Pré-cambriano

Pré-cambriano
O Pré-cambriano compreende os éons Hadeano, Arqueano e Proterozóico .
Ca. 4.500 - 542 milhões de anos atrás
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O Pré-cambriano (ou Pré-Cambriano ) é um intervalo de tempo geológico de aproximadamente 4 bilhões de anos, começando com a formação da Terra por volta de 4.500 milhões de anos atrás (mya) e continuando até o aparecimento abrupto no registro fóssil cerca de 542 mya de abundante macroscopia animais de carapaça dura . Esse evento marca o início do período Cambriano .

Durante as vastas profundezas do tempo pré-cambriano, o planeta recém-formado congelou, resfriou, se diferenciou em partes sólidas, líquidas e gasosas, e se tornou o local para a origem das formas de vida microscópicas que proliferaram e se tornaram os principais participantes da formação do planeta. As bactérias fotossintéticas , em particular, liberaram tanto oxigênio que fez com que a grande carga de ferro dissolvido das águas se precipitasse na forma de óxidos de ferro (que formam os ricos veios de minério de ferro de hoje ). Como as bactérias continuaram a produzir oxigênio, enquanto os níveis de ferro na água diminuíram, o oxigênio se acumulou na atmosfera, atingindo o nível necessário para suportar as formas de vida multicelular que estavam se desenvolvendo nas águas - com base em um desenvolvimento anterior de células não nucleadas ( procariotos ) para células nucleadas ( eucariotos ).

O pré-cambriano é dividido, do mais antigo ao mais recente, nos éons hadianos, arqueanos (ou arqueanos) e proterozóicos . Alguns cientistas reconhecem apenas duas subdivisões, os éons arqueano e proterozóico, começando no pré-cambriano a partir da formação da crosta terrestre e as rochas terrestres mais antigas de 3800-4000 mya. Em formações rochosas que datam do eon arqueano, a primeira evidência fóssil de células procarióticas aparece por volta de 3.500 mya e a primeira evidência fóssil de células eucarióticas aparece por volta de 2.700 mya. As algas vermelhas, o primeiro organismo multicelular conhecido, aparecem por volta de 1200 mya e os primeiros organismos multicelulares complexos conhecidos aparecem no período Ediacaran, começando pelo menos por 570 mya.

Conteúdo

• 1 Visão Geral
• 2 Vida antes do Cambriano
• 3 Ambiente planetário e a catástrofe do oxigênio
• 4 subdivisões do pré-cambriano
• 5 referências
• 6 créditos

O período cambriano imediatamente seguinte é a idade em que uma rápida expansão dos filos animais aparece no registro fóssil, um evento denominado explosão cambriana .

Tempo geológico (cerca de 4500 milhões de anos atrás - presente)
Hadean	Arqueano	Proterozóico	Fanerozóico
Pré-cambriano (ca. 4.500 - 542 milhões de anos atrás)

visão global

Muito pouco se sabe sobre o Pré-cambriano, apesar do fato de que ele representa cerca de sete oitavos da história da Terra. O pouco que se sabe foi amplamente descoberto nas últimas quatro ou cinco décadas. O registro fóssil pré-cambriano é pobre, e os fósseis que estão presentes (como os de estromatólitos - formados por biofilmes microbianos cujo limo calcário misturado com grãos sedimentares endurece e com o tempo se acumula em camadas formando uma espécie de nódulo) são de uso limitado para trabalho bioestratigráfico (Monroe e Wicander 1997). Muitas rochas pré-cambrianas são fortemente metamorfoseadas , obscurecendo suas origens, enquanto outras foram destruídas pela erosão ou permanecem profundamente enterradas sob estratos fanerozóicos (Monroe e Wicander 1997, Gore 2006).

Pensa-se que a própria Terra se aglutinou de material em órbita ao redor do Sol com aproximadamente 4500 mya e pode ter sido atingida por um planetesimal do tamanho de Marte logo após sua formação, separando o material que se juntou para formar a Lua. Uma crosta estável estava aparentemente instalada por volta de 4400 mya, uma vez que os cristais de zircão da Austrália Ocidental foram datados em 4404 mya.

O termo "pré-cambriano" é um tanto datado, mas ainda é usado comumente entre geólogos e paleontólogos . Também foi brevemente chamado de Éon criptozoico . Parece provável que "pré-cambriano" acabará por ser substituída pelos termos preferenciais Proterozóico , Arqueano , e Hadean, e tornar-se um termo obsoleto.

Vida antes do cambriano

Não se sabe quando a vida se originou, mas o carbono em rochas datadas de 3800 mya de ilhas ao largo da Groenlândia ocidental pode ser de origem orgânica. Bactérias bem preservadas com mais de 3460 milhões de anos foram encontradas na Austrália Ocidental . Prováveis ​​fósseis 100 milhões de anos mais velhos foram encontrados na mesma área. Há um registro bastante sólido da vida bacteriana durante o restante do Pré-cambriano.

