quinta-feira, 24 de setembro de 2009

ORIGEM E EVOLUÇÃO DA VIDA

COMO É DETERMINADA A IDADE DE UM FÓSSIL?
A idade de um fóssil é determinada pelo estudo da seqüência, da quantidade de camadas e do que elas contêm.
Cada camada de uma rocha sedimentar é característica de um período geológico específico. Assim, pelo estudo da seqüência, da quantidade de camadas e o que elas contêm, é possível determinar uma cronologia padrão. Se, por exemplo, um conjunto de organismo puder ser colocado em ordem cronológica de acordo com a seqüência de sedimentos depositados em determinado local, isso poderá fornecer um padrão básico, com o qual registros fósseis isolados possam ser comparados e ter sua idade relativa estimada. Para o chamado cálculo da idade absoluta de um fóssil, existe a datação radiativa. Esse método depende da presença de certos isótopos radioativos comuns na atmosfera. Como esses isótopos se degradam, ou seja, perdem a radioatividade num ritmo constante e conhecido, é possível calcular sua idade a partir da radioatividade residual.
Estratigrafia e Fósseis
A estratigrafia é o ramo da geologia que estuda as seqüências de camadas de rochas, buscando determinar os processos e eventos que as formaram. A estratigrafia inclui dois subcampos, a litoestratigrafia e bioestratigrafia. A primeira se baseia na análise das propriedades físicas e químicas das rochas; a segunda, no estudo das evidências fósseis gravadas nas rochas. A partir das descobertas nessas duas áreas, criou-se uma escala de tempo geológico, que serve de referencial temporal não só à geologia como também à paleontologia. A datação absoluta consiste na determinação da idade em milhões de anos (M.a.). Este termo foi criado por oposição ao termo de datação relativa. As técnicas mais comuns de datação absoluta são a datação radiométrica.
O método de datação radiométrica fundamenta-se no cálculo da meia-vida de certos radioisótopos que podem estar presentes nas rochas. A meia-vida consiste quanto tempo leva para um elemento radioativo ter sua atividade reduzida à metade da atividade inicial.
A datação relativa analisa a disposição e espessura dos estratos e a existência de fósseis. Com base nesses dados define-se a idade dos terrenos e rochas uns em relação aos outros, é utilizada para terrenos e rochas sedimentares.
Princípio da sobreposição: Segundo este princípio, os sedimentos mais antigos ficam em baixo dos mais recentes. Assim, em uma série normal, qualquer camada é mais moderna do que a que lhe serve de base e mais antiga do que a que lhe fica por cima. Este princípio não se aplica a camadas que estejam deformadas ou invertidas, pois essa deformação ocorreu posteriormente à sua formação. Existem algumas excepções a este princípio. As rochas sedimentares podem sofrer processos de erosão, dobramento e intrusão, que não vão respeitar este princípio.

