The first Paleogene mustelid (mammalia, Carnivora) from southern North America and its paleontologic significance

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XiaomingWang^b

https://doi.org/10.1016/j.jsames.2021.103236Get rights and content

Abstract

Mustelidae are the largest and most diverse family of carnivores, its record dates back to the Early Oligocene, and its early history occurred in western Europe; therefore, the finding of a basal mustelid in southeastern Mexico (northwestern Oaxaca) is quite important.

The material found is a very small, nearly complete skull collected from the Yolomécatl Formation, a ~650 m thick lacustrine/fluvial succession interbedded by tuff sheets, yielding a⁴⁰Ar-³⁹Ar age of 40.3 ± 1.0 Ma, which places this unit and associated fauna in the latest Uintan-earliest Duchesnean NALMAs. However, a purported early Arikareean age has been proposed on the basis of uncritical/unsupported biochronological and isotopic data. The skull is referred to a new genus and species of Mustelidae on the basis of its unique combinaton of plesiomorphic and derived characters. Cladistically, it falls in an unresolved polytomy that inludes only basal European mustelids. This poses a biogeographic problem unsolvable with the evidence at hand: either the new taxon originated in Europe from as yet unknown ancestors, then migrated to southern (tropical) North America, or it evolved there, independently attained the synapomorphies of basal Mustelidae, and migrated to Europe. Finally, the new taxon fits the weasel-ecomorph, approaching the appearance of the extant Mustela frenata, thus suggesting tunnel-hunting habits.

Graphical abstract

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Introduction

The Sierra Madre del Sur Morphotectonic Province in southeastern Mexico is very significant for both academic and economic reasons. It contains important mineral resources (iron, coal and many others). Its complex geologic makeup includes Precambrian to Quaternary rock units, and records their development and evolution, as well as the assemblage of the tectonic terranes that now form this region. In the study area, the Paleogene sequence unconformably overlies older formations, and includes two volcanic units, two pyro-epiclastic units, and a small ?dacitic intrusion.

Additionally, from one of the pyro-epiclastic units, the Yolomécatl Formation in northwestern Oaxaca (at ~17° N. Lat., in the tropics), we recovered an ?early Oligocene or less likely late Eocene mammal assemblage, the Yolomécatl local fauna, which has a direct bearing on the constitution, evolution and biogeographic relationships between mammal faunas of North and South America, as well as those of Eurasia. The description and discussion of a new carnivore presented here, is a significant addition to the reports coming out on this fauna (e.g., Jiménez-Hidalgo et al., 2015; 2018; Ferrusquía-Villafranca et al., 2018a; Ortíz-Caballero et al., 2020). Such reports are also a welcome increase to the meager published record of Paleogene terrestrial vertebrates in Mexico which includes the following occurrences:

(a) Las Tetas de Cabra local fauna, Wasatchian of Baja California (Novacek et al., 1991). (b) Marfil local fauna, early Bridgerian of Guanajuato; a lava flow interbedded in the faunal bearing Guanajuato Red Conglomerate was K–Ar dated as 49.3 ± 1.0 Ma by Aranda-Gómez and McDowell (1998); faunal reports are in Fries et al. (1955), Black and Stephens (1973), Ferrusquía-Villafranca (1989, 2005). (c) Yolomécatl (= Iniyoo) local fauna, ?early Arikareean or possibly latest Uintan-earliest Duchesnean of Oaxaca; a glass shards sample from the tuff sheet interbedded in the namesake, fossil-bearing formation was ⁴⁰Ar-³⁹Ar dated as 40.3 ± 1.0 Ma (Ferrusquía-Villafranca et al., 2016); faunal reports are in Jiménez-Hidalgo et al. (2015, 2018) and Ferrusquía-Villafranca et al. (2018a). (d) Rancho Gaitán local fauna, Chadronian of Chihuahua (Ferrusquía-Villafranca, 1969; Ferrusquía-Villafranca et al., 1997).

Section snippets

Geographic and geologic settings

The study area (Fig. 1) includes some 90 sq. km of rugged terrain within the Mixteca Region, northwestern Oaxaca State, Sierra Madre del Sur Morphotectonic Province, southeastern Mexico, between 17°25′–17°30′ N. Lat. N and 97°29′–97°36′ W Long. (Fig. 2). The Cenozoic sequence (Fig. 2, Fig. 3) unconformably overlies carbonate rock units of Late Jurassic to Late Cretaceous ages. The area also includes the Mixteco/Oaxaca Terrane boundary, namely the Tamazulapam fault.

The Paleogene sequence (Fig. 2

Materials and methods

A nearlyomplete cranium, discovered in the Yolomécatl Formation, northwestern Oaxaca State, is the basis of this study. The taxonomic identification was obtained following standard procedures, which in this instance include detailed comparisons of key characters and measurements (expressed in milimeters) with those of contemporaneous or potentially related taxa to Oaxacagale ruizi new gen. and sp. (see Supplementary Material Appendices A and E) in order to assess their congenerity or lack of

Systematic paleontology

Class MAMMALIA Linnaeus, 1758.

Order CARNIVORA Bowdich (1821).

Suborder CANIFORMIA Kretzoi (1943).

Infraorder ARCTOIDEA Flower (1869).

Parvorder MUSTELIDA Tedford (1976).

Family MUSTELIDAE Fischer von Waldheim, 1817

“PALEOMUSTELIDAE” Baskin (1998).

Oaxacagale gen. nov.

Type and only species— Oaxacagale ruizi.

Descriptive diagnosis— Oaxacagale is distinguished from other carnivores as follows:

Small overall size (skull length < 50 mm); dorso-ventrally low cranium, whose antero-posterior length is ~10%

Initial remarks

The overall size (Table 1, Table 2; Supplementary Material Appendix A; Supplementary Material Appendix E, Tabs. E.1–34), cranial morphology (Fig. 4, Fig. 5, Fig. 6), and dentition shows that Oaxacagale, in spite of sharing a few characters with most of the discussed taxa, particularly with basal carnivores, including among others musteloids, mustelids, Mustelavus, Plesictis, canids (like Hesperocyon), and Carnivora inc. sed. Palaeogale, is significantly different from all of them, as shown

Summary and conclusions

1.

The Paleogene sequence in the Yolomécatl area (17°25′–17°30′ N Lat., and 97°29′–97°36′ W Long.), northwestern Oaxaca State, Sierra Madre del Sur Morphotectonic Province of Mexico includes two volcanic andesitic lava-flow units, one dacitic dome, and two pyro-epiclastic units; one of them is the Yolomécatl Formation, a red, vertebrate-fossiliferous, ~650 m thick, lacustrine-fluvial succession forming badlands, interbedded by felsic tuff sheets; one of them yielded a⁴⁰Ar-³⁹Ar age of

Credit author statement

Ismael Ferrusquía-Villafranca: Investigation, Writing – original draft preparation, Writing – review & editing, Data curation, Conceptualization, Resources, Supervision, Project administration, Funding acquisition. Xiaoming Wang: Writing – review & editing, Investigation, Formal analysis, Software.

Declaration of competing interest

The authors have no conflict of interest.