Com exceção de alguns relatos contestados de formas muito mais antigas do Texas e da Índia, as primeiras formas de vida multicelulares complexas parecem ter aparecido por volta de 600 mya. Uma coleção bastante diversa de formas de corpo mole é conhecida em uma variedade de locais em todo o mundo entre 600 mya e 542 mya (o início do período Cambriano ). Estes são referidos como biota Ediacaran ou Vendian . Criaturas de casca dura apareceram no final desse período de tempo.

Uma coleção muito diversa de formas apareceu por volta de 544 mya, começando no final do Pré-cambriano com uma "pequena fauna de conchas" mal compreendida e terminando no início do Cambriano com uma "fauna de xisto de Burgess" muito diversa e bastante moderna, evidenciando uma radiação rápida de formas chamadas explosão cambriana de vida. Mayr (2001) conclui que a aparente explosão de novos filos no início do Cambriano foi possivelmente devido à esqueletização de uma variedade de organismos de corpo mole que já existiam no Pré-cambriano.

Meio ambiente planetário e a catástrofe do oxigênio

Uma proposta de reconstrução do supercontinente Rodinia há 750 milhões de anos, com cinturões orogênicos de 1,1 bilhão de anos em destaque. Evidências geológicas sugerem que Rodinia se formou cerca de 1000 mya durante a era Mesoproterozóica e se separou durante a era Neoproterozóica cerca de 600 mya.

As massas de terra continentais projetando-se acima da superfície das águas que cobrem a Terra se reuniram, se separaram e se remontaram várias vezes durante as eras do tempo geológico, mas os detalhes dos movimentos das placas no Pré-cambriano são apenas vagamente conhecidos. Em geral, acredita-se que a maior parte das massas de terra da Terra se reuniram em um único supercontinente, Rodinia, por volta de 1000 mya, e depois se separaram por volta de 600 mya. Vários períodos glaciais foram identificados, remontando à época de Huronian, aproximadamente 2.200 mya. A mais bem estudada das glaciações mais antigas é a glaciação Sturtian-Varangian, em torno de 600 mya, que pode ter levado as condições glaciais até o equador, resultando em uma "Terra em bola de neve".

A atmosfera da Terra primitiva é pouco conhecida, mas acredita-se que tenha alto teor de gases redutores, contendo muito pouco oxigênio livre . O jovem planeta provavelmente tinha uma tonalidade avermelhada, e seus mares eram considerados verde-oliva. Muitos materiais com óxidos insolúveis parecem ter estado presentes nos oceanos por centenas de milhões de anos após a formação da Terra.

Quando as bactérias desenvolveram a maquinaria bioquímica para realizar a fotossíntese , começaram a produzir oxigênio em grandes quantidades, causando uma crise ecológica às vezes chamada de Catástrofe do Oxigênio. Em uma fase inicial da produção de alto volume de oxigênio, o oxigênio foi logo amarrado em reações químicas, principalmente com o ferro , até que o suprimento de superfícies oxidáveis ​​acabou. Depois disso, a moderna atmosfera de alto oxigênio se desenvolveu. Rochas mais antigas contêm formações de ferro em faixas massivas que foram aparentemente estabelecidas como ferro e oxigênio combinados pela primeira vez.

Subdivisões do Pré-cambriano

Diversas terminologias e estruturas para caracterizar os primeiros anos da existência da Terra foram desenvolvidas no século passado. Com melhorias e maior uso de métodos de datação radiométrica, no entanto, os cientistas estão atribuindo datas reais plausíveis para formações e recursos específicos, e o campo está se tornando mais estável.

