Tipos de Fossilização

Permineralização ou Petrificação - Depois que um organismo é enterrado, minerais transportados pela água, como sílica, calcita ou pirita , substituem o material orgânico no fóssil. Alguns exemplos comuns são a maioria dos ossos de dinossauros, madeira petrificada e muitos fósseis de trilobitas. A permineralização pode preservar até mesmo os detalhes mais minuciosos, incluindo a estrutura celular.

A madeira petrificada é um exemplo clássico de permineralização, onde o material original e orgânico da madeira foi substituído por sílica e outros minerais.

Moldes e Moldes - Um fóssil de molde é quando o organismo se decompõe deixando uma impressão na rocha chamada molde. Um elenco é quando esse molde foi preenchido com rocha ou minerais.

Um bivalve preservado como fóssil de mofo externo.

Carbonização - A carbonização é um processo no qual as substâncias mais voláteis do organismo (hidrogênio, oxigênio, nitrogênio, etc) são removidas, deixando para trás o carbono. Esses fósseis geralmente aparecem como uma película fina e escura na rocha. Este tipo de preservação é comum entre os fósseis de plantas.

Folhas fósseis do Folhelho Traquille da Colúmbia Britânica preservadas por carbonização.

Preservação Inalterada - O material original do organismo não foi alterado para outra substância. Muito raro e normalmente encontrado em fósseis muito recentes. Alguns exemplos incluem congelamento (mamutes lanosos no permafrost), mumificação, fossilização em âmbar .

Um gorgulho preso em âmbar báltico é um exemplo de preservação inalterada.

Substituição e Recristalização - A substituição ocorre quando a casca, osso ou outro tecido é substituído por outro mineral. Diz-se que uma concha é recristalizada quando os compostos originais do esqueleto ainda estão presentes, mas em uma forma cristalina diferente , como de aragonita a calcita.

Um molusco fóssil da famosa localidade de Ruck's Pit, na Flórida, cheio de cristais de calcita.

Mineralização autigênica - Uma forma muito especial de formação de moldes e moldes onde um nódulo é formado ao redor do fóssil por minerais como a siderita. Em casos de fossilização rápida, detalhes muito finos podem ser preservados. Um exemplo disso são os nódulos de pedra de ferro nos leitos fósseis de Mazon Creek, que contêm fósseis de plantas e insetos incrivelmente detalhados.

Um tubarão fóssil juvenil (Bandringa rayi) preservado em um nódulo de siderita de Mazon Creek, IL.

Fósseis de datação

Uma pergunta comum que surge é como a idade de um fóssil é determinada? Existem dois tipos principais de datação:

Datação relativa

Na maioria das vezes, os fósseis são datados usando técnicas de datação relativa. Usando a datação relativa, o fóssil é comparado a algo cuja idade já é conhecida. Por exemplo, se você tem um fóssil trilobita e foi encontrado na Formação Wheeler, datada de aproximadamente 507 milhões de anos, você sabe que o fóssil tem aproximadamente 507 milhões de anos.

Os cientistas usam certos tipos de fósseis referidos como fósseis de índice para auxiliar na datação relativa por meio de correlação. Os fósseis de índice são fósseis que ocorreram apenas durante um período de tempo específico. Fósseis de ocorrência tipicamente comum que tiveram uma distribuição geográfica ampla, como braquiópodes, trilobitas e amonites, são os melhores fósseis de índice. Se o fóssil que você está tentando datar ocorrer nas mesmas camadas que esses fósseis de índice, eles podem ser usados ​​para restringir a data ou datar a formação rochosa.

Outro princípio usado na datação relativa é que as camadas de rocha são depositadas sequencialmente. Se uma camada de rocha contendo o fóssil estiver mais acima na sequência que outra camada, você saberá que essa camada é muito mais jovem. Ao combinar esses princípios, as técnicas de datação relativa geralmente podem ser usadas para determinar a idade aproximada de um fóssil.

Datação absoluta

A datação absoluta é usada para determinar a idade precisa de um fóssil por meio de métodos radiométricos. Isso usa minerais radioativos nas rochas e fósseis quase como um relógio geológico.

