aula 12 história da vida na terra - origem da vida e diversidade dos seres vivos - ufabc

História da Vida na Terra

Objetivos da aula

1.Demonstrar que tudo na Terra, incluindo a própria

Terra, tem “evoluído” (mudado no tempo), e

carrega as marcas de sua história. Decifrar estas

marcas é a reconstrução desta história.

2.Reconstituir os acontecimentos no tempo

geológico: descobrindo um planeta com

características distintas da Terra atual onde o

clima, a distribuição dos continentes e os

organismos eram diferentes dos de hoje.

3.Destacar a importância da conservação de sítios

geológicos e paleontológicos já que estes

guardam as marcas da evolução da Terra.

Tempo geológico

• Unidades da escala: Eons, Eras,

Períodos, Épocas

Pré-

Cambriano

(87% do

tempo

geológico)

http://www2.igc.usp.br/museu/fos_tabeladotempo.htm

1/

J

16/

Fev9/Junho

12/

Nov

26/

Nov2/Dezembro 11/Dez 26/Dezembro

31/

Dez

Reconstituindo o passado

muito distante

• Datação das

rochas:

radiométrica e

não-radiométrica

• Presença de

fósseis animais e

vegetais

http://www.igc.usp.br/geologia/geocronologia/Fig1.jpg

Sugestão de leitura: Ciência Hoje, Coluna Caçadores de Fósseis, artigo Como se

determina a idade dos fósseis? (http://cienciahoje.uol.com.br/134061)

Fossilização• Fósseis: restos ou marcas de seres

vivos preservados nas rochas ou

outros materiais naturais.

Sugestão: Assista ao video “How a fossil is made”

(http://br.youtube.com/watch?v=SEDfRy6DQns&feature=related)

• Condições para a fossilização:

Isolamento dos cadáveres da erosão atmosférica

Presença de esqueleto interno ou externo

Sedimentos envolventes devem ser finos (p.ex. argila

ou silte)

Meio deve ser anaeróbico (menos detritívoros)

Clima frio e seco (baixa temperatura inibe a ação de

agentes bacterianos)

Como a Terra tem mudado ao longo

do tempo?

Concentração de Oxigênio na atmosfera

Temperatura média

Tectônica de placas

Nível do mar

Recursos disponíveis: alimento e abrigo

Oportunidades para o estabelecimento de

novidades evolutivas e extinção de grupos

menos aptos

Oxigênio atmosférico

Maiores faunas x no famílias

“Explosão”

cambriana

Faunas: Cambriana Paleozóica Moderna

Temperatura média

• A Terra está esfriando

• Perda do calor que foi gerado na sua

criação

Temperatura média

Tectônica de Placas

Olhando o mapa mundi, quem nunca teve a vontade de juntar o

litoral da América do Sul ao litoral Africano?

http://www.apolo11.com/imagens/mapas/mundo/mundo_fisico.jpg

Deriva continental

• A crosta terrestre consiste de placas sólidas

• ~40km, de espessura

• Flutuam sobre manto fluido

• O manto circula devido ao calor produzido pelo decaimento da radioatividade no núcleo da Terra

• Efeito sobre o clima, nível do mar e distribuição dos organismos

Terra: um planeta dinâmico

terremotos limite das placas vulcões ativos

http://www.moho.iag.usp.br/sismologia/terremotos.php

Deslocamento das placas

http://www.cprm.gov.br/Aparados/imagens/p_02_placas.jpg

Hipótese do ciclo dos supercontinentes

Ciclo de 300 a 500 m.a.

Eon Proterozóico Eon Fanerozóico

Continentes separados = formação de oceanos

Continentes juntos (colisão) = formação de montanhas

Tectônica de placas: evidências fósseis

http://pubs.usgs.gov/gip/dynamic/continents.html

Nível do mar

Variação do nível do mar é resultante da ciclo dos super-continentes

Extinções em massa

• “Big five” (espécies marinhas): Fim do

Ordoviciano, Fim do Devoniano, Fim do

Permiano, Fim do Triássico e Fim do Cretáceo.