• Proterozóico . No uso moderno, o éon Proterozóicoé mais frequentemente o período que se estende desde o início dafronteira cambriana mais antigaaté 2500 mya. A fronteira cambriana mais antiga foi colocada várias vezes por vários autores, mas essa fronteira agora foi estabelecida em 542 mya. Como usado originalmente, o termo Proterozóico era sinônimo de Pré-cambriano e, portanto, incluía tudo antes da fronteira cambriana.
  • Neoproterozóico . A era Neoproterozóica é considerada a subdivisão mais antiga do Proterozóico, estendendo-se desde a fronteira cambriana mais antiga até 900 mya, embora o uso moderno tenda a representar um intervalo mais curto de 542-600 mya. O Neoproterozóico corresponde às rochas "Pré-cambrianas Z" da geologia norte-americana mais antiga.
    • Ediacaran (parte da era Neoproterozóica do éon Proterozóico). Em março de 2004, a União Internacional de Ciências Geológicas definiu oficialmente o termo período ediacarano como começando no momento da deposição de um limite estratigráfico particular, cerca de 620 mya e terminando no início do Cambriano, 542 mya. No período Ediacaran, surgiu a fauna Ediacaran. O período Ediacarano é mais longo do que o período desde o desaparecimento dos dinossauros, cerca de 65 mya; o Ediacaran é um período de tempo suficiente para mudanças significativas e desenvolvimento de diversos tipos de corpos, como pode ser visto na explosão cambriana.
    • Criogeniano. Esta é uma subdivisão proposta da era Neoproterozóica.
    • Tonian. O Tonian é outra subdivisão proposta da era Neoproterozóica.
  • Mesoproterozóico. A era Mesoproterozóica é a divisão intermediária do éon Proterozóico e estende-se de aproximadamente 900 a 1600 mya. Este período de tempo corresponde às rochas "Y Pré-cambriano" da geologia norte-americana mais antiga.
  • Paleoproterozóico. A era Paleoproterozic é a subdivisão mais antiga do éon Proterozóico , estendendo-se aproximadamente de 1600-2500 mya. Corresponde às rochas "Pré-cambrianas X" da geologia norte-americana mais antiga.
• Arqueano . O éon Archaen estende-se aproximadamente de 2500-3800 mya.
• Hadean. O eon Hadeano é a divisão correspondente ao tempo anterior a 3800 mya. Este termo foi originalmente concebido para abranger o tempo antes de quaisquer rochas preservadas serem depositadas, embora muito poucos leitos de rochas pareçam ser datados um pouco antes de 3800 mya. Alguns cristais de zircão de cerca de 4400 mya demonstram a existência de crosta no éon Hadeano. Outros registros da época de Hadean vêm da lua e meteoritos .

Foi proposto que o Pré-cambriano deveria ser dividido em eras e eras que refletem os estágios da evolução planetária, ao invés do esquema atual baseado em idades numéricas. Tal sistema poderia contar com eventos no registro estratigráfico e ser demarcado por seções e pontos de estratótipo de limite global (GSSPs) (seções estratigráficas acordadas internacionalmente, que servem como seção de referência para um limite particular na escala de tempo geológica). O Pré-cambriano pode ser dividido em cinco éons "naturais", caracterizados da seguinte forma (Bleeker 2004):

1. Acreção e diferenciação: Um período de formação planetária até o evento de impacto gigante de formação da Lua.
2. Hadean: The Late Heavy Bombardment period.
3. Arqueano: um período definido pelas primeiras formações crustais (o cinturão de pedras verdes de Isua) até a deposição de formações ferríferas bandadas devido ao aumento do conteúdo de oxigênio atmosférico.
4. Transição: Período de contínua formação de faixas de ferro até os primeiros leitos continentais vermelhos.
5. Proterozóico: Período das placas tectônicas modernas até os primeiros animais .
6.  

7. References

8. Bleeker, W. 2004. Toward a "natural" Precambrian time scale. In F. M. Gradstein, J. G. Ogg, and A. G. Smith (eds.). A Geologic Time Scale 2004. Cambridge University Press. ISBN 0-521-78673-8.
9. Gore, P. J. W. 1999. The Precambrian. Retrieved December 6, 2006.
10. Mayr, E. 2001. What Evolution Is. New York: Basic Books. ISBN 0465044263.
11. Monroe, J., and R. Wicander. 1997. The Changing Earth, 2nd edition. Belmont: Wadsworth Publishing Company.
12. Wilde S. A., J. W. Valley, W. H. Peck, and C. M. Graham. 2001. Evidence from detrital zircons for the existence of continental crust and oceans on the Earth 4.4 Gyr ago. Nature 409: 175-178.
13. Wyche, S., D. R. Nelson, and A. Riganti. 2004. [4350–3130 Ma detrital zircons in the Southern Cross Granite–Greenstone Terrane, Western Australia: Implications for the early evolution of the Yilgarn Craton. Australian Journal of Earth Sciences 51(1): 31. Retrieved January 10, 2006.
14. Valley, J. W., W. H. Peck, and E. M. King. 1999. Zircons are forever. University of Wisconsin-Madison Geology Alumni Newsletter. Retrieved January 10, 2006.
15.  

Fósseis mais antigos do mundo são encontrados no Canadá

Cientistas encontraram microfósseis que podem ter surgido entre 3,7 e 4,2 bilhões de anos atrás

4 min de leitura

• Matthew Dodd*

02 Mar 2017 - 12h56 Atualizado em 02 Mar 2017 - 12h56

Filamentos de microfósseis (Foto: Reprodução/Matthew Dodd)

A Terra tinha um visual bem diferente há 3,7 bilhões de anos. Não havia plantas, animais, e o céu não era azul. A superfície parecia um terreno baldio rochoso e vazio. 

