Rev. IG, São Paulo, 1(2):33-38, jul./ dez. 1980

CONTRIBUIÇÃO DA MORFOLOGIA DOS FÓSSEIS PARADEDUÇÃO DE PALEOAMBIENTES

Geólogo PERCY CORREA VIEIRA - Pesquisador Científico

RESUMO

o restos fossilizados dos seres que viveram antes da época atual podem servirpara deduções dos ambientes em que esses seres viveram.

Estando os organismos adaptados ao modo de vida, deduz-se serem de particularimportância as formas anatômicas derivadas dessas adaptações.

As formas adaptativas não se transmitem à descendência quando espelhamcaracteres adquiridos e nesse caso tornam-se particularmente importantes na deduçãopaleoambiental.

ABSTRACT

This paper presents the relati.onships between the fossil morphology and thepaleo-environment. This work is based on a branch of Paleoecology which studi~s

the fossils adaptation in the environment.As the organisms are adjusted to the environment we conclude that is very

important the anatomic shapes proceeded from this adaptation.

INTRO'DU'ÇÃO

Este trabalho é um resumo da palestraproferida no Instituto Geológico, no anode 1980, em comemoração à "Semana doMeio Ambiente"'.

A enorme carência de publicações cientí­ficas nacionais na utilização da morfologiados fósseis para dedução paleoambiental,em contraste com a abundância estrangeira,moveu-nos a publicar esta matéria.

Nosso objetivo é o de estabelecer con­ceitos e acentuar os cuidados e caminhosque devem ser seguidos por quem intentefazer pesquisa paleoambiental com base nacomposição morfológica dos fósseis.

Os itens não foram dcsenvolvidos em suaspartes ~ínimas e mesmo as definições estãopostas sem as necessárias complementações,já que nosso intuito é simplesmente o dechamar a atenção dos leitores para este"novel assunto" e quiçá despertar aptidões.

CONCEITOS DE AMBIENTEE PALEOAMBIENTE

Ambiente é o meio em que se está, éo que está à roda ou envolve alguma coisa.Para o propósito deste trabalho, ambienteé o meio natural (físico, químico eorgânico).

Paleoambiente é um ambiente do passa­do geológico, o qual normalmente nãopersiste até hoje.

Os fatores naturais mais influentes naconstituição de um ambiente são: tempe­ratura, pressão (atmosférica ou hidrostá­tica), profundidade da água, altitude,composição atmosférica e da água, lumi-.nosidade, umidade, salinidade, correntezáda água ou do ar, abundância de matériaorgânica, existência de seres vivos e suasrelações, etc., bem como fatores geológicose geográficos tais como: campo gravita­cional e magnético, sonoridade, latitude elongitude, sismicidade, vulcanismo, sedi­mentação, orogenia e outros. À interação

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de alguns desses fatores numa particularregião dá-se o nome de "habitat".

Mais aprofundadamente poderíamosdizer que os meios de vida compõem-sede fatores abióticos, que são inorgânicos(físicos e químicos) e bióticos, que sãoorgânicos (biológicos). É de sua interaçãoque surge o meio total.

CLASSIFICAÇÃO DOS AMBIENTES

Os ambientes (e também os paleombien­tes, em virtude do princípio do atualismo)podem ser divididos ecologicamente emcontinentais e marinhos, que por sua vezpodem ser subdivididos conforme o seguin­te quadro (ROCHA CAMPOS, inf.verbal):

de cavernasde fissuras

Continental

Terrestre

Fluvial

Paludal

Lacustrino

Espélico

Eólicode solosGlacialde cinzas vulcânicas

de piemontede rio (de canal, de diques naturais, de planície aluvial)DeltáicoEstuarino

{de pântanode mangue

{

de lagos de água docede lagos salinosde lagunas costeiras

{

Marinho

Pelágico(ambientede água)

Bentônico(ambientede fundo)

{

Nerítico e Oceânico (conforme a distância da costa).Epipelágico, Mesopelágico, Batipelágico e Abissopelágico(conforme a profundidade da água).

fSupralitorâneo'LitorâneoInfralitorâneo

1CircalitorâneoBatialAbissalHadal

RELAÇÕES ENTREPALEOECOLOGIA, BIOLOGIA,

PALEONTOLOGIA E GEOLOGIA

A Biologia estuda os seres vivos nomomento presente enquanto que a Paleon­tologia estuda os seres que viveram antesda época atual e que são conhecidosatravés de seus I restos ou vestígios. AEcologia tem por objeto estudar as inter­relações entre os organismos atuais e seuambiente, enquanto que a Paleoecologiaestuda as interrelaçães entre os seres fósseise seus ambientes de vida.

