The Burgess Shale (Português)
Evidência fóssil
Esqueletos mineralizados
Os primeiros O registro da Explosão Cambriana é baseado em fósseis – principalmente o aparecimento de esqueletos mineralizados e fósseis complexos. Os elementos esqueléticos tipicamente minúsculos dessa época são chamados de “pequenos fósseis de concha”. Eles constituem uma variedade altamente variada de escleritos, espículas, tubos e conchas, sugestivos de vários tipos diferentes de animais. Infelizmente, muitos dos fósseis permanecem mal compreendidos e são difíceis de classificar dentro de grupos taxonômicos conhecidos.
© Museu Sueco de História Natural. Fotos: Stefan Bengtson.
Primeiros animais que viviam em tubos. 1, Cloudina, um dos primeiros animais com esqueleto amineralizado reforçado com calcita (Neoproterozóico tardio). 2, Aculeocreia, com tubo reforçado com aragonita (leitos pré-cambriano-cambrianos). 3, Hyolithellus, um animal que reforça seu tubo com fosfato de cálcio (início do Cambriano). 4, Olivooides, possivelmente um pólipo de cifozoário teca. 5, Embrião pré-eclosão de Olivooides. Barras de escala = 0,1 mm.
© Museu Sueco de História Natural. Fotos: Stefan Bengtson.
© Museu Sueco de História Natural. Fotos: Stefan Bengtson.
Cerca de 521 milhões de anos atrás, os trilobitas fizeram sua primeira aparição no registro fóssil do Cambriano. Esses animais blindados tinham três partes dorsais de concha – um cefalão (cabeça), um tórax segmentado (corpo) e um pigídio (seção da cauda). Os trilobitas eventualmente se tornaram um dos grupos mais onipresentes de organismos invertebrados nos mares Paleozóicos. Eles sobreviveram por quase 300 milhões de anos, e seus fósseis podem ser encontrados desde o período Cambriano até o Permiano.
Uma espécie de trilobita precoce (Cambriano inferior), Eoredlichia takooensis de Emu Bay Shale, Ilha Kangaroo, Austrália. Comprimento da amostra = 6 cm.
© Royal Ontario Museum. Foto: David Rudkin.
Fósseis de traços e a revolução do substrato cambriano
Fósseis de traços também se tornam consideravelmente mais complexos e diversos nas rochas do início do cambriano. Durante o final do Ediacaran, os metazoários produziram apenas traços horizontais simples na superfície do fundo do mar. A partir do Cambriano, os animais começaram a tunelar verticalmente os sedimentos e a apresentar comportamentos mais variados, fornecendo evidências indiretas de que bilateriais móveis com tecidos e órgãos diferenciados já haviam evoluído.
Fósseis do início do Cambriano. Treptichnus pedum do arenito Mickwitzia do Baixo Cambriano, Suécia (Serviço Geológico Sueco, Uppsala). Barra de escala = 1 cm.
© Universidade Lyon 1. Foto: Jean Vannier.
A ascensão desses bilaterais alterou permanentemente a natureza do fundo do mar, um evento comumente referido como a Revolução do Substrato Cambriano.
Durante o Pré-cambriano, as camadas superiores de lama, areia ou lodo no fundo do mar permaneceram relativamente firmes, graças aos tapetes bacterianos que cobriram e estabilizaram a superfície. Essas esteiras também serviam como fonte primária de alimento para organismos ediacaranos capazes de pastar ao longo do fundo do mar (ver Kimberella). Os animais escavadores do cambriano foram capazes de abrir um túnel através das esteiras microbianas, agitando o sedimento abaixo e tornando-o mais ensopado. Os escavadores podem ter começado a abrir túneis para acessar novas fontes de alimento (como carcaças afundadas de organismos planctônicos enterrados no fundo do mar) ou para escapar da predação cavando fundo no substrato.
Mudanças nos tipos de substrato durante a revolução do substrato cambriano. Esquerda, Período Pré-cambriano; à direita, Período Cambriano.
As tocas abriram novos nichos ecológicos sob o leito do mar, pois a água e o oxigênio agora podiam entrar nas camadas de sedimentos. Ao mesmo tempo, as esteiras bacterianas foram progressivamente destruídas e forçadas a habitats mais restritos (ou seja, em ambientes desfavoráveis para os animais). Acredita-se que essa mudança no substrato seja parcialmente responsável pelo fim da biota ediacariana. Outros fatores (como uma mudança na química da água ou um aumento de predadores) também podem ter desempenhado papéis importantes em sua extinção (veja acima).
A revolução transformou o fundo do mar antes uniforme em uma colcha de retalhos heterogênea , abrindo uma variedade de novos nichos para os animais – incluindo os de Burgess Shale – explorar.