Ainda assim, é por volta dessa época que acreditamos que o primeiro tipo de vida surgiu, no fundo do oceano em volta de fendas quentes em uma parte no fundo do mar que chamamos de circulação hidrotermal. Aqui, fluídos quentes circulam através de pedras no fundo do oceano, carregando ferro e outros elementos de pedras para a água ao redor. Os elementos e a energia desse ambiente o fazem parecer o lugar perfeito para o início de vida.

Para testar essa teoria, meus colegas e eu estudamos um grupo antigo de pedras em uma região chamada o cinturão de Nuvvuagittuq, no nordeste do Canadá, que tem entre 3,7 bilhões e 4,2 bilhões de anos. O cinturão preserva algumas das formações de ferro desenvolvidas em ambientes análogos às circulações hidrotermais de hoje. E nelas encontramos microfósseis que acreditamos ser mais velhos do que os fósseis encontrados na Austrália, que têm 3,5 bilhões de anos e que até então era considerados os mais velhos encontrados. Isso torna esses fósseis os mais velhos de que se tem notícia e possivelmente a evidência mais antiga de vida na Terra. 

Rochas criadas a partir da circulação hidrotermal no fundo do mar (Foto: Reprodução/Dominic Papineau)

Para descobrir os fósseis, nós cortamos pedaços bem finos das pedras, de forma que pudéssemos olhar através deles e estudá-los com um microscópio. Ao fazer isso, encontramos filamentos microscópicos de ferro com tamanhos entre cinco e dez mícrons de diâmetro, menos do que a metade da largura de um fio de cabelo humanos, e quase meio milímetro de comprimento. Os filamentos que vimos eram bem detalhados e compartilhavam semelhanças incríveis com os fósseis de micróbios mais modernos e de pedras mais novas.

Algumas características desses filamentos antigos, como suas ligações com o ferro, por exemplo, são parecidas com as encontradas em micróbios modernos, que usam essas ligações para se prender em pedras. Esses micróbios prendem o ferro que sai das circulações hidrotermais, e o usam em reação para liberar energia química. Eles então usam essa energia para transformar dióxido de carbono da água ao redor em matéria orgânica, permitindo que ela cresça. 

Como sabíamos que eram fósseis?

Quando encontramos as estruturas de fósseis, sabíamos que elas eram interessantes e candidatas promissoras para microfósseis. Mas precisávamos demonstrar que isso é o que realmente eram e que não eram um fenômeno não biológico. Então, avaliamos todos os cenários que poderiam ter formado os tubos e filamentos, incluindo os gradientes químicos ricos em ferro e o crescimento metamórfico das pedras. Nenhum desses mecanismos se encaixava nas observações que fizemos. 

Nós então procuramos por traços químicos nas rochas que poderiam ter sido deixados para trás por micro-organismos. Encontramos matéria orgânica preservada como grafite de forma a sugerir que tinha sido formada por micróbios. Também encontramos minerais chave que geralmente são produzidos pelo declínio de material biológicos em sedimentos, como carbonato e apatita (que contém fósforo). Esses minerais também apareciam em estruturas granuladas que geralmente se formam em sedimentos em torno de organismos em decomposição e às vezes preservam estruturas microfósseis dentro de si. Todas essas observações independentes nos deram evidências fortes da origem biológica das microestruturas.

Filamentos ligados no ferro (Foto: Reprodução/Matthew Dodd)

As evidências demonstram forte presença biológica nas rochas que têm entre 3,7 bilhões e 4,2 bilhões de anos, aumentando a data dos microfósseis mais velhos que conhecemos por 300 bilhões de anos. Colocar essa linha do tempo em perspectiva, se voltássemos 300 milhões de anos no tempo, os dinossauros nem teriam surgido ainda. 

O fato de termos encontrados essas pequenas formas de vida em depósitos de circulação hidrotermal que surgiram tão cedo na história da Terra reforça a teoria de que a vida surgiu desse tipo de ambiente. O ambiente no qual encontramos esses microfósseis antigos e suas semelhanças com fósseis mais jovens e bactérias modernas sugerem que os metabolismos baseados em ferro estão entre as primeiras formas nas quais a vida se sustentou sozinha na Terra. 

Também vale lembrar que essa descoberta nos lembra que a vida conseguiu se estabilizar e se desenvolver na Terra em um momento no qual Marte tinha água líquida em sua superfície. Isso nos deixa com a possibilidade empolgada de que, se as condições da superfície de Marte e Terra forem parecidas, a vida também deve ter começado em Marte há 3,7 bilhões de anos. Ou a Terra pode ter sido apenas uma exceção. 