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A Paleoecologia sofre três limitaçõesem relação à Ecologia, que são: l.a ­Os organismos viventes, agora preservadoscomo fósseis não podem ser observadoscomo um todo, já que normalmente só aspartes duras mantêm-se; 2.a - os atributosfísicos e químicos de antigos ambientesgeralmente não podem ser reconstituídos;3.a - O registro fóssil é grandementeinfluenciado pelos processos "post mortem"e pós-deposicionais.

Talvez o mais excitante aspecto daPaleoecologia em relação à Paleontologiaseja a evolução, já que a doutrina da

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sobrevivência do mais adaptado é basicar

mente matéria ecológica, desde que os maisadaptados a sobreviver são os melhoresadaptados em termos de hábito e "habitat".Infelizmente a grande maioria dos estudosevolucionários em Paleontologia tem sidofeita em simples base de sucessão morfo A

lógica desligada do estudo de ambientescontemporâ eos ~'.l~.ucessivos. .

A Paleoecologia relaciona-se à Geologiano sentido de que os antigos ambientes 1

via de regra, ficaram. representados na~

rochas. -Deste modo sabe-se que os sedi­mentos podem fornecer dados sobre osambientes inos quais antigos organismosviveram:~ .",I-Sob este aspecto parece-nostambém impoJ:tante enfatizar. qu.e..as corre­lações estratigráficas feitas· sem~ -levar emconsideração paleoambientes, muitas. veze:,têm induzido o· pesquisador a incorref~d~m

erro.·Ecossistema é o interrelacibnamento

entre o biota e i seu ambiente_ físico,paleoecossiste~a é ó' mesmo, 'agpra consi­derando os paleoambierites. O 'Iialeoecos­sistema v~-se gran~enierité - i,pfluentiadupelas mudanças pós-deposicio~aís, d~' ~ natu­reza diagenética. ,Assim q diagênese, J juntocem o paleobiot~ e o paleoambié'nte'fjsicoatuam no desenvolvimento da' facies darocha (biofáceis. e litofáce~s) ..

BASES E DIVISÕES DAPALEOECOLOGIA

Esta ciência, como as demais ciênciasnaturais, baseia-se em alguns princ,ípios,que são:

1.°) Existe uniformitarismo de proces­sps físicos, químicos e biológicos no tempogeológico (Atualismo).

2.°) Os organismos estão adaptadosaos seus ambientes de vida.

3.0) Os organismos estão adaptadosao modo (hábito) de vida, o que produzcaracterísticas morfológicas distintas eestas características permitem determinaros modos de vida.

4.°) O ambiente e o modo de vidaparticular impõem limitações, ecológicas.Cada organismo está adaptado a urnconjunto de fatores ambientais; se faltarum, o organismo entra em desequilíbrio.As limitações ecológicas dependem tambénlda teia alimentar constituída por outrosorganismos.

. Pode-se aqui enunciar a "Lei do míni·mo", que diz:' "O fator deteiminànte nádistribuição de uma espécie é o fator queexi~tir em quantidade mínima" . Assim,abaixo dessa quantidade a espécie nãosobrexiste.

5.°) Existem limitações de evidênciasfossilíferas:

a) Os restos orgânicos podem serremovidos após a morte por' necrófagos,saprófitas e decomposição bacteriana; b) aspartes restantes podem ou não fossilizar­-se; c) hayendo fossilização, as partesfossilizadas podem ser removidas porerosão; d) daquilo que restar, só parte dosfósseis será achada e coletada.

6.°) Existem limitações de interpre­tação':

a) Alguns ambientes não têm registrogeológico (é o caso do ambiente de costasrochosas, por exemplo); b) alguns organis­mos são fossilizados fora de seu ambientede vidá; c) apesar de todo o cuidado nainterpretação, as deduções não podem se.rcomprovadas por que os organismos nãopodem ser ressuscitados;' d) a abordagemuniformitária (atualística) pode falhar àmedida que ambientes paleogeográficospodem faltar ; e) o "habitat" (ou hábito)de vida dos organismos pode ter variado.