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COMO SE FORMAM OS FÓSSEIS?
De um modo geral, os organismos são completamente destruídos após a morte e num determinado espaço de tempo, processo este que se designa por decomposição.
Estes são decompostos pela acção combinada de:
  • organismos decompositores (geralmente microorganismos);
  • agentes físicos (alterações de pressão e temperatura) e
  • agentes químicos (dissoluções, oxidações, entre outros).
Por vezes, os restos orgânicos ficam rapidamente envolvidos num material protetor que os preserva do contato com a atmosfera, da água do mar e da ação dos decompositores.
Este processo é raro (acontece em menos de 1% das situações), complexo e geralmente só as partes duras (troncos, conchas, carapaças, ossos e dentes) fossilizam.
Na fossilização os compostos orgânicos que constituem o organismo morto são substituídos por outros mais estáveis nas novas condições. Estes podem ser calcite, sílica, pirite, carbono, entre outros.
A fossilização é um processo muito lento e complexo!
Recapitulando, são muito convenientes duas condições:
  • Que o organismo possua partes duras!
  • Que ocorra um enterramento rápido por sedimentos finos que interrompa a decomposição!
De acordo com as condições do ser vivo e do meio, podem ocorrer diversos tipos de fossilização. Podemos classificar, simplificadamente, estes processos em três grupos:
  • Moldagem - as partes duras dos organismos acabam por desaparecer deixando nas rochas as suas marcas (impressões).
  • Mineralização - os materiais originais que compõem o ser vivo são substituídos por outros mais estáveis.
  • Conservação - o material original do ser vivo conserva-se parcial ou totalmente nas rochas ou em outros materiais.
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Troncos de árvores mineralizados
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Trilobita fóssil denotando-se uma elevada perfeição.
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Molde interno de Gastrópode.
Em alguns casos excepcionais conservam-se organismos completos. Estas situações ocorrem quando os seres vivos ficam incluídos em materiais que os preservam do contacto com o ambiente (em especial dos microorganismos). São exemplos destes materiais o petróleo, a resina (âmbar) e o gelo (neve).
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Garra de ave (Moa) com partes moles preservadas. A preservação ocorreu no interior de uma gruta com atmosfera seca e estéril.
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Borboleta preservada em sedimentos finos. É notável o grau de conservação de quase todo o organismo. Miocénico de Florissant, Colorado, EUA.
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Mamute preservado em gelo descoberto na Sibéria. O gelo interrompe a atividade dos microorganismos decompositores e retarda a decomposição físico-química.


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DATAÇÃO DE FÓSSEIS
A descoberta de um fóssil é um momento de realização para os arqueólogos, daí se começa o processo de datação do achado e quanto mais antiga for a relíquia maior será seu valor para a arqueologia. Mas, como é possível descobrir a idade de um fóssil? A química está presente nesse processo, mais precisamente o elemento Carbono. A datação de um fóssil pode ser feita com base no percentual já conhecido do Carbono-14 (C14) em relação ao Carbono-12 (C12) da matéria viva (sem decomposição).
O carbono 14 é um isótopo radioativo natural do elemento carbono, recebendo esta numeração porque apresenta massa atômica 14. Esse isótopo apresenta dois nêutrons a mais no seu núcleo que o isótopo estável carbono 12. O C14 é formado continuamente na atmosfera e é resultante do processo de bombardeio de raios cósmicos. Forma-se nas camadas superiores da atmosfera onde os átomos de nitrogênio-14 são bombardeados por neutrons contidos nos raios cósmicos e por isso é denominado de carbono radioativo ou radioisótopo. Ele entra no processo de fotossíntese e em conseqüência disso todos os seres vivos possuem em sua composição geral certa porcentagem de C14, ainda que em pequena quantidade. O C12 é o carbono comum (não-radioativo).
Quando o ser vivo morre inicia-se uma diminuição da quantidade de carbono-14 devido a sua desintegração radiativa. A meia-vida do C14 é de 5.740 anos, este é o tempo que o C14 leva para transmutar metade dos seus átomos em C12, os cientistas então se baseiam no cálculo comparativo entre a quantidade habitual encontrada na matéria viva, e aquela que foi descoberta no fóssil, determinando assim a idade do mesmo. Exemplo: Em um fóssil de 11.480 anos, é encontrado somente 1/4 da quantidade habitual de C14. Já em um fóssil de 22.960 anos deve-se encontrar 1/8 da quantidade normal do radioisótopo.