*Matthew Dodd é um pesquisador financiado pelo Conselho de Pesquisa de Ciências de Física e Engenharia (EPSRC) da Inglaterra. Esta matéria foi publicada originalmente em inglês no The Conversation.

Leia também:

 
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Fonte: https://revistagalileu.globo.com/Ciencia/noticia/2017/03/fosseis-mais-antigos-do-mundo-sao-encontrados-no-canada.html

Oldest evidence of life on land found in 3.48-billion-year-old Australian rocks

by University of New South Wales

 

Ridges in the ancient Dresser Formation in the Pilbara Craton of Western Australia that preserve ancient stromatolites and hot spring deposits. Credit: Kathleen Campbell

Fossil evidence of early life has been discovered by UNSW scientists in 3.48 billion year old hot spring deposits in the Pilbara of Western Australia - pushing back by 3 billion years the earliest known existence of inhabited terrestrial hot springs on Earth.

Previously, the world's oldest evidence for microbial life on land came from 2.7- 2.9 billion year old deposits in South Africa containing organic matter-rich ancient soils.

"Our exciting findings don't just extend back the record of life living in hot springs by 3 billion years, they indicate that life was inhabiting the land much earlier than previously thought, by up to about 580 million years," says study first author, UNSW PhD candidate, Tara Djokic.

"This may have implications for an origin of life in freshwater hot springs on land, rather than the more widely discussed idea that life developed in the ocean and adapted to land later."

Scientists are considering two hypotheses regarding the origin of life. Either that it began in deep sea hydrothermal vents, or alternatively that it began on land in a version of Charles Darwin's "warm little pond".

Evidências fósseis do início da vida foram descobertas por cientistas da UNSW em depósitos termais de 3,48 bilhões de anos em Pilbara, Austrália Ocidental - atrasando em 3 bilhões de anos a mais antiga existência conhecida de fontes termais terrestres habitadas na Terra.

Anteriormente, a evidência mais antiga do mundo para a vida microbiana em terra vinha de depósitos de 2,7 a 2,9 bilhões de anos na África do Sul contendo solos antigos ricos em matéria orgânica.

"Nossas descobertas empolgantes não apenas prolongam o recorde de vida em fontes termais em 3 bilhões de anos, elas indicam que a vida estava habitando a terra muito antes do que se pensava, em cerca de 580 milhões de anos", diz o primeiro autor do estudo. , Doutoranda da UNSW, Tara Djokic.

"Isso pode ter implicações para a origem da vida em fontes termais de água doce em terra, em vez da ideia mais amplamente discutida de que a vida se desenvolveu no oceano e se adaptou à terra mais tarde".

Os cientistas estão considerando duas hipóteses sobre a origem da vida. Ou começou em fontes hidrotermais do fundo do mar ou, alternativamente, em terra em uma versão do "pequeno lago quente" de Charles Darwin.

 

"The discovery of potential biological signatures in these ancient hot springs in Western Australia provides a geological perspective that may lend weight to a land-based origin of life," says Ms Djokic.

"Our research also has major implications for the search for life on Mars, because the red planet has ancient hot spring deposits of a similar age to the Dresser Formation in the Pilbara.

"Of the top three potential landing sites for the Mars 2020 rover, Columbia Hills is indicated as a hot spring environment. If life can be preserved in hot springs so far back in Earth's history, then there is a good chance it could be preserved in Martian hot springs too."

The study, by Ms Djokic and Professors Martin Van Kranendonk, Malcolm Walter and Colin Ward of UNSW Sydney, and Professor Kathleen Campbell of the University of Auckland, is published in the journal Nature Communications.

 "A descoberta de possíveis assinaturas biológicas nessas antigas fontes termais no oeste da Austrália fornece uma perspectiva geológica que pode dar peso à origem da vida terrestre", diz Djokic.

"Nossa pesquisa também tem implicações importantes para a busca de vida em Marte, porque o planeta vermelho possui depósitos termais antigos de idade semelhante à da Formação Dresser em Pilbara.

"Dos três principais locais de pouso possíveis para o rover Mars 2020, o Columbia Hills é indicado como um ambiente de fontes termais. Se a vida pode ser preservada em fontes termais tão antigas na história da Terra, então há uma boa chance de que seja preservada em Fontes termais marcianas também. "

O estudo, de Djokic e os professores Martin Van Kranendonk, Malcolm Walter e Colin Ward da UNSW Sydney, e a professora Kathleen Campbell da Universidade de Auckland, são publicados na revista Nature Communications.

Spherical bubbles preserved in 3.48 billion year old rocks in the Dresser Formation in the Pilbara Craton in Western Australia provide evidence for early life having lived in ancient hot springs on land. Credit: UNSW

The researchers studied exceptionally well-preserved deposits which are approximately 3.5 billion year old in the ancient Dresser Formation in the Pilbara Craton of Western Australia.