Burgess Shale-Type Deposits e Burgess Shale Biota
Excepcionalmente bem preservado macio fósseis com corpo da era cambriana foram descritos pela primeira vez a partir do xisto de Burgess há mais de 100 anos. Hoje, dezenas de depósitos do tipo Burgess Shale com conjuntos comparáveis de fósseis foram encontrados em todo o mundo. Esses depósitos são geralmente encontrados nas camadas de rocha do Cambriano Inferior e Médio, mas podem se estender até o Ordoviciano primitivo.Esses depósitos são caracterizados por um modo semelhante de preservação denominado “preservação do tipo de xisto Burgess”.
Os locais mais notáveis são aqueles localizados ao redor da localidade original de Burgess Shale no Canadá (a pedreira Walcott no Parque Nacional de Yoho, Colúmbia Britânica), junto com Maotianshan Shales of China (dos quais o Chengjiang na província de Yunnan é o mais famoso).
Outras ocorrências significativas incluem o depósito Kaili na China e locais no oeste dos Estados Unidos da América (Spence Shale and Marjum and Wheeler Formations em Utah, Pioche Formation em Nevada), Groenlândia (Sirius Passet) e Austrália (Emu Bay Shale).
Depósitos de Utah
Afloramento geral das formações Marjum e Wheeler do Cambriano Médio , Utah, EUA.
© Pomona College. Foto: Robert Gaines.
Acinocricus cricus, parte de um lobópode de Spence Shale.
© Royal Ontario Museum. Foto: Jean-Bernard Caron.
Imagens de paisagens e fósseis de diferentes depósitos de xisto de Burgess em Utah.
© Pomona College. Fotos: Robert Gaines (paisagens) e Royal Ontario Museum. Fotos: Jean-Bernard Caron (espécimes fósseis).
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Sirius Passet
Vista aérea do Sirius Passet, Groenlândia.
© Natural Museu de História da Dinamarca (Museu Geológico). Foto: David Harper.
Um artrópode típico do Cambriano inferior semelhante a uma naraóide (livro = 20×12 cm).
© Museu de História Natural da Dinamarca (Museu Geológico). Foto: David Harper.
Fósseis da localidade Sirius Passet do Baixo Cambriano, na Groenlândia.
© John Peel
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Chengjiang
Monte Maotianshan, China, onde os primeiros fósseis do Cambriano inferior Chengjiang foram descobertos, incluindo Naraoia spinosa ( ver abaixo). O nome Chengjiang vem de uma aldeia próxima na província de Yunnan.
© Instituto de Geologia e Paleontologia de Nanjing da Academia Chinesa de Ciências. Foto: Fangchen Zhao
© Instituto de Geologia e Paleontologia de Nanjing da Academia Chinesa de Ciências. Fotos: Maoyan Zhu
Fósseis da localidade de Chengjiang, no Baixo Cambriano, na China.
© Instituto de Geologia e Paleontologia de Nanjing Academia Chinesa de Ciências. Fotos: Maoyan Zhu
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Kaili
Vista tirada ao longo da trilha que leva à localidade de Middle Cambrian Kaili, província de Guizhou, China.
© Royal Ontario Museum. Foto: Jean-Bernard Caron.
Vários espécimes do equinoderma primitivo Sinoeocrinus (à esquerda) (tamanho = 12 cm) e um único espécime do artrópode Marrella (à direita) (tamanho = 6,4 cm). Esta é a única ocorrência de Marrella fora das localidades de Burgess Shale no Parque Nacional de Yoho.
© Instituto de Geologia e Paleontologia de Nanjing, Academia Chinesa de Ciências. Fotos: Jih-Pai Lin.
Emu Bay
Esquerda: Visão geral da escavação do Xisto da Baía Emu no Baixo Cambriano em Canguru Island, Austrália (outubro de 2010); à direita, Palaeoscolex, um verme fóssil comum no local (tamanho = 9 cm).
© University of New England. Fotos: John Paterson.
O artrópode nektônico Isoxys (tamanho = 7 cm).
© University of New England. Foto: John Paterson.
Em comparação com os depósitos fósseis convencionais, nos quais apenas os restos de partes do corpo mais duráveis são normalmente preservados, os depósitos do tipo de xisto de Burgess fornecem um quadro muito mais completo de uma comunidade marinha cambriana normal. Nos ambientes marinhos modernos, os animais com partes do corpo mineralizadas (conchas, carapaças, etc.) representam apenas um componente menor da diversidade total. Este também é o caso na maioria dos depósitos do tipo Burgess Shale, onde a assembléia de conchas geralmente representa uma pequena porcentagem dos espécimes coletados. Assim, sem os restos fossilizados de organismos de corpo mole, especialmente do Burgess Shale, nosso conhecimento dos ecossistemas cambrianos seria extremamente limitado.
Semelhanças entre vários depósitos do tipo de xisto de Burgess em todo o mundo sugerem que o ecossistema marinho profundo era geograficamente uniforme e evolutivamente conservador do Baixo até pelo menos o Cambriano Médio (ou seja, tipos semelhantes de fósseis de animais são recuperados através deste intervalo inteiro, abrangendo pelo menos 15 milhões de anos). O conjunto característico de organismos é freqüentemente referido como biota do tipo Burgess Shale.
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