DEPARTAMENTO DE CIENCIAS BIOLOGICAS, AMBIENTAIS E DA SAUDE CURSO DE CIENCIAS BIOLÓGICAS FUNDAMENTOS DE GEOLOGIA E PALEONTOLOGIA 1 APRESENTAÇÃO DA DISCIPLINA A ciência da terra é, nos dias atuais, imprescindível para o entendimento da origem da vida e para a busca de respostas para análises geográficas, geológicas, arqueológicas, paleontológicas e dos processos evolutivos dos vegetais e animais. As fundamentações geológicas são de total importância para as Ciências Biológicas por garantir, à mesma, estruturas de sustentação para o estudo teórico da distribuição geográfica de espécies em detrimento da separação de continentes e da teoria da tectônica de placas. Essa presença traz consigo a inserção dos fundamentos dessa ciência de forma interdisciplinar na vida escolar dos estudantes de biologia. Outras noções da Geologia também são importantes como a escala do tempo geológico utilizada constantemente pelos biólogos e paleontólogos. A informação sobre a vida do passado geológico (como eram os organismos do passado, como viviam, como interagiam com o meio, como evoluiu a vida ao longo do tempo) está contida nos fósseis e na sua relação com as rochas e os contextos geológicos em que ocorrem. O mundo biológico que hoje conhecemos é o resultado de milhares de milhões de anos de evolução. Assim, só estudando paleontologicamente o registo fóssil - o registo da vida na Terra - é possível entender e explicar a diversidade, a afinidade e a distribuição geográfica dos grupos biológicos atuais. Inversamente, com base no princípio de que "o presente é a chave do passado", enunciado por Charles Lyell, partindo do conhecimento dos seres vivos atuais, partindo do seu estudo biológico, pode extrapolar-se muita informação sobre os organismos do passado, como o modo de vida, tipo trófico, de locomoção e de reprodução, entre outros, e isso é fundamental para o estudo e a compreensão dos fósseis. A partir dos fósseis, uma vez que eles são vestígios de organismos de grupos biológicos do passado que surgiram e se extinguiram em épocas definidas da história da Terra, pode fazer a datação relativa das rochas em que ocorrem e estabelecer correlações (isto é, comparações cronológicas, temporais) entre rochas de locais distantes que apresentem o mesmo conteúdo fossilífero (fósseis-guia). O estudo dos fósseis e a sua utilização como indicadores de idade das rochas são imprescindíveis, por exemplo, para a prospecção e exploração de recursos geológicos tão importantes como o carvão e o petróleo. É com esse escopo que é proposta a disciplina “Fundamentos em Geologia e Paleontologia”, fornecendo subsídios geológicos e paleontológicos que auxiliem o futuro biólogo no exercício de sua profissão no campo ambiental e educacional. Além do mais, o Estado de Minas Gerais faz parte da renomada lista que envolve pesquisas científicas na área da geologia e paleontologia no Brasil, junto a Estados como o Rio de Janeiro, Acre, Rio Grande do Sul e Ceará. O estado de Minas Gerais está inserido nesse contexto tanto no tocante à qualidade e à capacidade técnica desenvolvidos por alguns centros de pesquisa públicos e privados, como por abrigar um vasto tesouro de fósseis de paleovertebrados, registrados principalmente na região do Triângulo Mineiro e bacia do Rio das Velhas. A apostila em questão visa dar suporte didático ao estudante de paleontologia, apresentando-se em dois módulos: Aulas Teóricas (AT) e Aulas Práticas (AP). Lembre-se que um fóssil é um achado raro, portanto, ao manusear as peças dispostas nas arquibancadas, tenha um cuidado maior, pois se trata de um material que guarda informações que servem de ferramentas científicas no estudo de diversos campos de conhecimento das ciências. 2 EVOLUÇÃO DO PENSAMENTO GEOLÓGICO E PALEONTOLÓGICO Shen Kua (1031-1095), China, formulou uma hipótese de explicação da formação de novas terras, baseando-se na observação de conchas fósseis de um estrato numa montanha localizada a centenas de quilómetros do oceano. O sábio chinês defendia que a terra formava-se a partir da erosão das montanhas e pela deposição de silte; Peri lithon, de Teofrasto (372-287), estudante de Aristóteles permaneceu por milênios como obra de referência na ciência. A sua interpretação dos fósseis apenas foi revogada após a Revolução científica. A sua obra foi traduzida para latim, bem como para outras línguas européias. Georg Agricola (1494-1555), médico que escreveu o primeiro tratado sobre mineração e metalurgia, De re metallica libri XII 1556 no qual se podia encontrar um anexo sobre as criaturas que habitavam o interior da Terra (Buch von den Lebewesen unter Tage). A sua obra cobria temas como a energia eólica, hidrodinâmica, transporte e extracção de minerais, como o alumínio e enxofre. Nicolaus Steno (1638-1686), Bispo de