They interpreted the deposits were formed on land, not in the ocean, by identifying the presence of geyserite - a mineral deposit formed from near boiling-temperature, silica-rich, fluids that is only found in a terrestrial hot spring environment. Previously, the oldest known geyserite had been identified from rocks about 400 million years old.

Within the Pilbara hotspring deposits, the researchers also discovered stromatolites - layered rock structures created by communities of ancient microbes. And there were other signs of early life in the deposits as well, including fossilised micro-stromatolites, microbial palisade texture and well preserved bubbles that are inferred to have been trapped in a sticky substance (microbial) to preserve the bubble shape.

"This shows a diverse variety of life existed in fresh water, on land, very early in Earth's history," says Professor Van Kranendonk, Director of the Australian Centre for Astrobiology and head of the UNSW school of Biological, Earth and Environmental Sciences.

"The Pilbara deposits are the same age as much of the crust of Mars, which makes hot spring deposits on the red planet an exciting target for our quest to find fossilised life there."In September 2016, Professor Kranendonk was part of an international team that found what is possibly the oldest evidence of life on earth - 3.7 billion year old fossil stromatolites in Greenland deposits that were laid down in a shallow sea. He has also given geological advice to NASA on where to land the rover on the 2020 Mars Exploration Mission.

Os pesquisadores estudaram depósitos excepcionalmente bem preservados, com aproximadamente 3,5 bilhões de anos na antiga Formação Dresser, no Pilbara Craton, na Austrália Ocidental.

Eles interpretaram que os depósitos foram formados em terra, não no oceano, identificando a presença de geyserita - um depósito mineral formado a partir de fluidos ricos em sílica, à temperatura de ebulição, encontrados apenas em um ambiente termal terrestre. Anteriormente, o geyserito mais antigo conhecido havia sido identificado a partir de rochas com cerca de 400 milhões de anos.

Dentro dos depósitos de água quente de Pilbara, os pesquisadores também descobriram estruturas rochosas de estromatólitos criadas por comunidades de micróbios antigos. E também havia outros sinais de vida precoce nos depósitos, incluindo micro-estromatólitos fossilizados, textura de paliçada microbiana e bolhas bem preservadas que foram deduzidas como presas em uma substância pegajosa (microbiana) para preservar a forma da bolha.


"Isso mostra que uma variedade diversificada de vidas existia em água doce, em terra, muito cedo na história da Terra", diz o professor Van Kranendonk, diretor do Centro Australiano de Astrobiologia e diretor da escola UNSW de Ciências Biológicas, da Terra e do Ambiente.

"Os depósitos de Pilbara têm a mesma idade que a crosta de Marte, o que torna os depósitos de fontes termais no planeta vermelho um alvo interessante para nossa busca de vida fossilizada lá." Em setembro de 2016, o professor Kranendonk fazia parte de uma equipe internacional que descobriram o que é possivelmente a evidência mais antiga da vida na Terra - estromatólitos fósseis de 3,7 bilhões de anos em depósitos da Groenlândia que foram depositados em um mar raso. Ele também deu conselhos geológicos à NASA sobre onde pousar o veículo espacial na Missão de Exploração de Marte 2020.

 

"The Pilbara provides us with a rich record of early life on Earth and is a key region for developing exploration strategies for Mars to try and answer one of the greatest enigmas in science and philosophy - did life arise more than once in the universe?" says Professor Walter, founding director of the Australian Centre for Astrobiology.

"That's why we are working to gain World Heritage listing for its main fossil sites."

The Australian Centre for Astrobiology, ACA, founded by Professor Malcolm Walter in 2001, is based at UNSW Sydney. It is the only centre of astrobiological research in Australia and is an Associate Member of the NASA Astrobiology Institute.

Astrobiology is a relatively new field of study, developing at the crossroads of astronomy, biology, geology, paleontology, physics and chemistry. The ACA is one of the few organisations in the world that is truly inter- and multi-disciplinary in a way that reflects the goals and aspirations of astrobiology as a scientific discipline. Its key goals include contributing to the understanding of what makes a habitable planet, studying the origin and co-evolution of life and habitats on early Earth, and helping to guide the exploration for life outside of our world. 

"O Pilbara nos fornece um rico histórico de vida na Terra e é uma região chave para o desenvolvimento de estratégias de exploração para Marte, para tentar responder a um dos maiores enigmas da ciência e da filosofia - a vida surgiu mais de uma vez no universo?" diz o professor Walter, diretor fundador do Centro Australiano de Astrobiologia.

"É por isso que estamos trabalhando para obter a lista do Patrimônio Mundial para seus principais locais fósseis".