Acknowledgments

The authors are indebted to Dr. Josep A. Moreno-Bedmar, Jefe, Departamento de Paleontología, Instituto de Geología, Universidad Nacional Autóma de México (UNAM), for inviting us to partake in the Volume Commemorating the 35th Anniversary of the Sociedad Mexicana de Paleontología, A. C. Long life to this academic association. The authors are indebted to the authorities of the Instituto de Geología, UNAM for their support and encouragement to work in this project. Financial support to develop it

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Dinosaurs wiped out by asteroid, not volcanoes, researchers say

Study says surge in volcanic activity could not have caused Cretaceous/Paleogene extinction event

Nicola Davis

@NicolaKSDavis

Mon 29 Jun 2020 20.00 BST Last modified on Mon 29 Jun 2020 22.35 BST

A pesquisa oferece 'evidências esmagadoras' de que um asteróide enorme foi a principal causa do evento de extinção. Foto: Alamy Foto de stock

Um mistério de assassinato de 66 anos de idade finalmente foi resolvido, dizem os pesquisadores, revelando um enorme asteroide que atingiu o golpe fatal dos dinossauros.

O evento de extinção Cretáceo / Paleógeno resultou em cerca de 75% de plantas e animais - incluindo dinossauros não aviários - sendo eliminados. Mas a causa principal da catástrofe tem sido um tópico de intenso debate.

Alguns cientistas dizem que o asteroide de 10 km de largura que atingiu a Terra e criou a cratera Chicxulub foi a principal causa, com a greve enviando grandes quantidades de material que bloqueou o sol, provocando um período prolongado e frio que causou devastação.

No entanto, outros dizem que a atividade vulcânica na região de Deccan, na Índia, foi o principal fator causador de mudanças climáticas em larga escala. Descobriu-se anteriormente que as erupções vulcânicas causaram outras extinções em massa, incluindo a extinção em massa do Permiano final.

Outros ainda sugeriram que os dois agiram juntos, possivelmente com o asteróide a última gota após um longo período de instabilidade causado pela atividade vulcânica.


Agora, os pesquisadores dizem que desvendaram o mistério modelando os efeitos ecológicos das diferentes possibilidades.

"Quando produzimos os diferentes cenários, tanto para as duas coisas que acontecem juntas, como completamente separadas, vemos que o asteróide é [o] único [evento] que pode erradicar completamente os habitats adequados para os dinossauros", disse Alfio Alessandro. Chiarenza, primeiro autor da pesquisa na University College London.

Escrevendo no Proceedings da Academia Nacional de Ciências, Chiarenza e colegas relatam como eles criaram modelos para explorar como os diferentes desastres afetariam o clima do planeta e, crucialmente, os habitats em que os dinossauros viviam, de tiranossauros a anquilossauros blindados.

A equipe analisou pela primeira vez uma redução de 5% na luz solar - a extremidade superior do que seria esperado do dióxido de enxofre e detritos das erupções vulcânicas que bloqueiam a luz, mas um cenário muito moderado para o impacto do asteroide. O modelo sugeria que isso não levaria à extinção dos dinossauros, embora seu habitat tivesse sido reduzido por causa do impacto a longo prazo em fatores como temperatura e precipitação.

No entanto, uma redução de 10% a 20% na luz solar, a faixa mais baixa a extrema esperada do ataque de asteroides, teria devastado os habitats dos dinossauros, com uma diminuição de 15% ou mais destruindo-os completamente.

"Mesmo que as erupções vulcânicas não tivessem ocorrido, a extinção teria ocorrido em qualquer caso, pois o evento [de impacto] foi grave o suficiente para erradicar os habitats dos dinossauros em todo o mundo", disse Chiarenza ao Guardian.
De fato, a equipe sugere que, em vez de acabar com a vida, os pulsos do aquecimento global resultantes do dióxido de carbono liberado pelos vulcões poderiam ter amortecido o resfriamento do ataque de asteróides e ajudado a recuperar a vida - embora o destino dos dinossauros não aviários tenha continuou o mesmo.

Nós [pensamos]: ok ... isso é algo completamente ultrajante para sugerir? ” disse Chiarenza. “Mas, na verdade, parece que recentemente houve estudos que analisaram exatamente isso no registro geológico, mostrando que alguns pulsos de aquecimento, principalmente após o evento de impacto, parecem ter impulsionado de alguma forma a recuperação da vida, particularmente da vida vegetal , mas também [levou ao] aumento do tamanho do corpo em mamíferos e na diversidade. ”

A equipe diz que as descobertas estão ligadas a outras pesquisas, incluindo evidências fósseis do Deccan de que animais, incluindo dinossauros, sobreviveram a erupções anteriores de alta intensidade, e descobertas sugerindo que a extinção em massa foi um evento repentino.

Chiarenza, porém, disse esperar que o debate continue, acrescentando que os defensores da teoria do vulcanismo devem recuar. "Tenho certeza de que esses caras não vão gostar com facilidade", disse ele.

Gerta Keller, professora de paleontologia e geologia da Universidade de Princeton, que não participou do trabalho, criticou a pesquisa dizendo que ignorava evidências de estudos recentes sobre vulcanismo Deccan, incluindo descobertas mostrando o maior pulso de erupção vulcânica coincidindo com a extinção em massa.

"Quando as premissas básicas de um estudo são baseadas em dados selecionados, os resultados são previsíveis e incorretos", disse ela.

No entanto, Steve Brusatte, professor de paleontologia e evolução da Universidade de Edimburgo, disse que o estudo era elegante e convincente.

"Acrescenta evidências esmagadoras de que o asteróide foi o culpado, ponto final", disse ele. "Não apenas isso, mas visa especificamente um aspecto do arsenal de armas do asteróide como o que derrubou os dinossauros: foi o inverno nuclear que caiu depois que a poeira e a sujeira do asteróide bloquearam o sol por vários anos".
“It does, though, seem that volcanoes played a role, just not the one many of us suspected: they played a mitigating role,” he added.
Brusatte said, he too, expected debate to continue. “But with each new study, and now especially with this outstanding piece of work, it becomes harder and harder to entertain anything other than the asteroid,” he said.

Os Menores Fósseis

O que podemos fazer com o passado geológico é usar a história da Terra para aprender como a vida reagiu a eventos no passado, para ajudar a prever como estamos lidando com o futuro.

Ellen Thomas Micropaleontologista

Indicadores Fósseis

Seja uma visão da anatomia de um animal antigo ou a ecologia de plantas que morreram há muitos anos, os fósseis podem oferecer uma vasta gama de informações.
 

O vídeo deste episódio de Shelf Life explora a coleção fóssil do Museu de minúsculos organismos marinhos conhecidos como foraminíferos ou - quando até os cientistas admitem seis sílabas são um bocado - forams. Estas são criaturas abundantes, dispersas e unicelulares que ainda hoje enchem os oceanos. As conchas fossilizadas deixadas por seus antepassados ​​foram amplamente usadas como cápsulas do tempo para dados climáticos antigos.

 

Os primeiros pesquisadores em microbiologia confundiram os foraminíferos com amonites. Este modelo de uma espécie de foram - Elphidium crispum - já esteve em exibição no Museu.
© AMNH / 321129
 

Quando os forames foram descobertos pela primeira vez, suas formas intrincadas foram confundidas com outro tipo de organismo marinho - o extinto grupo de animais conhecido como amonites. Enquanto as conchas das câmaras dos forames funcionam de maneiras muito diferentes das dos amonitas, ambas contêm pistas sobre o clima.