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FÓSSIL É UMA MÚMIA EM SANDUÍCHE DE ROCHA.
O fóssil é um animal ou planta morta que ficou preso entre as rochas por um longo período, como se fosse o recheio de um sanduíche. Graças a essas camadas protetoras, as bactérias que fazem a degradação não conseguem atacá-lo e o fóssil fica conservado. "As rochas sedimentares são as que melhor aprisionam os seres orgânicos", diz o paleontólogo Reinaldo Bertini, da Universidade Estadual de São Paulo, em Rio Claro. Existem três tipos de rochas: as sedimentares, as metamórficas e as magmáticas. A última é formada pela lava dos vulcões. Se uma planta ou animal cair nela enquanto ainda estiver mole, será torrado porque a temperatura é alta. Uma vez consolidada, não pode envolver o fóssil.
As metamórficas são formadas pela modificação de outros tipos de rocha. O movimento da crosta manda um pedaço de pedra para as camadas inferiores da Terra e, graças à alta pressão e à temperatura, elas voltam com uma cara diferente. Os fósseis não resistem porque essa transformação apaga qualquer vestígio que um animal ou planta tenha deixado. As rochas sedimentares formam-se pela deposição de partículas de outras pedras, trazidas pela água dos rios, mares e pelo vento. Um animal morto ou planta pode ser recoberto por sucessivas camadas de sedimentos, resistindo, bem conservado, à deterioração do tempo.
  • Um dinossauro morre e fica estendido no fundo de um rio.
  • Sedimentos trazidos pela água se depositam sobre ele.
  • Formam-se sucessivas camadas sobre o animal.
  • Depois de séculos, o fóssil mantém a aparência perfeitamente petrificada. As marcas deixadas nas rochas sedimentares identificam as características do dinossauro.
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QUAL A UTILIDADE DOS FÓSSEIS?
Para além de constituírem peças de coleção de rara beleza, os fósseis têm múltiplas aplicações na ciência moderna. Comecemos pelas Ciências da Vida. Os fósseis são evidências materiais de organismos do passado distintos dos atuais, permitindo conhecer como têm evoluído as espécies até chegarem às formas recentes, incluindo o Homem - Paleontologia Evolutiva.
Outra utilidade resulta do estudo de todos os fósseis encontrados na mesma unidade geológica, integrados no respectivo substrato. Torna-se então possível determinar que relações existiriam entre os vários organismos (predação, comensalismo, parasitismo, entre outras), e entre estes e o ambiente. Este estudo é objeto da Paleoecologia.
Uma vez que alguns organismos apenas sobrevivem em condições climáticas muito restritas, estes constituem bons indicadores de climas do passado, sendo estudados pela Paleoclimatologia. Os grãos de pólen fósseis são particularmente úteis nestes estudos.
Da mesma forma há organismos adaptados a ambientes muito restritos. Por exemplo, na atualidade os gastrópodes que se encontram em meio marinho são diferentes dos encontrados em meio lacustre ou terrestre. Estes organismos dão-nos informações acerca do ambiente em que viveram - Paleoambiente - sendo considerados fósseis de ambiente ou fósseis de fácies. Estas informações também nos permitem reconhecer a geografia da Terra no passado, como a extensão de mares antigos, praias, lagos, entre outros. A reconstituição da geografia da Terra do passado a partir de organismos fósseis designa-se Paleobiogeografia.
Os fósseis também podem ser úteis nos estudos de tectônica. O estudo de um fóssil deformado comparativamente com um original, permite-nos quantificar a deformação sofrida por uma determinada rocha.
Por fim, a aplicação provavelmente mais importante reside na capacidade de determinação da idade das rochas que os contêm, uma vez que cada intervalo de tempo tem fósseis característicos. O estudo da idade dos estratos sedimentares a partir dos fósseis designa-se Bioestratigrafia. Os fósseis que se distribuem em intervalos de tempo curtos na História da Terra tendo ampla distribuição geográfica designam-se fósseis de idade.
A Bioestratigrafia é largamente utilizada em estudos científicos, assim como na indústria extrativa do petróleo e do carvão entre outras.
Resumindo, os fósseis têm aplicações várias se destacando fundamentalmente em quatro domínios:
  • Biostratigrafia
  • Paleobiogeografia
  • Paleoecologia
  • estudos de Evolução

ATIVIDADES:

1.. Elabore uma síntese do conteúdo estudado com as informações mais importantes com suas próprias palavras.
2. Em equipe apresente o tema abordado à classe. Ex : seminários.

seja bem vindo

Caros amigos e alunos
sejam bem vindos ao meu mundo pessoal,
é claro que ao mundo da química tambem