Os átomos em alguns elementos químicos têm formas diferentes, chamadas de isótopos. Esses isótopos se decompõem a uma taxa muito consistente ao longo do tempo por meio do decaimento radioativo. Ao medir a proporção da quantidade do isótopo original para a quantidade de isótopos que se decompõe em uma idade pode ser determinada.

Embora as pessoas estejam mais familiarizadas com a datação por carbono, a datação por carbono raramente é aplicável a fósseis. O carbono-14, o isótopo radioativo do carbono usado na datação por carbono, se decompõe muito rápido. Só pode ser usado para datar fósseis com menos de 75.000 anos. O potássio-40, por outro lado, se decompõe muito mais lentamente e é comum em rochas e minerais. Muitas vezes, pode ser usado para datar rochas e fósseis de até vários bilhões de anos.

O que determina a cor de um fóssil?

O processo básico de fossilização lida com a substituição de minerais à medida que restos, como ossos, ficam enterrados no solo. A pressão de estar enterrado no solo faz com que os minerais , que são naturalmente dissolvidos na água subterrânea, se infiltrem nos ossos, precipitem e preencham as lacunas microscópicas. O material orgânico, ou original, no osso se decompõe com o tempo, enquanto os minerais preenchem as áreas vazias onde o material orgânico estava. No final, o osso retém muito pouco ou nenhum material orgânico e, em vez disso, está cheio de minerais endurecidos. Como resultado, o peso do osso aumenta drasticamente e a cor muda para a dos minerais substituídos.

Dentes fósseis de Megalodon mostrando uma ampla gama de cores. Eles eram todos originalmente brancos como marfim, como dentes de tubarão modernos antes de serem fossilizados.

Minerais Diferentes Produzem Cores Diferentes

Como os minerais vêm em uma infinidade de cores, os fósseis também vêm em uma grande variedade de cores. Alguns exemplos incluem fosfato, que é um mineral comum para substituir dentes de tubarão . O fosfato é um mineral preto azeviche. Se o fosfato substituir o material original, o fóssil ficará preto. Áreas com muito ferro no solo produzirão fósseis de cor vermelha e laranja. Além disso, áreas com argila cinza e calcário darão uma cor cinza-esverdeada ou cinza-amarelada, como os dentes de tubarão na Carolina do Norte. Consulte Mais informação...

 

Um olhar mais atento aos fósseis de âmbar que permaneceram ao longo dos tempos

Como células de animação de arquivo, os espécimes de âmbar mais rarefeitos revelam histórias congeladas no tempo.

FOTOS DE JARREN VINK , TEXTO DE CHARLOTTE HU | PUBLICADO EM 10 DE MAIO DE 2022 ÀS 13H25

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• CIÊNCIA

O âmbar birmanês, também chamado de burmite, é a maior fonte mundial de fósseis do Cretáceo. O enxame de besouros capturado aqui viveu entre os últimos grandes dinossauros nos vales do norte de Mianmar há cerca de 100 milhões de anos. Jarren Vink

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Esta história apareceu originalmente na  edição bagunçada  da Popular Science. Os assinantes atuais podem acessar toda a edição digital  aqui ou  clique aqui  para uma nova assinatura.

Âmbar é um portal para o passado. As peças geralmente capturam insetos e outros organismos minúsculos em mausoléus de vitrais, proporcionando vislumbres vívidos da flora e fauna que viveram há mais de 100 milhões de anos. Cada um revela pistas sutis sobre como a vida na Terra evoluiu – e para onde ela pode estar indo. “Como preserva com tanta complexidade, você pode fazer comparações detalhadas com espécies vivas”, diz o entomologista David Grimaldi, curador da coleção de âmbar incrivelmente diversificada do Museu Americano de História Natural em Nova York. “Não há nada igual.”

As árvores criam essas cápsulas do tempo quando as lesões desencadeiam uma onda de resina seladora de feridas. O composto escoa lentamente sobre a casca, envolvendo os espectadores de buggy em uma armadilha de cola eficaz. A maioria dos espécimes se forma perto de lagos e rios, onde o solo úmido ou a água os protegem à medida que congelam. Ao longo de muitos milênios, camadas de areia e argila os enterram e fossilizam, capturando para sempre um pequeno momento da história.