As amonites são um grupo de antigos moluscos relacionados a animais modernos, como nautiluses, que mais se assemelham a seus primos extintos, lulas e polvos. Assim como os forames, os amonitas foram um grupo fenomenalmente bem sucedido, ramificando-se em uma ampla variedade de espécies distintas e diversas formas em todos os oceanos do mundo, onde eles suportaram por mais de 300 milhões de anos. Eles também tinham conchas duras - na maioria das vezes enroladas, embora algumas espécies ostentassem hélices em espiral e conchas em forma de U - e mandíbulas duras, um número extraordinário das quais sobreviveu como fósseis. A coleção de fósseis invertebrados do Museu, uma das maiores do mundo, tem mais de 2 milhões de amostras de amonita. (A recentemente acessada Coleção Mapes de fósseis marinhos, que empurrou o acervo total do Museu além de 33 milhões de espécimes e artefatos no ano passado, acrescentou cerca de 150.000 mais).

A Coleção Mapes inclui amonites fósseis de cerca de 400 milhões de anos atrás, durante o período Devoniano. © AMNH / S. Thurston.
 

Sua abundância, ampla distribuição geográfica e uma permanência longa, mas limitada, no planeta tornam as amonites marcadores muito úteis do tempo geológico. Eles também são ótimos indicadores do clima antigo. Conchas e mandíbulas de amonite consistem principalmente de carbonato de cálcio, a mesma substância que compõe as minúsculas conchas de foraminíferos. Dependendo da temperatura da água ao redor, quando forma, o carbonato de cálcio contém diferentes quantidades de dois isótopos de oxigênio. A proporção desses isótopos, diz Neil Landman , curador da Divisão de Paleontologia, torna as cascas “indicadores muito sensíveis dos ambientes e temperaturas em que foram formadas”. E já que os cascos de um período podem ser comparados com os de outro, eles podem ser usados ​​para rastrear mudanças nos climas ao longo do tempo.

 

Uma vez entre os invertebrados mais comuns nos oceanos, os amonitas foram extintos há cerca de 65 milhões de anos.
© AMNH / S. Thurston
 

As conchas de amonite poderiam fornecer outras pistas sobre o mundo antigo também. O registro fóssil mostra que as primeiras amonites apareceram durante o período Devoniano, cerca de 400 milhões de anos atrás. Depois de prosperar em oceanos antigos por centenas de milhões de anos, quase todos os amonitas foram vítimas da extinção em massa no final do período Cretáceo, que também acabou com os dinossauros e com mais da metade das espécies do planeta.

"Os amonitas estão em toda parte no final do período Cretáceo", diz Landman. “Não há diminuição no número de indivíduos ou no número de espécies que levaram ao seu desaparecimento repentino”.

Uma exposição no Milstein Hall da Ocean Life retrata a vida em um mar do Cretáceo que cobria o atual Tennessee e abrigava as amonites.
© AMNH / D.Finnin
 

Seu ato de desaparecimento pode nos dizer mais sobre o evento que matou tantas formas de vida, e é por isso que Landman estuda fósseis de amonita que ocorrem no limite Cretáceo-Paleógeno (K / Pg) - a fina fatia do tempo geológico imediatamente após a extinção. .
 

Esta fatia é encontrada em apenas algumas dezenas de lugares ao redor do mundo, incluindo locais no Marrocos, onde Landman e seus colegas viajaram em uma recente expedição de Constantine S. Niarchos. Trabalhando com geólogos locais e professores universitários, Landman e outros paleontólogos do Museu realizaram a primeira grande pesquisa de amonites em torno do limite K / Pg em camadas de rochas sedimentares na costa leste do Marrocos. O resultado foi um tesouro de amonites fossilizadas.

 

Neil Landman e seus colegas procuram fósseis de amonita ao longo do limite K / Pg no Marrocos.
© AMNH / J. Sessa

"Sabíamos que existiam amonitas nessa área", diz Landman. "Mas não há muita informação conhecida ou publicada sobre eles neste site." Os novos espécimes da expedição marroquina ainda estão sendo estudados, e Landman espera que vários trabalhos saiam da pesquisa. Além de amonites, a equipe reuniu novos espécimes de foraminíferos para adicionar à coleção do Museu e examinou os níveis do elemento irídio, que foi espalhado pela Terra durante o impacto do meteorito, em amostras de sedimentos circundantes.
 

Estudos anteriores de amonites produziram uma descoberta consistente com implicações para a vida oceânica hoje. No lado cretáceo do limite K / Pg, as amonites são abundantes, enquanto nautilids relacionados são menos comuns. Após o evento de extinção, as amonites praticamente desaparecem, enquanto as populações nautilizadas persistem, em grande parte não afetadas. Seus destinos, Landman sugere, poderiam ter sido confirmados pelos respectivos ciclos de vida dos animais.

Algumas amonites eram animais formidáveis ​​com mais de 2 pés de diâmetro, como este espécime espetacular de 75 milhões de anos. © AMNH / C.Chesek.
 

As amonites nasceram muito pequenas - com menos de um milímetro de diâmetro para algumas espécies - e teriam feito suas casas entre plâncton e criaturas semelhantes em águas superficiais quentes. Nautilídeos, entretanto, nasceram maiores e teriam passado mais tempo em águas mais profundas. Se um impacto de meteorito causasse uma rápida acidificação das águas superficiais em todo o mundo, como alguns sugerem, isso explicaria por que as amonites, que usavam essas águas como uma espécie de berço, teriam sido devastadas, enquanto jovens nautilídeos poderiam ter combatido a catástrofe, abrigado em águas mais profundas. (Os forames do fundo do mar, conhecidos como foraminíferos bentônicos, resistiram similarmente a essa extinção com mais sucesso do que as espécies de foraminíferos planctônicos de superfície, que foram em sua maioria exterminadas no final do Cretáceo e voltaram no início do Mioceno).

 

Os náutilus em câmara são às vezes chamados de fósseis vivos porque se parecem muito com cefalópodes antigos como os amonitas. Imagem cortesia de TB Smith
 

Como os oceanos de hoje se tornam cada vez mais ácidos devido à mudança climática, aprender mais sobre a extinção da amonite é mais do que uma preocupação acadêmica. Os detalhes da catástrofe que atingiu 65 milhões de anos atrás poderiam informar como lidamos com questões ambientais semelhantes na era moderna.
 

"As cápsulas de carbonato de cálcio nos animais modernos estão ficando mais finas, e algumas evidências sugerem que os espigões de carbonato de cálcio dos ouriços-do-mar estão diminuindo também", diz Landman. "Entender como a acidez do oceano afeta as espécies marinhas é muito pertinente para onde estamos hoje."
 

A Expedição de 2013 de Constantine S. Niarchos ao Marrocos foi generosamente apoiada pela Fundação Stavros Niarchos.

Shelf Life é uma coleção para mentes curiosas - abrindo portas, retirando gavetas e tirando as tampas de alguns dos itens incríveis e raramente vistos no Museu Americano de História Natural.

O destino dos mamíferos após a extinção dos dinossauros

03 de janeiro de 2019

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Pesquisadores descrevem a dinâmica de diversificação dos mamíferos depois da extinção em massa do fim do Cretáceo. Muitas linhagens contemporâneas aos dinossauros desapareceram, mas outras sobreviveram (imagem: originação, extinção e taxas de diversificação para os três clados [grupos com um ancestral comum] de mamíferos na América do Norte. Linhas pontilhadas denotam o limite do Cretáceo-Paleógeno / Biology Letters)

 

Peter Moon  |  Agência FAPESP – Quando se fala em extinção em massa, é comum imaginar um meteoro caindo na Terra e dizimando dinossauros, mas não é bem assim. As diversas extinções em massa na história do planeta ocorreram de forma diferente sobre os grupos de seres vivos. Um exemplo são os mamíferos, classe de vertebrados que já existia no tempo dos dinossauros e sobreviveu ao evento extintivo massivo há 66 milhões de anos, que marcou o fim do período Cretáceo.

