Biodiversidade e Ambiente I - ULisboamaloucao/Aula 3BA.pdf10-05 Biodiversidade e Ambiente I 2005 - 2006 0.01 Pleistoc nico 1.8 5.3 23.8 33.7 54.8 65 144 206 248 290 354 Paleoz ico

10-05Biodiversidade e Ambiente I 2005 - 2006

Biodiversidade e Ambiente I

Capt II - A Origem da Vida


Aspectos chave do capt I

• O que são plantas e qual o domínio da biologia vegetal• Cinco reinos e 3 domínios da vida• Papel da evolução tecnológica na classificação• Unidade sistemática• Classificações taxonómicas• Árvores filogenéticas• Biodiversidade. Seu significado e importância no sec XXI


Capítulo II - A origem da Vida• A origem da vida e a evolução das

condições abióticas• Os registos e métodos de reconstrução dos

eventos geológicos e biológicos• O tempo geológico• Métodos de datação• O método científico indutivo e/ou dedutivo


0.01

Pleistocénico 1.8

5.3

23.8

33.7

54.8

65

144

206

248

290

354

Paleozóico 417

443

490

543

PreCâmbrico ~ 3500Arrefecimento do planeta. Massa

continental (Gondwana) equatorial. Baixa concentração de O2

Origem dos eucariotas. Cianobacterias. Origem da vida

Vida AnimalÉpoca

Miocénico

Pliocénico

Recente

Milhões de anos

Eventos climáticos e físicos Vida Vegetal /Tipo de paisagem

Quaternário

Cenozóico

Era Período

Flutuações climáticas frias a amenas. Quatro eventos glaciais

Origem da agricultura e melhoramento genético

Idade do Homem

Clima frio. Glaciação no Hemisfério N. Junção da América do N e do S

por elevação do PanamáFormação dos desertos

Grandes carnívoros. Hominídeos

Iniciam-se glaciações extensas no Hemisfério Sul

Grandes extensões de pastagens e redução das florestas

Herbívoros

OligocénicoSeparação da Amérca do Sul e

Antártida. Formação dos Alpes e Himalaias. Arrefecimento do clima

Especiação das AngiospérmicasPrimatas semelhantes a

macacos

Primeiros mamíferos insectívoros. Primatas.

EocénicoClima ameno a sub-tropical. Separação da Austrália e

Antártida. India colide com a Ásia.

Diversificação nas Angiospérmicas. Formam-se manchas de pastagens

Radiação dos mamíferos e aves.

Mesozóico

PaleocénicoClima ameno a frio.

Desaparecimento de mares continentais

Derivação nas Angiospérmicas. Polinização especializada.

Terciário

CretácicoClima húmido e quente. Nível do

mar alto. Separação da América e África

Primeiras Angiospérmicas. Gimnospérmicas

Extinção dos dinossáurios. Terceira radiação dos

insectos: especialização e diversificação

JurássicoClima quente. Deriva Atlântica. Mares anóxicos. Gondwana e

LaurasiaGimnospérmicas. Cicadáceas Idade dos dinossáurios.

Primeiros mamíferos e aves

Plantas com sementes. Progimnospérmicas

Idade dos répteis. Declínio dos anfíbios. Segunda radiação dos insectos

(metamorfoses)

Triássico

Arrefecimento do clima. Zonas acentuadamente áridas e montanhosas. Pangea no

Hemisfério Norte

Progimnospérmicas. Bennettitales Primeiros dinossáurios

Devónico

Câmbrico

Idade dos anfíbios. Primeiros réteis. Primeira radiação dos insectos (formação das asas).

Primeiras sementes. Primeiras folhas. Fetos arbóreos. Zonas

pantanosas.

Clima subtropical. Nível do mar alto. Formação de depósitos de

carvão.Início da fusão dos continentes.

Carbónico

Rhyniophyta. Grupos modernos de algas e fungos

Invasão dos primeiros artrópodes

Clima quente e seco. Continentes com alguma orogenia.

Diversificação das plantas vasculares sem sementes

Idade dos peixes, primeiros anfíbios e insectos

Ordovício

SilúricoAquecimento. Continentes sem

relevo. Fragmentação da Gondwana. CO2 baixo

PérmicoGlaciação extensa no Hemisfério

Sul. Continente no Hemisfério Sul. Orogenia dos apalacianos

Arrefecimento. Glaciação. Mares cobrindo os continentes. Nìvel do mar baixo. Concentração de O2

mais elevada. Diminuição de CO2

Invasão da Terra pelas plantas Diversificação dos moluscos

Clima quente e seco, CO2 elevadoDiversificação das algas. Primeiros

fungosDiversificação dos

invertebrados


O que é Vida ?