Tesourinha em âmbar. Jarren Vink

A maioria das tesourinhas do Cretáceo era forte o suficiente para escapar da armadilha pegajosa das coníferas tropicais, tornando esses espécimes uma descoberta incomum. Impressões como esta confirmam que os descendentes dos antigos necrófagos não mudaram muito ao longo de milhões de anos.

Âmbar revestido de resina. Jarren Vink

Esta joia irregular do Líbano tem aproximadamente 120 milhões de anos, e os fósseis desta região contêm alguns dos mais antigos registros de insetos disponíveis, diz Grimaldi. O pedaço áspero é bastante quebradiço, então sua equipe o revestiu com resina sintética para preencher suas inúmeras rachaduras.

Insetos em âmbar copal. Jarren Vink

Com 500 anos, este espécime da Colômbia é jovem âmbar, ou copal. A resina escorria de uma árvore florida chamada Hymenaea courbaril encontrada nos trópicos do Hemisfério Ocidental. Embora relativamente novos, os copals podem destacar mudanças ambientais sutis ou mudanças nos ecossistemas nos últimos séculos.

Cigarrinha em âmbar. Jarren Vink

Amber tem uma maneira de iluminar os comportamentos das criaturas, tanto comuns quanto incomuns. Um par de cigarrinhas de acasalamento foi pego em flagrante por um fluxo de resina que criou este pedaço de âmbar dominicano há 17 milhões de anos.

Casca de árvore Hymenaea em resina. Jarrren Vink

À medida que a resina escorre em direção ao solo, muitas vezes coleta fragmentos de casca e outros detritos. O exame microscópico desta amostra pré-histórica dominicana revela que a estrutura da madeira dentro corresponde à das árvores Hymenaea modernas.

Centopeia em âmbar. Jarren Vink

Esta centopéia encontrou seu destino em uma árvore Hymenaea extinta no México cerca de 17 milhões de anos atrás. Os mineiros que cavam nas montanhas de Chiapas costumam encontrar essas pedras, que variam de amarelo a vermelho escuro, entre veios de linhita e argila.

Flor de Hymenaea protera em âmbar. Jarren Vink

Paleontólogos e botânicos identificam a árvore que produziu um âmbar comparando os compostos químicos da amostra com os das espécies modernas. Nos raros casos em que o espécime inclui restos de plantas como esta flor vitrificada, que se acredita ser de Hymenaea protera , os resultados são mais fáceis de confirmar.

Abelhas Proplebeia em âmbar. Jarren Vink

Os riachos concêntricos neste pedaço de âmbar dominicano se formaram quando um fluxo passou por outro contendo algumas abelhas Proplebeia desavisadas. Acidentes no local de trabalho são um risco ocupacional para essas criaturas, que coletam a secreção gomosa para construir ninhos.

Formigas Gerontoformica em âmbar. Jarren Vink

A rica diversidade de flora e fauna no âmbar birmanês revelou muito sobre a evolução inicial dos insetos sociais. Tomemos, por exemplo, este par de formigas operárias do extinto gênero Gerontoformica . Espécies intimamente relacionadas foram pegas lutando umas com as outras.

 

Salute the venerable ensign wasp, killing cockroaches for 25 million years

by Steve Lundeberg, Oregon State University

Ensign wasp Credit: George Poinar Jr., Oregon State University

An Oregon State University study has identified four new species of parasitic, cockroach-killing ensign wasps that became encased in tree resin 25 million years ago and were preserved as the resin fossilized into amber.

"Some species of ensign wasps have even been used to control cockroaches in buildings," OSU researcher George Poinar Jr. said. "The wasps sometimes are called the harbingers of cockroaches—if you see ensign wasps you know there are at least a few cockroaches around. Our study shows these wasps were around some 20 or 30 million years ago, with probably the same behavioral patterns regarding cockroaches."

Ensign wasps, of the Hymenoptera order and scientifically known as Evaniidae, earned their common name because their abdomen resembles a flag; an ensign is a large flag on a ship, usually flown at the stern or rear of the vessel, that indicates the ship's nationality.