Havia quatro linhagens de mamíferos contemporâneas dos répteis gigantes. Todas sobreviveram. Algumas saíram mais chamuscadas, outras menos. Em estudo publicado na Biology Letters, os biólogos Tiago Bosisio Quental, da Universidade de São Paulo, e Mathias Pires, da Universidade Estadual de Campinas, buscam entender de que forma os diversos grupos de mamíferos atravessaram a extinção em massa no fim do Cretáceo. O trabalho contou com apoio da FAPESP.

"Quando se fala em extinções em massa, subentende-se um evento de grandes proporções, durante o qual um número elevado de espécies se extinguiu em um período relativamente curto", disse Pires.

Outro modo de se olhar para as extinções em massa é observar o número de espécies no registro fóssil. Verifica-se que em um determinado período geológico ocorreu uma extinção em massa quando o número total de espécies que desapareceu do registro fóssil é muito superior ao número de novas espécies.

"Ou seja, é quando a taxa de extinções, velocidade com que espécies são perdidas, supera a taxa de especiações, a velocidade com que as espécies são geradas. Isso torna negativa a taxa de diversificação, que é dada pela diferença entre as duas taxas", disse Pires.

No registro fóssil dos últimos 500 milhões de anos foram identificadas cinco grandes extinções em massa (e muitas outras de menor escala). Elas ocorreram por diversos motivos, como vazamentos magmáticos por centenas de milhares ou milhões de anos, liberando bilhões de toneladas de gases de efeito estufa que envenenaram a atmosfera e bloquearam a radiação solar.

Foi o que ocorreu na pior das extinções em massa, há 252 milhões de anos, que marcou a passagem dos períodos Permiano ao Triássico (e das eras Paleozoica à Mesozoica), quando mais de 90% das espécies desapareceram. Extinções em massa também ocorreram quando houve a liberação maciça de bilhões de toneladas de gás carbônico (CO₂) aprisionadas no subsolo oceânico, causando um megaefeito estufa – como especula-se ter ocorrido no final do período Triássico, há 201 milhões de anos, com perda de 80% das espécies.

Ou o contrário, com o sequestro de bilhões de toneladas de CO₂ da atmosfera, o que derrubou as temperaturas, causando uma severa glaciação planetária. Foi assim há 444 milhões de anos, no fim do período Ordoviciano, quando desapareceram 86% das formas de vida.

Evento K-Pg

A extinção em massa de 66 milhões de anos atrás se chama evento K-Pg, sigla que se refere ao momento em que acaba o período Cretáceo (Kreide, em alemão) e inicia o período seguinte, o Paleógeno (Pg). Em uma escala de tempo mais ampla, o evento K-Pg foi o instante geológico que marca o fim da era Mesozoica, aquela dominada pelos dinossauros, e o início da Cenozoica, os últimos 66 milhões de anos.

O evento K-Pg foi provocado pela associação de dois fatores: vazamentos magmáticos devastadores onde hoje é a Índia, conjugados com a colisão de um astro celeste de 10 quilômetros de diâmetro na península de Yucatán, no atual México.

"Todos esses episódios de extinção massiva são heterogêneos. Tiveram causas diferentes e transcorreram de forma diversa. Da mesma forma, seu impacto sobre as formas de vida não foi absoluto, mas relativo. Alguns grupos sofreram mais, outros menos. Alguns desapareceram, enquanto outros aproveitaram as novas condições ambientais pós-catástrofe para se diversificar rapidamente", disse Pires.

No novo trabalho, os pesquisadores buscaram entender de que modo as diversas linhagens de mamíferos existentes no final do Cretáceo ultrapassaram o gargalo biótico do evento K-Pg. Também participaram do estudo Daniele Silvestro, da Universidade de Gotemburgo (Suécia), e Brian Rankin, da University of California em Berkeley (Estados Unidos).

A grande classe dos mamíferos surgiu no Triássico há pelo menos 220 milhões de anos, idade do fóssil mais antigo que se conhece. No fim do Cretáceo, a linhagem era bastante diversificada. Havia os placentários (como são popularmente conhecidos os eutérios), linhagem à qual pertence o Homo sapiens, assim como todos os primatas, roedores, morcegos, cetáceos e ungulados, entre outros.

Havia também os marsupiais (ou metatérios), grupo que hoje acolhe gambás, cangurus e coalas. Eles dividiam o cenário com o grupo dos monotremados e, por fim, com o dos multituberculados (seu nome deriva do formato específico de seus dentes, com vários tubérculos).

O novo estudo ressalta que a extinção em massa do Cretáceo se abateu fortemente sobre os mamíferos. Isso não quer dizer que todos os quatro grupos sofreram com a mesma intensidade. A extinção em massa foi mais severa para uns do que para outros.

Durante o Cretáceo, entre 145 e 66 milhões de anos atrás, os multituberculados eram a linhagem dominante e a mais diversificada entre os mamíferos. Sabe-se isso porque, no registro fóssil que antecede o evento K-Pg, os fósseis de multituberculados são a grande maioria. Já os fósseis de placentários e de marsupiais, embora menos numerosos, também são encontrados em bom número.

A exceção são os monotremados. Assim como ocorre hoje, quando há somente duas famílias de monotremados viventes – das quais fazem parte o ornitorrinco e a equidna –, o registro fóssil dos monotremados é muito rarefeito, tanto antes quanto depois do Cretáceo, sugerindo que este grupo sempre foi relativamente marginal em relação às outras linhagens de mamíferos. É também por essa razão que tal linhagem não foi incluída no estudo.

Sabendo-se que havia multituberculados, placentários e marsupiais, qual grupo de mamíferos foi mais severamente atingido no K-Pg? De qual linhagem sobreviveram mais gêneros? Qual grupo apresentou o maior aumento de diversidade (maior especiação) nos milhões de anos imediatamente posteriores ao gargalo biótico? Qual grupo jamais se recuperou do cataclismo?

O único meio para tentar obter respostas a essas perguntas é recorrer ao registro fóssil encontrado em uma mesma região do planeta, de modo a tentar garantir que, há 66 milhões de anos e naquela região, a catástrofe se abateu de forma mais ou menos equivalente sobre todos os grupos de mamíferos.

Quental e Pires elegeram a América do Norte como local do estudo, uma vez que 150 anos de contínuas prospecções paleontológicas naquele continente fornecem um rico painel da diversidade de mamíferos antes, durante e após o evento K-Pg.

"A América do Norte apresenta um registro fóssil com qualidade suficiente para esse tipo de estudo. Já foram feitos outros estudos analisando como os mamíferos ultrapassaram a extinção do Cretáceo, mas até onde pudemos constatar este é um dos primeiros a analisar a dinâmica da diversificação das distintas linhagens de mamíferos”, disse Quental.

Os cientistas utilizaram um conjunto de dados com 188 recentes assembleias fossilíferas do Cretáceo e do Paleoceno – abrangendo um lapso temporal que vai de 69,9 milhões de anos até 55 milhões de anos atrás –, formações localizadas no interior ocidental da América do Norte.

"O registro fóssil de mamíferos da América do Norte possui assembleias muito bem estudadas com datações em torno do evento K-Pg, sendo as ocorrências de fósseis relativamente bem resolvidas, minimizando a incerteza taxonômica. 