Thomas Scott - "Growth is life".A vida é desiquilíbrio………Vida é uma colecção de processos que usa aenergia para produzir e manter um sistemaorganizado, as células (Graham et al., 2003)


Teorias sobre o aparecimentoda vida na terra

Teoria Química-Biológica - Oparin & Haldane, 1930S. Miller, 1950

Meteoritos de Marte - evidência de vida, 1996

Teoria Bombardeamento meteorítico - McKay et al., 1996Nisbet, 2001



Condrites do CarbónicoC total 2%

Carbonato Compostos orgânicos

C totalC Organico


Métodos de reconstrução

• Fósseis por compressão/impressão• Fósseis por mineralização• Fossilização de restos de plantas sem

alteração


Tipos de mineralização mais comunsPartes de planta

Inundação/encharcamento

Infiltração do material por particulas minerais solúveis

CaCO3 Fe2O3.H2O FeSH2 Si

Calcites Limonites Pirites Silicatos


Exemplo de fósseis

Plumas em dinossáurios


Exemplo de fósseis

Tronco de Lepidondendron Primeiro procariota fossilizado 3500 MA


Métodos de reconstrução

• Fósseis por compressão/impressão• Fósseis por mineralização• Fossilização de restos de plantas sem

alteração


Métodos de datação

• Datação radiométrica• Polaridade geomagnética• Datação por luminescencia• Correlação biológica


Datação radiométrica

40K

40Ar

238U

206Pb

1250 MA5.81 x 10-11 A

4470 MA1.55 x 10-10 A


4600 Formação da crusta sólida homogénea da terra por intrusão planetária

4300

Fusão da terra devido à radioactividade e calor gravitacional que levou à diferenciação de

estruturas interiores assim como à libertação sob a forma de gás de moléculas de H2O, CH3, NH3,

N2 e CO2

4300

Água atmosférica e fotodissociada por radiação ultravioleta para dar origem a moléculas de O2, incorporados numa camada de ozono, e de H2

que escapam para o espaço

4000Pára o bombardeamento da terra por partículas

planetárias.

3800 A crosta da terra solidifica - formação das rochas mais antigas encontradas na terra

3800 Condensação da H2O atmosférica e formação dos oceanos

3500-2800Desenvolvimento dos primeiros organismos

procariotas

3500-2800

Início da fotossíntese pelas cianobactérias Libertação de O2 para a atmosfera e aumento

consistente da camada de ozono da estratosfera que modifica completamente a atmosfera de

redutora para oxidante

Eventos planetários e físicos

Pre

P

recâ

mb

rico

EraMilhões de

anos


3.0 2.5 2.0 1.5 1.0 0.5

Formação inicial do continente Ur

Formação inicial do continente Artica

Formação inicial do continente Baltica

Formação inicial do continente Atlantica

Formação do supercontinente RODINIA

E:GONDWANA

W.GONDWANA

LAURASIA

Idade (mil milhões de anos até ao presente)

ARTICA

BALTICA

ATLANTICA

UR

Desenvolvimento dos Continentes


E. G. NISBET* AND N. H. SLEEP (2001) Nature409, 1083 - 1091 (22 February 2001);doi:10.1038/35059210The habitat and nature of early life


Formação de membranas

Secura dos pântanos

Rehidratação dos pântanos



Formação de estromatólitos

Camada de bacterias nosedimento

Acumulação de sedimen-to e bacterias

Precipitação de CaCO3pelas bacterias

Subida direito à luz.Crescimento

Nova camada desedimento


Estromatólitos na Austrália


Evolução daatmosfera


234

32

What is an Isotope?

H11 1H 1H

He2He

• Same number ofprotons– Same element

• Different numberof neutrons

1p+, 0n, 1e- 1p+, 1n, 1e- 1p+, 2n, 1e-

2p+, 2n, 2e-2p+, 1n, 2e-


95.02

0.76 4.22 0.014

0

20

40

60

80

100

%

32 33 34 36

Mass

Sulphur

Stable Isotopes


Aspectos chave do capt II

• As eras geológicas• O que é a vida• As diferentes teorias da origem da vida. A vidaconfinada aos oceanos• Método científico indutivo e dedutivo•Tipos de mineralização. Formação de fósseis• Métodos de datação e reconstrução da vida na terra• A formação de estromatólitos. O seu significado.• A evolução da atmosfera


ReferênciasE. G. NISBET* AND N. H. SLEEP (2001)The habitat andnature of early life Nature 409, 1083 - 1091 (22 February 2001)

http://www.brembs.net/evolution/behav_ecol.html

http://www.prenhall.com/plantbio

http://www.ucmp.berkeley.edu/fosrec/Timescale.html

Mauseth. Botany - Capt. 2,18, 27Raven. Plant Biology - Capt. 1, 12, 21, 31

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