"As the wasps move about, their 'ensign' is constantly moving up and down as if they are flag waving," said Poinar, professor emeritus in the OSU College of Science and an international expert in using plant and animal life forms trapped in amber to learn more about the biology and ecology of the distant past.

About 400 species of ensign wasps exist today, distributed across 20 genera. The wasps live everywhere except polar regions. They typically measure 5 to 7 millimeters in length and don't sting or bite but are lethal for unhatched cockroaches.

Ensign wasp. Credit: George Poinar Jr., Oregon State University

A female ensign wasp will look for cockroach egg cases, known as ootheca, and lay an egg on or in one of the cockroach eggs inside the case. When the wasp egg hatches, the larva eats the cockroach egg where it was laid.

Successive instars of the larva then consume the other dozen or so eggs inside the cockroach egg case. Mature wasp larvae pupate within the cockroach egg case en route to coming out as adults, and no cockroach offspring emerge from an egg case infiltrated by an ensign wasp.

Analyzing Tertiary period specimens from Dominican amber, Poinar was able to describe three new species of ensign wasps: Evaniella setifera, Evaniella dominicana and Semaeomyia hispaniola. He described a fourth, Hyptia mexicana, from Mexican amber. The Tertiary period began 65 million years ago and lasted for more than 63 million years.

No cockroaches accompanied the wasps in the amber, but three flying termites were found along with an ensign wasp in one of the Dominican amber pieces. It's likely the termites were sharing a nest with the cockroaches and this attracted the wasp, Poinar said.

Findings were published in the journal Historical Biology.

 

Fonte: https://phys.org/news/2020-09-salute-venerable-ensign-wasp-cockroaches.html?fbclid=IwAR0IVytGZaAmjixU7NkevHogNPSTFhX8r8r39yUnpZk5rfYL77EFya9G5EI 

Dinosaur retraction, Neanderthal pain and EU budget woe

The latest science news, in brief.

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This fossil trapped in amber was thought to be a dinosaur but is probably a lizard.Credit: Lida Xing

O menor dinossauro do mundo é provavelmente um lagarto

Um artigo de alto perfil que relatou o que se pensava ser os restos do menor dinossauro conhecido como pássaro foi retirado. Novas evidências sugerem que o espécime, preso em âmbar há quase 100 milhões de anos no que hoje é Mianmar, pode realmente ser um lagarto - parte de um grupo diferente de répteis.

Os novos dados "dizem definitivamente que estávamos errados", diz Jingmai O'Connor, paleontologista do Instituto de Paleontologia e Paleoantropologia de Vertebrados e Paleoantropologia da Academia Chinesa de Ciências em Pequim, que co-liderou o estudo agora retraído. Mas, ela sustenta, o espécime não pode ser reclassificado até que outros dados fósseis sejam publicados.

https://www.nature.com/articles/d41586-020-02204-9?WT.ec_id=NATURE-20200730&utm_source=nature_etoc&utm_medium=email&utm_campaign=20200730&sap-outbound-id=47905EF6124EA25ED79626200947C9AFAF96AE49

Tiny bird fossil might be the world’s smallest dinosaur

A tiny skull trapped in 99-million-year-old amber suggests that some of the earliest birds evolved to become miniature. The fossil illustrates how ancient amber can act as a window into the distant past.

Roger B. J. Benson

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Dinosaurs were big, whereas birds — which evolved from dinosaurs — are small. This variation is of great importance, because body size affects lifespan, food requirements, sensory capabilities and many other fundamental aspects of biology. The smallest dinosaurs¹ weighed hundreds of grams, but the smallest living bird, the bee hummingbird (Mellisuga helenae)², weighs only 2 grams. How did this difference come about, and why? In a paper in Nature, Xing et al.³ describe the tiny, fossilized, bird-like skull of a previously unknown species, which they name Oculudentavis khaungraae. The discovery suggests that miniature body sizes in birds evolved earlier than previously recognized, and might provide insights into the evolutionary process of miniaturization.