O conjunto de dados que utilizamos inclui informações sobre quase 290 gêneros de mamíferos, entre multituberculados, eutérios e metatérios”, disse Quental.

Foram empregados diversos métodos estatísticos avançados para identificar padrões de originação, extinção e diversificação, antes, durante e após o K-Pg. Os resultados evidenciaram que as três linhagens atravessaram a extinção em massa de maneiras bem distintas.

O estudo indica que a taxa de originação de Methateria (marsupiais), por exemplo, permaneceu aproximadamente constante durante todo o intervalo de tempo estudado. No entanto, um claro pico de extinção é identificado durante o K-Pg, gerando um saldo líquido de diversificação negativo. Passado o evento K-Pg, a taxa de extinção diminuiu gradualmente. No entanto, a diversificação líquida negativa persistiu por mais de 2 milhões de anos, até cerca de 64 milhões de anos atrás.

Quanto aos multituberculados, eles estavam se diversificando no fim do Cretáceo, apresentando altas taxas de originação e taxas de extinção relativamente baixas. Já em torno do limite K-Pg, a taxa de extinção permaneceu baixa, mas observam-se quedas na taxa de originação, o que derruba a diversificação de multituberculados para perto de zero. Ou seja, durante o K-Pg a taxa de diversificação encontra-se em equilíbrio, pois aproximadamente a mesma quantidade de gêneros de multituberculados está se originando e se extinguindo.

Segundo o estudo, decorrido o K-Pg, embora a taxa de extinção dos multituberculados permanecesse em queda, o declínio na taxa de originação era ainda maior, consequentemente levando a uma diversificação negativa. Em outras palavras, a quantidade de gêneros de multituberculados continuou diminuindo durante o restante do período analisado, até 55 milhões de anos atrás. Tal declínio parece ter persistido por muito mais tempo, dado que os multituberculados desapareceram progressivamente do registro fóssil mundial, até, por fim, a linhagem terminar há cerca de 35 milhões de anos.

Especula-se que a razão para o fim dos multituberculados teria sido a competição crescente com uma nova linhagem de eutérios, os roedores, cuja ordem tem origem justamente logo após o evento K-Pg, já no período Paleógeno.

Quanto aos eutérios (placentários), o estudo mostra alta originação e alta extinção perto do limite K-Pg, resultando em uma inflexão na diversidade. As taxas de originação eram muito superiores àquelas das extinções, exceto no período entre 66 milhões de anos e 64 milhões de anos atrás.

Logo após, verifica-se um segundo pulso de originação, acompanhado pela queda nas taxas de extinção, sinal da ocorrência de uma curta explosão na diversificação. Em torno de 62 milhões de anos atrás, a originação de eutérios diminui, enquanto a diversificação fica em torno de zero, sugerindo um equilíbrio de diversidade.

"Encontramos três padrões de diversificação entre os grupos de mamíferos. Metatheria se comporta da forma clássica em uma extinção em massa. Diversas extinções se agrupam no tempo, levando a uma queda severa na diversificação”, disse Quental.

Segundo o pesquisador, nos multituberculados a diminuição na diversificação e a subsequente perda de diversidade foram impulsionadas pelo declínio das taxas de originação e não pela extinção, ou seja, perderam diversidade porque demoravam muito para gerar novas espécies.

"Já os eutérios mostram uma dinâmica mais complexa de ascensão e queda, mais precisamente atribuída por oscilações rápidas na taxa de especiação durante e logo após o K-Pg, ao mesmo tempo que a taxa de extinção aumenta, porém, não tanto a ponto de causar uma diversificação negativa por muito tempo", disse Quental.

Pires ressalta que o estudo mostra que a extinção em massa do K-Pg foi ecologicamente seletiva entre as linhagens de mamíferos, “com uma concentração de extinções entre metatérios carnívoros especializados e eutérios insetívoros, enquanto os eutérios e os multituberculados mais generalistas mantiveram maior diversidade”.

Embora os resultados indiquem que os eutérios (placentários) sofreram perdas substanciais no limite de K-Pg, essas perdas foram compensadas pelo aumento da originação. Pode ter ocorrido diversificação entre os eutérios sobreviventes, graças à chegada à América do Norte de outros grupos de eutérios provenientes de outros continentes.

"A plasticidade de dietas dos multituberculados pode ter permitido que os grupos persistissem, explicando as baixas taxas de extinção. A diversidade ecológica e taxonômica dos multituberculados foi crescente durante o fim do Cretáceo. No entanto, nossas análises mostram que os multituberculados não compensaram as perdas por extinção, pois geravam cada vez menos diversidade, diferentemente dos eutérios, cujas perdas foram compensadas por altas taxas de originação”, disse Pires.

A conclusão dos pesquisadores indica que, quando os clados (grupos com ancestral comum) são avaliados individualmente, eventos de extinção em massa podem ser vistos como mudanças na extinção, na originação ou em ambos os regimes.

“Isso significa que os estudos sobre fenômenos macroevolutivos que são centrados em grandes grupos taxonômicos podem estar deixando de contar uma história macroevolutiva muito mais rica, só percebida em escalas taxonômicas mais sutis”, destacam.

O artigo Diversification dynamics of mammalian clades during the K–Pg mass extinction (doi: 10.1098/rsbl.2018.0458), de Mathias M. Pires, Brian D. Rankin, Daniele Silvestro e Tiago B. Quental, pode ser lido em http://rsbl.royalsocietypublishing.org/content/14/9/20180458.

Argilas vermelhas sob a extensa Avenida Paulista

Em Mecânica dos Solos Vol.1, Manuel de Matos Fernandes analisa esse perfil de solo brasileiro que encontra-se sob a famosa avenida de São Paulo

Quem vê a Paulista hoje não imagina que por baixo dela existem camadas de argilas vermelhas (Foto: Divulgação)

Você sabia que a cidade de São Paulo está construída sobre uma bacia sedimentar formada na Era Terciária (Períodos Paleógeno e Neógeno)? Pois é, a bacia em questão é de origem flúvio-lacustre, e apresenta solos extremamente variados, com um embasamento rochoso composto de rochas gnáissicas e graníticas.

Nas zonas mais altas da cidade, os solos sedimentares ficaram sujeitos a um intenso processo de intemperismo. Nesses locais, os solos mais superficiais que têm natureza argilosa sofreram laterização, o que deu origem a argilas vermelhas por via da concentração de óxidos de ferro.

Esses solos podem, por exemplo, ser encontrados na Avenida Paulista. Trata-se de solos não saturados com uma importante fração argilosa.

“A primeira camada, devido a mais intensa laterização, apresenta uma macroestrutura muito porosa. O teor de umidade está sensivelmente abaixo do limite de plasticidade, o que corresponde a um índice de consistência superior a 1,0. Num solo argiloso “clássico”, saturado, isso corresponderia a uma consistência relativamente elevada”, explica o Professor Manuel Fernandes, doutor em engenharia civil pela FEUP.

Caráter colapsível

Todavia, a argila vermelha porosa exibe elevada compressibilidade quando carregada à superfície, devido ao elevado índice de vazios conferido pelo intemperismo. 

Esse solo tem caráter colapsível, podendo exibir igualmente grandes deformações induzidas por um aumento brusco do teor de umidade, por exemplo, associado a uma excepcional subida do nível freático, infiltração de água da chuva, ou até a ruptura de adutoras.