Hamburgo, foi o autor de vários princípios da geologia como o princípio da sobreposição das camadas, o princípio da horizontalidade original e o princípio da continuidade lateral, três princípios definidores da Estratigrafia. É reconhecido como o fundador da Geologia como um ramo independente da Ciência; J. G. Lehmann (1719-1767), estudioso alemão, um dos primeiros a visualizar a possibilidade de ordenar a disposição e idade das rochas da crosta terrestre; Jean-André Deluc (1727-1817), fez uso da palavra "geologia" pela primeira vez por em 1778, sendo introduzida de forma definitiva por Horace-Bénédict de Saussure em 1779; James Hutton (1726-1797), escocês de Edimburgo, foi o primeiro grande nome nos anais da Ciência. É visto frequentemente como o primeiro geólogo moderno. Em 1785 apresentou uma teoria intitulada Teoria da Terra (Theory of the Earth) à Sociedade Real de Edimburgo. Na sua teoria, explicou que a Terra é muito mais antiga do que tinha sido suposto previamente, a fim de permitir "que houvesse tempo para ocorrer erosão das montanhas de forma a que os sedimentos originassem novas rochas no fundo do mar, que ulteriormente foram levantadas e constituíram os continentes." Hutton publicou uma obra com dois volumes acerca desta teorias em 1795; George Cuvier (1769-1832) e Alenxandre Brongniart (1770-1847) publicaram sua teoria em 1811, sobre a idade da Terra, baseada na descoberta por Cuvier, de ossos de elefante em Paris. Para suportar a sua teoria os autores formularam o princípio da sucessão estratigráfica. Charles Lyell (1797-1875), publicou pela primeira vez, em 1830, a sua famosa obra Princípios da Geologia, publicando contínuas revisões até à sua morte em 1875. Lyell promoveu com sucesso durante a sua vida a doutrina do uniformitarismo, que defende que os processos geológicos são lentos e ainda ocorrem nos dias hoje. No sentido oposto, a teoria do catastrofismo defendia que as estruturas da Terra formavam-se em eventos catastróficos únicos, permanecendo inalteráveis após esses acontecimentos. Charles Darwin (1809-1882). A moderna Geologia sofre influência da publicação A Origem das Espécies (1859); Alfred Wegener (1880-1930) e Arthur Holmes (1890-1965), elaboram a teoria da Deriva Continental, inicialmente proposta em 1912, não foi totalmente aceita até a teoria da tectônica de placas ser desenvolvida nos anos 60 do século XX. 3 A partir da década de 1950, houve um grande surto de desenvolvimento após a 2ª Guerra Mundial, exigindo a utilização de especialistas em todas as áreas de conhecimento científico e tecnológico, resultando no acelerado crescimento da Geotecnia. 4 PRIMEIROS REGISTROS PALEONTOLÓGICOS 1824, Reino Unido - A primeira espécie de dinossauro é descrita: Megalosaurus bucklandi, um carnívoro de 9 metros; 1825, Reino Unido - O segundo dino é descrito. Chama-se Iguanodon bernissartensis. Ainda não havia a palavra "dinossauro" para nomear a espécie; 1833, Reino Unido - O terceiro dinossauro descrito é um herbívoro encouraçado, tratando-se do britânico Hylaeosaurus armatus; 1842, Reino Unido - Sir Richard Owen cunha a palavra "dinossauro" ("lagarto terrível") para agrupar animais como o Megalosaurus, o Iguanodon e o Hylaeosaurus; 1861, Alemanha - Foi descrito o fóssil da Archaeopteryx lithographica, considerada até então a mais antiga ave conhecida; 1902, Brasil - Em Santa Maria (Rio Grande do Sul) na paleorrota é coletado os restos de um Rincossauro, que foi o primeiro fóssil vertebrado da América do Sul; 1905, EUA - Tyrannosaurus rex é descrito, após seus restos serem coletados no oeste norte-americano. Especialistas ficaram tão espantados com o tamanho e a aparência deste carnívoro que colocaram o nome de "lagarto tirano rei"; 1915, Egito - Paleontólogos europeus resgatam toneladas de fósseis de dinossauros. Um dos mais curiosos é o Spinosaurus aegyptiacus, dotado de longo focinho e vela dorsal. O material original -o mais completo já resgatado desta espécie - foi destruído durante a Segunda Guerra Mundial, num bombardeio ao museu alemão onde estava guardado; Década de 1940 e de 50, Brasil - Llewellyn Ivor Price registra os primeiros fósseis de dinossauros encontrados em território brasileiro; 1969, EUA - John Ostrom, paleontólogo norte-americano, descreve um pequeno e ágil dinossauro carnívoro, o Deinonychus antirrophus. Ostrom encontrou incríveis semelhanças entre o Deinonychus e o Archaeopteryx, retomando a questão da afinidade entre aves e dinossauros; 1970, Brasil - O Estauricossauro é o primeiro dinossauro brasileiro e foi coletado em Santa Maria no Sítio Paleontológico Jazigo Cinco, pelo paleontólogo Llewellyn Ivor Price, a região da paleorrota. É um dos mais antigos dinossauro Saurischia; 1978, EUA - Centenas de fósseis de uma mesma espécie de dinossauro, juntamente com