Read the paper: Hummingbird-sized dinosaur from the Cretaceous period of Myanmar

Fossilization of bones in sediments such as clay, silt and sand can crush and destroy the remains of small animals, and can flatten and decay soft parts such as skin, scales and feathers. By contrast, preservation of small animals in Burmese amber (which formed from the resin flows of coniferous trees about 99 million years ago) helps to protect their soft parts. A wide range of invertebrates⁴ and small vertebrates, including lizards⁵ and birds⁶, have been found in Burmese amber. Specimens preserved in this material are rapidly emerging as an exceptional way to study tiny vertebrates from the age of dinosaurs^5,6.
It is in Burmese amber that the single known fossil skull of Oculudentavis has been preserved (see Fig. 1a of the paper³). Oculudentavis means eye tooth bird, a name that Xing et al. chose because of two unusual features of the skull, each of which provides evidence about the likely lifestyle of this 99-million-year-old species.
First, the skull is dominated by two enormous eye sockets containing scleral ossicles — rings of bone that form the eye skeletons of birds (Fig. 1). The opening at the centre of these ossicles is narrow, restricting access for light into the eye and providing strong evidence that Oculudentavis was active in well-lit, daytime environments.

Figure 1 | Computed tomography scan of the skull of Oculudentavis khaungraae. Xing et al.³ have characterized this 99-million-year-old fossil bird.

Second, the jaws of Oculudentavis have many small teeth. This might seem odd, given the absence of teeth in today’s birds, but teeth are in fact common among early fossil birds⁷. However, Oculudentavis has more teeth than other birds of the period, and these extend unusually far back in the jaws to a point just under the eye. On the basis of these facts, along with observations of the fossilized tongue, the authors suggest that Oculudentavis was a predator that mainly ate invertebrates. This diet differs considerably from the nectar-based diet of the smallest living birds, and suggests that extinct and living birds took different paths to miniaturization (although how diet might be involved in this process remains unknown).
Oculudentavis is just one fossil species. However, even single fossils can contribute greatly to our understanding of the history of life on Earth. In this case, weighing perhaps 2 grams, Oculudentavis is about one-sixth of the size of the smallest known early fossil bird¹. This indicates that, only shortly after their origins late in the Jurassic period (which lasted from about 201 million to 145 million years ago), birds had already attained their minimum body sizes. By contrast, the smallest dinosaurs weighed hundreds of times more¹ (Fig. 2). Understanding when, how and why the lower limits of body size shifted in this way requires greater knowledge of the earliest fossil birds. But Oculudentavis is a stepping stone towards this.

Figure 2 | Different size ranges of dinosaurs and birds. Dinosaurs varied from about 500 grams to many tonnes in weight. By contrast, the first birds were much smaller. The smallest fossil bird found so far from the Cretaceous period weighs in at about 12 grams (data taken from ref. 9). Xing et al.³ report that the tiny Oculudentavis weighed just 2 grams. This discovery provides new insight into the lower limits of vertebrate body size in the age of dinosaurs.

The evolutionary relationships between Oculudentavis and other dinosaurs and birds are difficult to determine, but are central to clarifying the evolutionary implications of this discovery. Xing and colleagues’ analysis suggests two possibilities. Oculudentavis could belong to the most common group of birds of the Cretaceous period (about 145 million to 66 million years ago), the enantiornithines. Alternatively, it could be much more closely related to dinsosaurs, lying almost midway on the evolutionary tree between the Cretaceous birds and Archaeopteryx, the iconic winged dinosaur from the Jurassic.

Evolutionary insights from an ancient bird

This confusion is a result of the bizarre features seen in Oculudentavis. These include many characteristics that differ from those of other birds, such as more-robust, fused bones, and proportionally enlarged sensory organs relative to the overall body size. The authors suggest that these features could have arisen from the constraints of evolutionary miniaturization or from ecological specialization. Both of these might have required Oculudentavis to have a strengthened skull and proportionally large eyes to maintain sensory capacity at such a tiny size. In addition, Oculudentavis has features that are not seen in dinosaurs or birds, but are present in lizards — these include the spoon shape of its scleral ossicles and the fact that its teeth are attached to the jaw bone by their sides, rather than being implanted in sockets. The challenge of determining how Oculudentavis is related to other early birds and bird-like dinosaurs would be greatly assisted by knowing more about its skeleton.
The past decade has generated much data on the dinosaur–bird transition, greatly advancing our understanding of this major evolutionary event^7,8. In the past few years, Burmese amber has yielded surprising insights, including previously unseen feather and skeletal structures in other extinct birds⁶. The study of small vertebrates preserved in amber, their ecosystems and their evolutionary relationships with one another is in a nascent phase. But Oculudentavis suggests that the potential for continued discovery remains large — especially for animals of diminutive sizes.
Nature 579, 199-200 (2020)

doi: 10.1038/d41586-020-00576-6

References

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Dinossauro carnívoro menor que um colibri é encontrado conservado em âmbar