“Abaixo da camada de argila porosa encontra-se a camada de argila de consistência rija. Essa camada apresenta granulometria e limites de Atterberg (métodos de avaliação da natureza) parecidos com a camada superior, sendo o contraste em termos de consistência explicado pelo menor índice de vazios. O grau de saturação é também mais elevado (logo também o peso específico) em virtude da maior proximidade em relação ao nível freático”, conta o Professor Catedrático.

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Ainda a extinção dos dinossauros

Estudo apresenta datação mais precisa da sequência de lava basáltica 'Deccan Traps', na Índia. O vulcanismo teria se acelerado após o impacto de um corpo celeste, contribuindo para a extinção em massa ocorrida há 66 milhões de anos – confira os comentários de Alexander Kellner. 

 

Por: Alexander Kellner

Publicado em 05/10/2015 | Atualizado em 05/10/2015

A região conhecida como ‘Deccan Traps’, a leste de Mumbai, na Índia, apresenta extensos depósitos de lava basáltica. (foto: Mark Richards/UC Berkeley).

 

Não tem jeito: quando se fala em extinção em massa, a atenção do público – e da comunidade científica – é redobrada. Ainda mais quando essa extinção está ligada aos dinossauros. Como é de conhecimento geral, em torno de 66 milhões de anos atrás, uma crise mundial se instaurou no planeta e resultou em uma das maiores extinções em massa conhecidas: mais de 70% de toda a vida foi dizimada em um tempo bem curto do ponto de vista geológico. Isso ocorreu no limite entre os períodos Cretáceo e Paleógeno (limite K/Pg) e o evento marcou o fim de diversos grupos, inclusive o dos dinossauros não avianos (nunca é demais repetir que as aves são dinossauros modificados e sobreviveram até os dias de hoje).

Em 1980, pesquisadores (incluindo um ganhador do prêmio Nobel) postularam que o motivo dessa crise que levou à extinção em massa no limite K/Pg foi um impacto de um corpo celeste de grandes proporções, como um meteoro, cometa ou asteroide, do qual se encontrou a cratera – denominada Chicxulub – na península de Iucatã, no México. Não é difícil imaginar a controvérsia e os questionamentos levantados em torno desse trabalho.

Entre as alternativas à teoria do impacto como responsável por essa extinção em massa, a que mais se destaca é aquela que sublinha a existência de um extenso vulcanismo no planeta, despejando por centenas de anos toneladas de produtos tóxicos e partículas de rochas que teriam uma enorme influência no meio ambiente. Essa proposta não é apenas teórica, mas se baseia no vasto depósito de lava denominado Deccan Traps, na parte centro-oeste da Índia.

Em vermelho, a região vulcânica conhecida como Deccan Traps. O retângulo preto marca a área de coleta de amostras de lava usadas na pesquisa. (imagem: Paul Renne, Berkeley Geochronology Center & UC Berkeley)

O depósito de lavas basálticas atinge uma área de mais de 500 mil quilômetros quadrados e uma espessura de aproximadamente dois mil metros. Essas rochas são evidências de um vulcanismo intenso que teria ocorrido também em torno dos 66 milhões de anos atrás, e muitos colocam essa sequência de eventos vulcânicos – e não o meteoro caído na Terra – como principais responsáveis pela crise biótica no limite K/Pg. Havia uma dificuldade, no entanto, na datação das lavas, cujos resultados indicavam que esse vulcanismo já teria começado antes do limite K/Pg (sendo, assim anterior à grande extinção), perdurando tempos depois desse limite.

Outros especialistas levantaram a possibilidade de que esses dois eventos de grandes proporções – o impacto de um corpo celeste e o intenso vulcanismo que resultou nas lavas basálticas das Deccan Traps – poderiam estar relacionados. No entanto, não havia nenhum estudo mais específico que pudesse provar ou ao menos trazer dados confiáveis que pudessem ser utilizados como argumentos dessa relação. Bem, não havia até agora...

A idade dos depósitos basálticos

Paul Renne, da Universidade da Califórnia em Berkeley, Estados Unidos) e colegas acabam de publicar na Science um estudo detalhado sobre a idade dos derrames basálticos das Deccan Traps. Os autores coletaram amostras em diferentes pontos, procurando estabelecer quando os derrames aconteceram – vale ressaltar que não se trata de um evento único, mas sim de diversos eventos ou pulsos de lavas que ocorreram ao longo de aproximadamente 500.000 anos. A metodologia empregada foi a datação radiométrica, que possibilita, com a ajuda de isótopos radiativos, calcular a idade de formação de uma rocha.

O impacto representado pela cratera Chicxulub teria mais que dobrado o derramamento de lavas

Para sua surpresa, os autores descobriram que a intensidade do vulcanismo não foi uniforme em todo período. Antes do limite K/Pg, o sistema vulcânico predominante era de erupções curtas, resultando em derrames pouco volumosos. Por outro lado, aproximadamente 50 mil anos depois do impacto, os derrames teriam se tornado menos frequentes, mas muito mais intensos, despejando um volume bem maior de lava, com maior potencial para alterações ambientais mais profundas. Os autores estimam que algo em torno de 70% de volume das rochas das Deccan Traps teriam se formado após o limite K/Pg.
Por que teria ocorrido esse aumento do vulcanismo? Segundo Renne e colegas, a evidência está cada vez mais clara: o impacto representado pela cratera Chicxulub teria mais que dobrado o derramamento de lavas.

Controvérsia

Apesar de o estudo ser muito bem-vindo – a precisão de datação tem melhorado muito, com a margem de erro girando em torno dos 100 mil anos – posso imaginar que muitos cientistas vão torcer o nariz. Existem alguns problemas ainda a solucionar para que a ideia de que o impacto de um corpo celeste possa influenciar na atividade vulcânica seja melhor fundamentada. Os autores não apresentam, como eles mesmos admitem, um modelo consistente que possa explicar como um impacto de um corpo celeste (ainda que de grande porte, com um diâmetro estimado em torno de 10km) no México vai ocasionar, 50 mil anos mais tarde, um vulcanismo mais intenso do "outro lado do mundo", na Índia.

Paul Renne inspeciona uma faixa de solo avermelhado entre fluxos de lava nas Deccan Traps. Apesar de trazer resultados importantes, o estudo ainda deixa algumas lacunas, como a relação entre o impacto de um corpo celeste no México e o aumento da atividade vulcânica do outro lado do planeta. (foto: Mark Richards/UC Berkeley)

Também não podemos esquecer que, apesar de bem melhores, as técnicas de datação ainda não são refinadas o suficiente. Afinal, muita coisa acontece em 100 mil anos! Ou seja, simplesmente não temos hoje uma tecnologia que nos possa fornecer precisão maior e possibilitar o entendimento seguro de questões como a influência do derrame basáltico das Deccan Traps na extinção em massa do K/Pg. Parece que este assunto ainda vai dar pano pra manga...

Alexander KellnerMuseu Nacional, Universidade Federal do Rio de Janeiro
Academia Brasileira de Ciências

EVOLUÇÃO DA VIDA E AS ERAS GEOLÓGICAS

 Períodos Geológicos

     Cada uma das três Eras do on Fanerózóico - Paleozóica, Mesozóica e Cenozóica - ilustra um momento especial da história da Terra e o limite entre as Eras é pautado por eventos de extinção em massa. Dentro da Era Paleozóica ("vida antiga") estão vários períodos. 