A Paleoecologia divide-se em Paleoauto··e~ologia, 'na qual o estudo ecológico levaem consideração os organismos fósseiscomo indivíduos ou pequenos grupostaxonômicos, mas não como assembléias ePaleossinecologia, que é o estudo dascomunidades viventes no passado, suasrelações com seu ambiente físico e químicoe as relações entre elas mesmas.

D·EDU·ÇÕES MORFC?LÓGICAS

A ,anàt6mia dos' fó,s~eis -'espelha doisaspectos' Importantes: a adaptação ambien­tal e a evolução. Esta é fenômeno irre··v·ersível e caracterizado pela transgressãode identidade a um nível selecionado deorganização biótica. Sob o aspecto popu­lacional a identidade é transgredida atravésda mutação, combinação genética e seleçãonatural. Já a adaptação ambiental não étransmitida geneticamente, a menos quese consubstancie em mutação genética.

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PROCESSO DE TRANSFORMAÇÃO

MORTE - Processos biológicos

relacionados

Processos

de

sepultamento

SEQÜÊNCIA DE INFERÊNCIAS

Reconstruyão paieoecológica

Rec onstrução ta fonômica

Amostragem Análise da assembléia fóssil

HISTÓRIA DA FOSSILIZACÃO. )

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Nós podemos fazer deduções acerca depaleoambientes com base no uniformita­rismo, ou seja, podemos deduzir ambientese modos de vida de fósseis pelo nossoconhecimento das formas de representantesviventes. Entretanto também é possívelfazermos deduções baseadas somente na.morfologia dos fósseis, ou seja, na suaanatomia, mesmo quando não existepossibilidade de comparação com organis­mos atualmente viventes. Nessa linha depensamento, dois termos precisam ficaLbem claros, a analogia, qu,e é a sitnilari­dade morfológica sem origem comum e 1

homologia, que é a similaridade morfolá-,gica por origem comum (este é o caso deasas de morcegos e aves, que poderãoter-se derivado dos arcossauros).

. Da anatomia, ou seja, dos restosfossilizados podem ser feitas deduç,õesfuncionais, é o campo da morfologiafuncional. Em fósseis jamais se podeestudar a fisiologia, mas somente a anato""mia, entretanto com base nesta pode-sededuzir aquilo que os antigos ser,es viventes"fizeram". Assim, do estudo adequadodos restos fossilizados podem-se obterimportantes informações sobre função~

hábito, "habitat" e até sobre doenças e,acidentes que alguns indivíduos poderianlter tido ou sofrido.

HISTÓRIA DA FOSSILIZAÇÃO

(HOLTZMAN, 1979)

Ê a seguinte a seqüência dos principaisprocessos de transformação e inferênciascorrespondentes relacionando uma asserrl­bléia de vida a uma coleção fóssil.

Os processos de transformação envolvemgrandes perdas e distorções de informaçõese por isso a reconstrução da assembléiade vida requer uma seqüência de inferên­cias que conduz os processos de transfor­mação em ordem inversa. Essa seqüênciareconstrói paulatinamente a assembléiafóssil, a assembléia de morte e a de vida,removendo um por um os efeitos do~

processos de transformação.

Desse modo, quando. se utiliza aanatomia do fóssil para reconstrução deseu ambiente de vida, várias precauçõesdevem ser feitas e para isso as seguintesdefinições são úteis:

FÓSSeis identificáveis são os que podemser colocados taxonomicamente em gruposconhecidos (usualmente espécies).

Elementos identificáveis ou simplesment~

elementos são as partes dos esqueletos dosorganismos que podem ser identificadas.

Espécimem é o conjunto dos restos quelevam a um outrora indivíduo vivente(desde que esses restos contenham um oumais elementos identificáveis).

Número de elementos po~ indivíduo éo núme·ro mínimo de elementos que podemser preservados para um indivíduo. Eledepende em parte da experiência dopaleontólogo, do estado de preservaçãodos fósseis e da morfológica similaridadede outras espécies da assembléia.

Preservação diferencial de elementos éa diferença de probabilidade de preservaçãodos vários elementos de uma espécie.