75% 75%

96% 65%

76%

Dinossauros

Tempo geológico: Pré-Cambriano

Pré-

Cambriano

(87% do

tempo

geológico)


1/

J

16/

Fev9/Junho

12/

Nov

26/


31/

Dez

Pré-Cambriano

Pré-Cambriano: Oxigênio atmosférico

Pré-Cambriano: Temperatura média

Pré-Cambriano: Nível do mar

Pré-Cambriano: Eon Arqueano

Pré-Cambriano: Eon Arqueano

• Início: 4,6 bilhões de

anos

• Nível de oxigênio:

cerca de 1% do atual

• Primeiros organismos

unicelulares

• Formação dos

estromatólitos

(colunas de

cianobactérias)

http://www.etsu.edu/physics/plntrm/dino/timeline.htm

Arqueano: Oxigênio atmosférico

Pré-Cambriano

Arqueano

Arqueano: Estromatólitos

Formações de estromatólitos com 4000 anos

desenvolvendo ativamente observados mesmo hoje nas

águas quentes e rasas da Austrália

Como icebergs, as colunas se formam sob a

água atingindo a superfície

Estromatólitos:

os fósseis mais

antigos do Brasil

(BA, RJ, SP, MG)

Sugestão de leituraDez/2005

Pré-Cambriano: Eon Proterozóico

Eon: Proterozóico

• Início: 2,6 bilhões de anos

• Nível de oxigênio: cerca de 5% do atual

• Ciclo dos supercontinentes ocorreu várias

vezes até formar Rodínia

• Célula eucariótica surge

• Primeiros organismos multicelulares

• Oxigenação da atmosfera e oceanos

• Primeiros fungos

• Fauna de Ediacara (600-570 m.a.)

Proterozóico: Oxigênio atmosférico

Proterozóico

Pré-Cambriano

Proterozóico: Distribuição das placas

Ciclo de 300 a 500 m.a.

Hipótese do ciclo dos supercontinentes

Eon Proterozóico Eon Fanerozóico

Continentes separados = formação de oceanos

Continentes juntos (colisão) = formação de montanhas

Proterozóico: Distribuição das placas

http://www.visionsofthecosmos.co.uk/Earth - The Genesis of a Living World.htm

SUPER-CONTINENTE

RODÍNIA

Final do Proterozóico: fauna de

Ediacara

• 600 milhões de anos

• Primeiros invertebrados

marinhos

• muitos filos modernos:

p.ex. esponjas, corais e

moluscos

• Fauna de corpo mole,

sem carapaças duras

• Animais pequenos

Paisagem de Ediacara

http://www.paleospot.com/galerie.php

Biota de Ediacara

http://en.wikipedia.org/wiki/Ediacaran_biota

Tempo geológico: Paleozóico

Pré-

Cambriano

(87% do

tempo

geológico)


1/

J

16/

Fev9/Junho

12/

Nov

26/


31/

Dez

Eon Fanerozóico, Era Paleozóica

Idade

dos

anfíbios

• Extinção de trilobitas e

de muitos outros animais

marinhos

• Primeiros répteis

• Grandes reservas de

carvão

• Abundância de anfíbios

Idade dos

invertebrados

Idade

dos

peixes

• Primeiros peixes

• Domínio dos trilobitas

• Primeiros organismos com

conchas

• Primeiros insetos

• Domínio dos peixes

• Primeiras plantas terrestres


Era Paleozóica, Período Cambriano

• Início: 545 milhões de anos (12/Nov)

• Nível de oxigênio: “próximo” do atual

• Gondwana se formando

• “Explosão” das formas vivas, incluindo origem dos principais filos de invertebrados

• Os primeiros cordados

Trilobitas fósseis

Cambriano: Oxigênio atmosférico

Paleozóico

Maiores faunas x no famílias

“Explosão”

cambriana

Faunas: Cambriana Paleozóica Moderna

PALEOZÓICO

Cambriano: Distribuição das placas

http://www.palaeos.com/Paleozoic/Paleozoic.htm

Pré-Gondwana

Cambriano: Nível do mar

Cambriano: Temperatura média

Cambriano: paisagem

http://crentinho.wordpress.com/2007/01/12/os-olhos-dos-trilobitas-evidencia-de-design/

Cambriano: biota

Fósseis de trilobitas

Límulos: ainda existem!

Alters & Alters. 2006. Biology.