O nome Cambriano vem de Cambria, que é o nome latino para Gales, onde suas rochas foram primeiramente estudadas. Ordoviciano vem de Ordovices, que é o nome de uma antiga tribo celta. Siluriano homenageia a tribo dos Silures, que habitava uma região de Gales. Devoniano é uma homenagem a Devonshire, na Inglaterra onde estão expostas rochas dessa idade. O nome Carbonífero refere-se aos depósitos de carvões que se encontram acima das rochas devonianas. O nome Permiano foi dado porque as rochas desta idade situavam-se próximas à província de Perm, na Rússia. A Era Paleozóica termina com o maior evento de extinção em massa de todos os tempos.

A Era Mesozóica ("vida do meio"), inclui os períodos Triássico, Jurássico e Cretáceo. O nome Triássico tem a ver com a divisão em três camadas das rochas dessa idade na Alemanha, que se sobrepunham às rochas paleozóicas. Jurássico faz referência às montanhas Jura, na Suíça, já Cretáceo vem do termo latim Creta que significa giz, relativo às rochas da França e Inglaterra.

A Era Cenozóica significa "vida recente". Ela inicia depois da grande extinção que marcou o final do período Cretáceo. dividida em dois períodos: Paleógeno e Neógeno, cada um deles contendo épocas.

 Cambriano

O Cambriano foi caracterizado por uma "Explosão de Vida", onde são registrados vários grupos de animais que têm representantes viventes até hoje e outros grupos que não tinham nenhuma vinculação com qualquer animal conhecido. Os primeiros animais com partes duras mineralizadas surgiram no Cambriano, como por exemplo, moluscos e braquiópodes. Os mares do Cambriano eram abundantes em trilobitas, graptozoários, braquiópodes, moluscos e arqueocitacídeos. Algas calcárias também proliferavam. A fauna mais conhecida do Cambriano é a Fauna do Folhelho de Burgess, preservada nas Montanhas Rochosas do Canadá.

Ordoviciano

No Ordoviciano, houve um aumento considerável na biodiversidade, com a formação de cadeias alimentares mais complexas, devido à maior diversificação das estratégias alimentares dos organismos e a um mais rico teor de oxigênio nos mares. Os primeiros corais (rugosos e tabulados) surgiram no registro. Comunidades marinhas típicas do Ordoviciano eram formadas por moluscos cefalópodes e gastrópodes, braquiópodes, crinóides, corais e gaptólitos. Algas proliferavam nos mares e os trilobitas ainda eram abundantes nesta época. No Ordoviciano são registrados os primeiros vertebrados, chamados ostracodermes, conhecidos como "peixes" sem mandíbula. O final do Ordoviciano é marcado por intensa glaciação que foi responsável pela extinção de muitas espécies habitantes de mares rasos.

Siluriano

Os organismos que sobreviveram à extinção do Ordoviciano adaptaram-se às condições climáticas mais frias do início do Siluriano. Ao longo do período, as condições tornaram-se mais amenas, o que provocou um descongelamento de grandes massas glaciais. Com isso, houve um aumento no nível dos mares. No final do Siluriano, as comunidades voltam a atingir o grau de complexidade similar aquela do Ordoviciano. Os primeiros recifes de coral são registrados. Trilobitas não são mais tão abundantes, mas crinóide e graptólitos proliferaram nos mares. Os maiores predadores do Ordoviciano eram os moluscos cefalópodes nautilóides e os euripterídeos, escorpiões marinhos que podiam atingir até 2 m. Os "peixes" ostracodermes diversificaram-se e os peixes ósseos e cartilaginosos surgiram neste período. Os primeiros fósseis de plantas avasculares são registrados em ambiente continental, juntamente com fósseis de artrópodes, o que deu início à colonização do ambiente terrestre.

Devoniano

Os mares devonianos eram habitados por trilobitas, braquiópodes, euripterídeos, equinodermos e corais. Os moluscos cefalópodes nautilóides começaram a ser substituídos pelos cefalópodes amonóides, com suas conchas enroladas. Nos mares, todos os grupos de peixes conviviam: ostracodermes, placodermes, acantódios, peixes ósseos e peixes cartilaginosos. Ambientes de água doce também exibiam abundante fauna de peixes. Foi a partir de um grupo de peixes ósseos com nadadeiras lobadas que surgiram os primeiros tetrápodes "anfíbios". Na terra, as primeiras plantas vasculares e, também, as primeiras plantas com sementes surgiram, atingindo alguns metros de altura. As cadeias alimentares no ambiente terrestre também se tornaram complexas. Ao final do Devoniano, ocorreu um evento de extinção afetou principalmente as comunidades marinhas. Vários grupos de peixes foram eliminados.

Carbonífero

Os maiores depósitos de carvão do Hemisfério Norte provêm deste período, originados das exuberantes florestas de clima úmido e tropical que cobriam os continentes. Na parte sul, ainda reinava um clima muito frio, com intensa glaciação. Invertebrados como braquiópodes, briozoários, moluscos cefalópodes amonóides, gastrópodes, bivalves e crinóides eram abundantes nos mares. Os trilobitas já estavam em declínio nesta época. Dentre os peixes, os ósseos e os cartilaginosos dominavam os mares. Na terra, habitando as grandes florestas havia uma rica fauna de artrópodes, que eram fonte alimentar dos primeiros tetrápodes terrestres, os anfíbios. Estes eram bastante diversificados, com formas atingindo cerca de 2 m. Ao final do Carbonífero surgiram os primeiros tetrápodes amniotas, animais que não mais dependiam da água para sua reprodução. Sua fecundação passou a ser interna e os embriões passaram a ser protegidos por um ovo com casca e por um envoltório chamado âmnio, que conferia maior proteção contra a desidratação. Assim, os tetrápodes puderam se dispersar mais amplamente ao longo das massas de terra.

Permiano

No Permiano, a glaciação do hemisfério sul chegou ao fim, o que gerou um melhoramento climático. no Permiano que todas as massas de terra começam a se unir e vão formar o supercontinente Pangea. O choque das placas continentais gerou uma série de eventos climáticos, como o soerguimento de montanhas e mudanças no regime de circulação dos ventos, o que fez com que as regiões mais internas do Pangea sofressem intensa aridização. Nas médias e altas latitudes da parte sul do futuro Pangea, regiões com clima mais temperado, desenvolveu-se a "Flora Glossopteris", característica do período. As gimnospermas iniciaram sua ascensão no Permiano. Os aminotas espalharam-se por todos os continentes e passaram, também, a explorar ambientes aquáticos, como o fizeram os mesossauros. A diversificação dos amniotas se deu em duas grandes linhagens: a linhagem Diapsida, que inclui os répteis e as aves, e a linhagem Synapsida, que inclui grupos extintos como pelicossauros, dicinodontes, cinodontes e que hoje é representada apenas pelos mamíferos. Os pelicossauros, com suas "velas" dorsais, eram os predadores que dominavam os ecossistemas terrestres do Permiano. Ao final do Permiano ocorreu o maior evento de extinção em massa da história da Terra, que dizimou 95% das espécies marinhas, entre elas, todas as espécies de trilobitas, corais rugosos e tabulados. Na terra, os pelicossauros, outros grupos de sinápsidos e muitos anfíbios foram extintos.