Número efetivo de elementos por indi·víduo (de uma dada espécie) na amostraé a relação entre o conteúdo total deelementos dessa espécie e o conteúdo deelementos mais abundantemente preser­vados.

Grau de fragmentação é a relação entreo conteúdo total de elementos encontradospor indivíduo e o número efetivo deelementos por indivíduo. Assim sendo,esses dados podem ser extrapolados'lobtendo-se o grau de fragmentação paragrupos maiores que espécies. .

PROPOSIÇÕES

1.3 ) A doutrina da sobrevivência doorganismo mais adaptado é matéria eco­lógica, desde que os mais adaptados a.sobreviver são os melhores adaptados emtermos de hábito e "habitat". Infelizmentea grande maioria dos estudos evolucioná­rios em Paleontologia tem sido feita emsimples base de sucessão morfológica,desligada do estudo' de ambientes contem­porâneos e sucessivos. .

2.a) A anatomia dos fósseis espelhaseu fenotipo (que é decorrente do genotipo)e sua adaptação ambiental, sendo que estanão é transmitida geneticamente se nãoreflete a ação dos gens. O assunto, bem .o sabemos, é polêmico e a respeito dizKRASSILOV (1978): "Existe entre os

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estratígrafos O dilema "ambiental versusevolucionário", ou seja: A pressão deseleção seria alterada por intermitentesmudanças no ambiente ou essas mud'ançasambientais seriam insuficientes para alterara pressão de seleção'?'''.

3.a) As formas adaptativas não seperpetuam através dos descendentes,quando se trata de caracteres adquiridos,só sendo transmitidas as alterações anatô­micas que são conseqüência do arranjogenético (caso dos arcóides).

Existe um aparente antagonismo entreadaptação e especialização, já que osorganismos com dificuldades de especiali­zação, são forçados a se adaptarem aosambientes e isso acaba por levá-los aviverem em nichos pouco explorados, oqu lhes permite proliferar com facilidade.Por outro lado, os organismos que nãoencontram dificuldade de especializaçãotendem a evitar nichos com duras condi­ções de vida.

4.a) Sempre nas leituras de adaptaçõesecológicas nota-se que o tom dos autoresé no sentido de que o organismo, por umprocesso racional, buscou deliberadamentemodificar sua anatomia para levar vanta­gem na competição com outros grupostaxonômicos. Essa entretanto não podeter sido a intenção de autor algum, já que,sabe-se que no processo evolutivo (l

mutação dá-se ao acaso e mesmo a

combinação genética entre seres irracionaisnão poderia ser guiada no intuito demelhoria racial. Quando se trata de caráteradquirido, também não se pode admitirintervenção racional.

Parece-nos razoável a crítica, pois quesempre a modificação no hábito ou naforma de fósseis é conseqüência e nãocausa.

5.a) A resposta orgânica ao eventogeológico demora algum tempo, que emmuitos casos pode ser negligenciado.

A respeito diz KRASSILOV (1978):"Os eventos tectônicos e climáticos senti­dos no mundo afetam os diferentes ecos­sistemas de modo similar e o sincronismodas respostas depende da velocidaderelativa das mesmas. Os últimos amonitese dinossauros foram encontrados noslnesmos leitos da Formação Lance, o quemostra que as evidências de transtornosem ecossistemas marinhos e terrestresocorreram próximas no tempo, entretantoesses transtornos podem ter ocorrido commaior espaço de tempo".

"Quanto mais nos afastamos no tempogeológico, a demora na resposta pode irsendo negligenciada, de tal modo que oregistro bioestratigráfico pode ser consi­derado como sincrônico com os eventostectônicos e isso serve como base para aclassificação estratigráfica".

AGRADECIMENTOS

o autor agradece ao Prof. Dr. Antônio Carlos Rocha Campos pelo materialfornecido e útil ao presente estudo, bem como pela iniCIação em tema tão importante.

BIBLIOG AFIA

HOLTZMAN, R. C. - 1979 - Maximum like­lihood estimation of fo il assemblage compo­sition. Paleobiology, Chicago, 5(2):77-79.

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KRASSILOV, V. - 1978 - Organic evolutionand natural stratigraphical classification.Lethaia, Oslo, 11(2):93-104.