Oculudentavis, achado em uma jazida arqueológica de Mianmar, viveu há quase cem milhões de anos em uma região onde foram descobertas mais de 1.000 espécies conservadas em resina.

Daniel Mediavilla

13 mar 2020 - 00:18BRT

Crânio do Oculudentavis conservado em âmbar.Lida XING

Numa área que hoje é o norte de Mianmar foram encontradas minas de âmbar que conservaram um mundo perdido há 99 milhões de anos. Naquela época, uma infinidade de animais ficou presa muito antes de apodrecer na resina que fluía das árvores, o que preservou sua anatomia com um grau excepcional de detalhes. Segundo um artigo publicado na Science, somente no ano de 2018 foi divulgada a descoberta de 321 espécies preservadas em âmbar Birmânia. No total, já foram achadas mais de 1.000.

Nesta região do mundo também foi encontrada uma criatura que é destaque na revista Nature. É um pequeno crânio de dinossauro, o de menor tamanho conhecido em toda a era mesozoica, o período desses animais que se tornaram famosos por seu tamanho descomunal. O Oculudentavis khaungraae, como foi batizado, era parecido com uma ave, mas tinha olhos semelhantes aos de um lagarto, com características que sugerem uma pupila pequena, o que indica que estava preparado para viver durante o dia.

Uma segunda característica destacada pelos autores, uma equipe internacional de cientistas de universidades chinesa e norte-americanas, são os dentes pequenos do animal, um traço que as aves modernas não têm mais, mas que está presente em muitos de seus ancestrais mesozoicos. No entanto, de acordo com Roger Benson, da Universidade de Oxford, em outro artigo da Nature, o Oculudentavis tinha mais dentes do que outras aves do seu tempo e eles se estendiam até a parte posterior da mandíbula, logo abaixo do olho. Esta disposição indica que o novo espécime era um predador que possivelmente se alimentava de pequenos invertebrados. Essa dieta torna essa espécie de dinossauro-colibri diferente de outras pequenas aves modernas, como o pássaro-mosca (também conhecido como colibri-abelha ou beija-flor-abelha), que com seus cinco centímetros e dois gramas de peso é a menor ave conhecida e se alimenta de néctar.

HAN Zhixin

O Oculudentavis estaria a meio caminho entre as aves do Cretácico, período que terminou há pouco mais de 66 milhões de anos com a queda de um asteroide, e dinossauros como o Archaeopteryx, o famoso animal alado que viveu no Jurássico, 150 milhões de anos atrás.

Os restos preservados em depósitos de âmbar como os de Mianmar têm muitas vantagens sobre os fossilizados em outros minerais, sobretudo se os animais são pequenos. A resina impregna o cadáver de tal maneira que não destrói partes frágeis, como a pele ou as penas.

Por último, o próprio tamanho do Oculudentavis diz algo sobre o ambiente em que viveu quase 100 milhões de anos atrás. A miniaturização é algo que geralmente está relacionado à vida em ambientes isolados, por isso, é provável que o pedaço de âmbar que cobriu esse animal tenha se formado em uma ilha no mar que se estendia ao norte da Índia quando o subcontinente ainda não se encaixava no lugar do mundo que ocupa hoje.

Além de servir para reconstruir a história da era dos dinossauros, os depósitos de âmbar da região são uma fonte de renda para facções em conflito na região de Kachin. Segundo a Science, grande parte do âmbar repleto de espécimes de alto valor é contrabandeada para a cidade chinesa vizinha de Tengchong, onde é vendida a cientistas, joalheiros e colecionadores. Em alguns casos, espécimes tão valiosos como o Oculudentavis podem acabar pendurados no pescoço de alguém que não conhece seu significado.