNeretva Science Week fieldwork areasBOSNIA

N. DESAI/ CIÊNCIA

Durante a semana da ciência, Weiss fará um levantamento das populações da truta de boca mole ( Salmo obtusirostris ) ameaçada de extinção e de outras espécies de peixes endêmicos. As barragens bloqueariam os movimentos das raras trutas e fragmentariam as populações, diz ele. Os sedimentos de alguns reservatórios seriam descarregados a jusante, enterrando o habitat. Novos lagos podem se tornar o lar de peixes invasores, como carpas, que competem com espécies nativas.

Os moradores invertebrados do rio serão o foco do biogeoquímico Gabriel Singer, da Universidade de Innsbruck. Ele e dois alunos também planejam medir os níveis de dióxido de carbono e metano na água da decomposição da matéria orgânica nos córregos. Os dados podem ajudar os pesquisadores a prever como os detritos presos em reservatórios estagnados podem causar o aumento da produção dos dois potentes gases de efeito estufa. As barragens são frequentemente elogiadas por produzir energia limpa, observa Singer, mas “o que realmente devemos pensar é [seu] potencial de aquecimento climático”.

Enquanto os outros cientistas catalogam a vida acima do solo, uma equipe liderada pela bióloga Maja Zagmajster, da Universidade de Ljubljana, estará pesquisando abaixo da superfície. A geologia porosa do carste (calcário) das montanhas Dináricas, onde nasce o Neretva, tornou a região um ponto quente global para a biodiversidade subterrânea, diz ela. Algumas das espécies residentes – como o olm ( Proteus anguinus ), um anfíbio cego das cavernas que pode viver mais de 100 anos – habitam cavernas e fendas. Mas outros ocupam os minúsculos espaços cheios de água entre grãos de areia e cascalho sob o rio que flui. As barragens podem representar uma ameaça especial a esses “habitats intersticiais”, observa Zagmajster, porque alteram os padrões sazonais de inundação e permitem que sedimentos finos se assentem e sufoquem as cavidades.

O biólogo Saudin Merdan, que lidera o Stjepan Bolkay Center, um instituto de pesquisa na Bósnia, documentará répteis e anfíbios ao longo do Neretva. Mas ele também se preocupa com o impacto do desenvolvimento hidrelétrico nas pessoas. Alguns moradores da área dependem do rio para beber água, cuja pureza pode ser ameaçada por organismos tóxicos que prosperam em águas estagnadas, observa ele. E, acrescenta, “muitos não têm dinheiro para ir de férias à beira-mar, por isso passam o tempo de lazer nos rios”.

Merdan e outros esperam que os dados coletados durante a semana científica ajudem a catalisar o apoio a um novo parque nacional para preservar as cabeceiras do Neretva. O objetivo, diz Eichelmann, não é “salvaguardar um pequeno e pitoresco trecho dele, mas proteger toda a rede do rio, que gosto de comparar a uma árvore e seus galhos”.

doi: 10.1126/science.add6358

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