Triássico

O Triássico foi um período de transição, onde a terra e os mares foram recolonizados, depois da grande extinção permiana. Durante todo o período, o Pangea ficou estabelecido, o que conferiu um cosmopolitismo às faunas terrestres, já que, devido à continuidade das massas de terra, não havia muitas barreiras à dispersão. O clima tornou-se uniforme, quente e seco. Estas condições climáticas ocasionaram mudanças florísticas. Na parte sul do Pangea, a "Fauna Glossopteris" do Permiano foi substituída pela "Fauna Dicroidium", caracterizada por plantas com cutículas mais espessas. As gimnospermas se desenvolveram em cicadáceas e ginkgos e, no fim do período, surgiram as coníferas. Muitos novos grupos de tetrápodes também surgiram no Triássico. São eles, as tartarugas, os crocodilos, os pterossauros, os dinossauros, os ictiossauros, os plesiossauros e os mamíferos. Nos mares, tubarões e peixes ósseos eram abundantes. Dentre os invertebrados, surgiram os corais escleractíneos, que são os atuais corais construtores de recifes. Moluscos cefalópodes amonóides e belemnóides eram bastante comuns, além de moluscos bivalves, gastrópodes e equinodermos.

Jurássico

Os mares jurássicos eram repletos de peixes e répteis marinhos, como os ictiossauros e os pelsiossauros. Dentre os invertebrados, se destacavam esponjas, corais, briozoários, moluscos gastrópodes, bivalves e grandes moluscos cefalópodes amonóides, bem como belemnóides. Os ares eram dominados pelos pterossauros, mas na metade do período as aves também passaram a ocupar os céus. No ambiente terrestre, as gimnospermas eram as plantas mais bem representadas com cicas, ginkgos e coníferas. Uma grande variedade de artrópodes, como insetos, aranhas e escorpiões, estavam presentes. Crocodilos eram abundantes e os dinossauros eram os "senhores da terra" exibindo grande diversificação entre as formas herbívoras - ornitísquios e saurópodes - e formas carnívoras - os terópodes. Os mamíferos, em sua maioria insetívoros e de hábitos noturnos, eram animais de pequeno porte e compunham as faunas de microvertebrados. O Pangea iniciou sua fragmentação no Jurássico.

Cretáceo

Nos mares cretáceos, havia abundância de esponjas, moluscos cefalópodes amonóides, equinodermos, como os ouriços, e crustáceos; recifes eram formados, principalmente, por bivalves rudistas, muito semelhantes aos extintos corais rugosos, além dos corais escleractíneos. Os braquiópodes declinaram em diversidade. Os moluscos gastrópodes modernos, os neogastrópodes, surgiram no Cretáceo, assim como os peixes ósseos modernos (teleósteos) e os tubarões modernos. Os ictiossauros estavam em declínio, mas os mosassauros (lagartos marinhos) eram predadores vorazes. Plesiosauros de pescoços muito longos são registrados. no Cretáceo que surgem as primeiras plantas com flor, as angiospermas que passaram a conviver com as bem estabelecidas gimnospermas. Muitos grupos de insetos com representantes atuais surgiram neste período, desenvolvendo estreitas relações ecológicas com as angiospermas. Dentre os tetrápodes abundam as tartarugas, os crocodilos, lagartos e anfíbios anuros. Os três grupos de mamíferos atuais - monotremos, marsupiais e placentários - têm sua origem no Cretáceo. Novas famílias de dinossauros surgiram, como os ceratopsídeos. Convivendo com as aves, estavam várias espécies de dinossauros terópodes com penas. Formas gigantes de pterossauros se desenvolveram, apesar do grupo estar em declínio no Cretáceo.

O final do período é marcado pelo evento de extinção em massa que eliminou os dinossauros não-avianos, os répteis marinhos, os pterossauros, entre outras espécies marinhas.

Terciário

O termo Terciário que fazia alusão a uma antiga classificação das rochas de Steno, foi substituído por dois novos termos: Paleógeno e Neógeno, ambos divididos em épocas.

Paleógeno

O Paleógeno é dividido em três épocas: Paleoceno, Eoceno e Oligoceno. Os mares do Paleógeno eram habitados por moluscos gastrópodes e bivalves, lulas, ouriços-do-mar, tubarões e peixes ósseos. Os foraminíferos eram abundantes. O Paleógeno é caracterizado como um período em que a Terra apresentava uma série de nichos vagos, antes ocupados pelos animais extintos no Cretáceo. Muitos desses nichos, antes ocupados pelos dinossauros, foram ocupados pelos mamíferos que, a partir disso, sofreram intensa radiação. Os continentes, que no Cretáceo passaram por franca deriva, atingiram uma configuração muito semelhante à atual. Entretanto, as Américas estavam separadas, o que ocasionou o desenvolvimento de uma fauna peculiar de mamíferos na América do Sul, especialmente marsupiais. No Paleoceno, as plantas e os insetos eram similares aos atuais, mas os mamíferos ainda eram animais pequenos. No Eoceno, enquanto os mamíferos evoluíam em terra, nos mares surgiram as primeiras baleias. Os mamíferos ungulados (artiodáctilos e perissodáctilos) começaram a ficar abundantes na Europa e américa do Norte. As aves modernas surgem nessa época. Aves terrestres carnívoras atingiam mais de 2 m. Ao final do Eoceno, vários grupos de mamíferos foram extintos e, no Oligoceno, novas formas de mamíferos evoluíram. Estas incluem mastodontes, tatus, preguiças gigantes, camelos, cavalos, tigres dentes de sabre, lobos, ursos, entre outros. Muitas formas de gramíneas se desenvolveram no Oligoceno.

Neógeno

O Neógeno é dividido em duas épocas: Mioceno e Plioceno. No Mioceno, os ungulados perissodáctilos e artiodáctilos passaram por rápida evolução. uma época caracterizada por um clima global mais ameno que propiciou a expansão das gramíneas. A frica, que estava isolada, juntou-se à sia, o que permitiu uma série de migrações de animais. O Plioceno é marcado por uma aridização e um resfriamento global que facilitaram ainda mais a expansão das gramíneas e das savanas. Mamíferos ungulados pastadores passaram a viver nas áreas de pastagens. A ponte entre as Américas do Norte e do Sul em estabelecida no Plioceno, o que gerou o "Grande Intercâmbio Americano" de faunas e dispersão de floras entre os dois continentes. Geleiras acumularam-se nos pólos e avançaram para mais baixas latitudes.

Quaternário

Assim como Terciário, o termo Quaternário está caindo em desuso. Algumas colunas do tempo geológico optaram por incluir as duas épocas do Quaternário dentro do Neógeno. A coluna apresentada dentro do capítulo "Tempo Geológico", de Gradstein e Ogg (1997), mantém o Quaternário como um período da Era Cenozóica. Segundo essa concepção, o Quaternário é dividido em duas épocas: Pleistoceno e Holoceno. As comunidades do Pleistoceno eram muito semelhantes às comunidades atuais. Muitas espécies características do Pleistoceno sobrevivem até hoje, dentre elas, coníferas, angiospermas, insetos, moluscos, aves e mamíferos. A mega-fauna de mamíferos caracteriza esta época conhecida como "a era do gelo", caracterizada por diversos eventos de glaciação. A extinção dos mega-mamíferos no final do Pleistoceno é tema de grandes debates. A hipótese mais difundida assume que estes animais foram vítimas de caçadores humanos (over-kill) que os levaram à extinção. As populações de Homo sapiens estavam em franca expansão nesta época e dados no registro indicam que a chegada de humanos nos vários continentes coincide com a extinção dos mega-mamíferos. Também é hipotetizado que doenças ou mesmo mudanças climáticas tenham vitimado os mega-mamíferos pleistocênicos. O Holoceno é caracterizado pelo fim das glaciações e é a época em que atualmente vivemos.