O Centro Australiano de Astrobiologia, ACA, fundado pelo Professor Malcolm Walter em 2001, está sediado na UNSW Sydney. É o único centro de pesquisa astrobiológica na Austrália e é membro associado do Instituto de Astrobiologia da NASA.

A astrobiologia é um campo de estudo relativamente novo, desenvolvido na encruzilhada da astronomia, biologia, geologia, paleontologia, física e química. A ACA é uma das poucas organizações no mundo que é verdadeiramente inter e multidisciplinar de uma maneira que reflete os objetivos e aspirações da astrobiologia como disciplina científica. Seus principais objetivos incluem contribuir para a compreensão do que faz um planeta habitável, estudar a origem e a co-evolução de vida e habitats no início da Terra e ajudar a guiar a exploração da vida fora do nosso mundo.

 Fonte: https://phys.org/news/2017-05-oldest-evidence-life-billion-year-old-australian.html

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Explore further

Oldest fossils point to thriving life on young Earth

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More information: Nature Communications (2017). http://nature.com/articles/doi:10.1038/ncomms15263

Journal information: Nature Communications

Provided by University of

Oxigênio Moldou a Terra que Conhecemos

 

Você sabia a atmosfera terrestre passou por diversas mudanças durante os 4,6 bilhões de vida do planeta?? A Terra atravessou períodos de temperaturas extremamente altas, em seu processo de formação, assim como extremamente baixas, na época das maiores glaciações (Huroniana e Snowball Earth). Da mesma forma, atravessou datas de diferentes taxas de íons e gases presentes na atmosfera, como Ferro, Hidrogênio e Oxigênio, que mudaram a composição e a atuação da atmosfera no surgimento da vida e das rochas.

Dois eventos de mudança na composição da atmosfera terrestre, que ficaram conhecidos como Grande Evento de Oxidação (GEO) e Evento Neoproterozoico de Oxigenação (NOE), foram importantes na gênese das formações ferríferas bandadas (BIF’s), como o itabirito por exemplo, que por sua vez são muito importantes para economia mineira e brasileira, tendo em vista que são minérios de ferro abundante em nossa terrinha, nos colocando no patamar de um dos maiores produtores de ferro do mundo. 

Nesses dois eventos ocorreram aumentos significativos na concentração de oxigênio (O2) na atmosfera e dividiram a história da nossa atmosfera em três períodos: atmosfera primária, secundária e terciária.

Grande Evento de Oxidação (GEO)

Por volta de 2,7 bilhões de anos atrás,surgiram na Terra,as primeiras cianobactérias que foram responsáveis pela retirada de CO2 da atmosfera, através da fotossíntese. 

Os estromatólitos são registros fósseis dessas cianobactérias, formados por bios sedimentos acumulados, gerando filmes microbianos e lama, podendo originar estruturas estratificadas. Estruturas as quais têm seu processo de estratificação relacionado a morte, a fossilização e a deposição dessas cianobactérias e os novos indivíduos se aglomeravam em cima da deposição, procurando luz para realizar a fotossíntese e formando torres gradualmente.

Estromatólitos

Quando a atividade vulcânica na Terra diminuiu e as placas continentais tornaram-se mais altas, durante a época em que o nível do mar ficou baixo, os processos intempéricos retiraram o CO2 da atmosfera através de reações com rochas expostas da superfície, tornando o efeito estufa fraco. Fazendo com que a temperatura atmosférica caísse, dando início a um período de glaciação global, conhecido como Glaciação Huroniana ou Primeira Snowboll Earth, que ocorreu há 2,4 a 2,1 bilhões de anos.

A atmosfera secundária surgiu há aproximadamente 2,2 bilhões de anos atrás, quando houve o derretimento da camada de gelo que envolvia a Terra, quando ela passou pela glaciação Huroniana. Essa camada de gelo branco, que antes refletia a luz solar, se desfez devido ao tectonismo, que criou vulcões que mudaram a temperatura terrestre, possibilitando esse derretimento. 

Passando a permitir a irradiação solar nos mares, proporcionando os recursos necessários para um aumento significativo na população das cianobactérias presentes no período, e desta forma possibilitando, através da fotossíntese, o aumento da quantidade de O2 e detrimento da redução de CO2, tornando a atmosfera oxidante. Esse evento foi denominado Grande Evento de Oxigenação (GOE).

Uma evidência das dessa mudança na composição da atmosfera são as formações ferríferas bandadas, datadas nesse período. Nessa época o oceano possuía uma camada superficial oxidante, assim como a nova atmosfera, e uma camada de água profunda que era redutora, devido vulcanismo que atuava no fundo dos oceanos. Durante esse período, o vulcanismo e outros processos eram responsáveis por liberar o Fe​+2 nos oceanos que ao alcançar sua camada oxidativa, reagiu formando Fe​+3 que precipitava ocasionando a deposição sob a forma de óxido de Ferro trivalente (hematita).