Ordem Xiphosura

Cambriano: biota

http://www.as.wvu.edu/~kgarbutt/EvolutionPage/Studentsites/Burgesspages/anomalo_4.html


Idade

dos

anfíbios

• Extinção de trilobitas

e de muitos outros

animais marinhos



carvão

• Abundância de

anfíbios

Idade dos

invertebrados

Idade

dos

peixes




com conchas



• Primeiras plantas

terrestres


Paleozóico, Período Ordoviciano


• Gondwana se move em direção ao pólo sul

• Glaciações em massa

• Nível do mar baixa 50 m

• Domínio dos Trilobitas

• Primeiros vertebrados sem mandíbula

• Extinção em massa: 75% das espécies desaparecem (inclusive quase todos os corais)

Ordoviciano: Distribuição das placas


ANTES DEPOIS

Pré-Gondwana

Pré-Gondwana

se move para o

pólo sul

Ordoviciano: Nível do mar

Extinção

Queda de 50 m Causas mais prováveis: queda no

nível do mar e resfriamento global

75% das spp

Ordoviciano: Temperatura média

Extinção

GLACIAÇÃO

*

Causas mais prováveis: queda no


75% das spp

Ordoviciano: paisagem

http://en.wikipedia.org/wiki/Ordovician

Ordoviciano: biotaArandaspida

Fóssil encontrado na Bolívia

http://tolweb.org/Arandaspida/16907

trilobitas

vertebrados

sem mandíbula


Idade

dos

anfíbios


e de muitos outros

animais marinhos



carvão

• Abundância de

anfíbios

Idade dos

invertebrados

Idade

dos

peixes




com conchas




terrestres


Paleozóico, Período Siluriano


• Dois super-continentes se formam

• Clima quente e úmido

• Nível dos mares sobe

• Primeiras plantas terrestres

• Diversificação dos peixes mandibulados

• Primeiros peixes ósseos

• Primeiros invertebrados terrestres

Siluriano: Distribuição das placas


ANTES

DEPOIS

Dois supercontinentes se formam

Siluriano: Nível do mar

Nível do mar sobe

Siluriano: Temperatura média

Clima quente e úmido

Siluriano: paisagem

http://www.palaeos.com/Paleozoic/Silurian/Silurian.htm#history

http://www.mpm.edu/collections/learn/reef//intro.html

http://en.wikipedia.org/wiki/Silurian

Siluriano: biota

Cooksonia:

planta vascular

peixesBrachiopoda

http://museum.gov.ns.ca/fossils/gallery/sil.htm

http://en.wikipedia.org/wiki/Siluria

n


Idade

dos

anfíbios


e de muitos outros

animais marinhos



carvão

• Abundância de

anfíbios

Idade dos

invertebrados

Idade

dos

peixes




com conchas




terrestres


Paleozóico, Período Devoniano


• Diversificação dos peixes

• Proliferação da vida terrestre


• Primeiros anfíbios

• Colisão dos continentes no final do período

• Extinção em massa: 75% das espécies desaparecem (principalmente invertebrados marinhos e muitos peixes)

Devoniano: Posição das placas

Devoniano: Distribuição das placas


ANTES

DEPOIS

Colisão dos

continentes

Devoniano: Nível do mar

Nível do mar cai

Extinção

Causas mais prováveis: queda no


75% das spp

Devoniano: Temperatura média

Clima quente e úmido, mas mudandoExtinção

*

Causas mais prováveis: queda no nível do

mar e resfriamento global

75% das spp

Devoniano: Paisagem

http://en.wikipedia.org/wiki/Devonian

Devoniano: biota

http://en.wikipedia.org/wiki/Devonian

Acanthostega (anfíbio)

http://universe-review.ca/I10-

72-Acanthostega.jpg

http://pt.wikipedia.org/wiki/Ichthyostega

Ichthyostega (anfíbio)

peixes

A seguir... Carbonífero

Idade

dos

anfíbios

Idade dos

invertebrados

Idade

dos

peixes


e de muitos outros

animais marinhos



carvão

• Abundância de

anfíbios




terrestres




com conchas


Referências bibliográficas

• Básica: Purves et al. 2007. Vida. 6ª ed. (volume II, capítulo 20)

• Complementar:

– A Terra esfriou mais cedo; Scientific American Brasil

– Os mamíferos desaparecidos da América do Sul; Scientific American Brasil

– A imprevisível e fortuita evolução da vida; Scientific American Brasil

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