Devido às diferentes estações do ano ocorria uma mudança no pH dos oceanos que impedia a precipitação do Fe​+3​, esse fenômenos foi o responsável pela a formação de bandamentos presente nas BIF’s, tendo em vista que quando não ocorria precipitação do ferro, ocorreu deposição de silicatos e carbonatos. Entretanto a formação das BIF’s nesse período foi encerrado pelo impacto meteorítico de Sudbury que atingiu áreas oceânicas, causando tsunamis capazes de misturar essas camadas aquáticas (oxidante e redutora).​

Evento Neoproterozoico de Oxigenação (NOE)

Cerca de 790 a 630 milhões de anos atrás, o planeta passou por outra glaciação a Snowball Earth ou segunda Snowball Earth, provocando um ambiente parecido com o da glaciação Huroniana. Com o fim do período, ocorreu o Evento Neoproterozóico de Oxigenação (NOE). A composição da atmosfera mudou novamente, passando a possuir altas concentrações de N2 e aumento de O2, assim como hoje em dia. Essa mudança foi possibilitada pelo degelo das geleiras, que viabilizou o desenvolvimento de fitoplânctons, cianobactérias e outros seres autótrofos.

Terra – Bola de Neve / Fonte: NASA

As altas concentrações de oxigênio na nova atmosfera possibilitou surgimento de vida pluricelular como conhecido hoje em dia. Durante a Snowball os oceanos voltaram a apresentar um caráter redutor devido a isolação destes com a atmosfera e a atividade vulcânica na crosta oceânica, o que possibilitou novamente, junto com a nova composição mais oxidante da atmosfera, a formação de BIF’s.

Respiração de 1,6 bilhões de anos de vida congelada em pedra

By Stephanie Pappas, Live Science Contributor | March 5, 2018 06:23am ET

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Fossilized bubbles formed by cyanobacteria some 1.6 billion years ago were found in the so-caled Vindhyan supergroup in central India.

Credit: Stefan Bengtson

A nondescript series of pockmarks in rock is actually the captured breath of microbes from 1.6 billion years ago.

The fossils come from fossilized mats of microbes found in central India. Most of the microbes are cyanobacteria, according to new research published Jan. 30 in the journal Geobiology. These ancient microbes, among the oldest life on Earth, were photosynthesizers — like modern plants, cyanobacteria turned sunlight into energy, exhaling oxygen as a byproduct. Their ancient exhalations oxygenated Earth's atmosphere beginning around 2.4 billion years ago, paving the way for life as we know it today.

As cianobactérias também excretaram minerais que endureceram em esteiras em camadas chamadas estromatólitos. Os estromatólitos são encontrados em alguns lugares hoje, especialmente na Shark Bay, na Austrália Ocidental, e em uma área remota de água doce na Tasmânia, mas eles já dominaram os mares rasos da Terra. A biogeóloga do Museu Sueco de História Natural Therese Sallstedt e seus colegas estudaram algumas dessas esteiras de uma camada sedimentar espessa chamada Vindhyan Supergrupo, que pode conter fósseis de alguns dos animais mais antigos do planeta. [In Images: The Oldest Fossils on Earth]

Amid the rock layers, the researchers found tiny spherical voids. Bubbles like this have been found before, the researchers wrote in their new paper, both in fossil microbial mats and in microbial mats that thrive today in hydrothermal water.

Some of the ancient oxygen bubbles had been partly compressed, suggesting they were once flexible.

Credit: Stefan Bengtson

As bolhas são minúsculas, com apenas 50 a 500 mícrons de tamanho (para comparação, um cabelo humano tem cerca de 50 mícrons de diâmetro). Algumas das esferas são comprimidas, como se as esteiras outrora flexíveis fossem esmagadas antes de ficarem presas na pedra. As esteiras também contêm estruturas de filamentos que são provavelmente os restos de cianobactérias, relataram os pesquisadores.

As bolhas indicam que as esteiras estavam cheias de oxigênio produzido pelos micróbios dentro, escreveram os pesquisadores. Esses estromatólitos específicos contêm altos níveis de fosfato de cálcio, colocando-os em uma categoria conhecida como "fosforitos". A descoberta de bolhas de oxigênio dentro desses fosforitos sugere que as cianobactérias e outros micróbios produtores de oxigênio podem ter desempenhado um papel maior do que os pesquisadores perceberam na construção desse tipo de esteira microbiana em antigos oceanos rasos, escreveram Sallstedt e seus colegas.

Original article on Live Science.