Livro experciencia

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  1. 1. EXPERIMENTANDO CIÊNCIA experimentando ciencia - prova9.indd 1experimentando ciencia - prova9.indd 1 19/07/2011 12:40:3419/07/2011 12:40:34
  2. 2. Vice-Reitor no exercício da Reitoria Julio Cezar Durigan Chefe de Gabinete Carlos Antonio Gamero Pró-Reitora de Graduação Sheila Zambello de Pinho Pró-Reitora de Pós-Graduação Marilza Vieira Cunha Rudge Pró-Reitora de Pesquisa Maria José Soares Mendes Giannini Pró-Reitora de Extensão Universitária Maria Amélia Máximo de Araújo Pró-Reitor de Administração Ricardo Samih Georges Abi Rached Secretária Geral Maria Dalva Silva Pagottol Universidade Estadual Paulista experimentando ciencia - prova9.indd 2experimentando ciencia - prova9.indd 2 19/07/2011 12:40:3519/07/2011 12:40:35
  3. 3. EXPERIMENTANDO CIÊNCIA Teorias e Práticas para o Ensino da Biologia Cultura Acadêmica Lucia Maria Paleari (org.) Raquel Sanzovo Pires De Campos (org.) Helton Otsuka (org.) Marina Begali Carvalho (org.) São Paulo 2011 experimentando ciencia - prova9.indd 3experimentando ciencia - prova9.indd 3 19/07/2011 12:40:3519/07/2011 12:40:35
  4. 4. ©Pró-Reitoria de Graduação, Universidade Estadual Paulista, 2011. Ficha catalográfica elaborada pela Coordenadoria Geral de Bibliotecas da Unesp Experimentando ciência : teorias e práticas para o ensino da biologia / organizadores Lucia Maria Paleari ... [et al.]. – São Paulo : Cultura Acadêmica : Universidade Estadual Paulista, Pró-Reitoria de Graduação, 2011. 344 p. ISBN 978-85-7983-146-1 1. Biologia – Ensino. 2. Paleari, Lucia Maria. 3. Campos, Raquel Sanzovo Pires de. 3. Otsuka, Helton. 4. Carvalho, Marina Begali. CDD 570.7 E96 Pró-reitora Sheila Zambello de Pinho Secretária Silvia Regina Carão Assessoria Elizabeth Berwerth Stucchi José Brás Barreto de Oliveira Klaus Schlünzen Junior (Coordenador Geral – NEaD) Maria de Lourdes Spazziani Técnica Bambina Maria Migliori Camila Gomes da Silva Cecília Specian Eduardo Luis Campos Lima Fúlvia Maria Pavan Anderlini Gisleide Alves Anhesim Portes Ivonette de Mattos José Welington Gonçalves Vieira Maria Emília Araújo Gonçalves Maria Selma Souza Santos Renata Sampaio Alves de Souza Sergio Henrique Carregari Vitor Monteiro dos Santos equipe REVISÃO TÉCNICA Drª Cláudia Aparecida Rainho Unesp, IB – Botucatu, Depto. de Genética rainho@ibb.unesp.br Drª Edy de Lello Montenegro Unesp, IB – Botucatu, Profª Emérita do Depto. de Morfologia dr.montenegro@terra.com.br Drª Fátima do Rosário Naschenveng Knoll Unesp, FC – Bauru, Depto. de Ciências Biológicas knoll@fc.unesp.br Dr. Gilson Luiz Volpato Unesp, IB – Botucatu, Prof. Adjunto Depto. de Fisiologia volpgil@gmail.com Dr. Helton Carlos Delicio Unesp, IB – Botucatu, Deptº de Fisiologia hdelicio@ibb.unesp.br Drª Jocelia Grazia Ufrgs, IB – Porto Alegre, Departamento de Zoologia jocelia@ufrgs.br Dr. José Vanderlei Menani Unesp, FO – Araraquara, Depto. de Fisiologia e Patologia menani@foar.unesp.br Drª Luciana Maria Lunardi Campos Unesp, IB – Botucatu, Depto. de Educação camposml@ibb.unesp.br M.Sc. Luciana Trevisan Brunelli Unesp, FCA, Laboratório de Bebidas venturini@fca.unesp.br Drª Rita C.S. Maimoni-Rodella Unesp, IB – Botucatu, Depto. de Botânica rita@ibb.unesp.br M.Sc. Viviane Cristina Tofolo Unesp, IB – Rio Claro, Depto. de Zoologia vivitofolo@yahoo.com.br experimentando ciencia - prova9.indd 4experimentando ciencia - prova9.indd 4 19/07/2011 12:40:3519/07/2011 12:40:35
  5. 5. PROGRAMA DE APOIO À PRODUÇÃO DE MATERIAL DIDÁTICO Considerando a importância da produção de material didático-pedagógi- co dedicado ao ensino de graduação e de pós-graduação, a Reitoria da UNESP, por meio da Pró-Reitoria de Graduação (PROGRAD) e em parceria com a Fundação Editora UNESP (FEU), mantém o Programa de Apoio à Produção de Material Didático de Docentes da UNESP, que contempla textos de apoio às aulas, material audiovisual, homepages, softwares, material artístico e outras mídias, sob o selo CULTURA ACADÊMICA da Editora da UNESP, disponi- bilizando aos alunos material didático de qualidade com baixo custo e editado sob demanda. Assim, é com satisfação que colocamos à disposição da comunidade aca- dêmica mais esta obra, “Experimentando Ciência: Teorias e Praticas para o Ensino da Biologia”, organizado por: Profa Dra Lucia Maria Paleari, Raquel Sanzovo Pires de Campos, Helton Otsuka, Marina Begali Carvalho, do Institu- to de Biociências do Câmpus de Botucatu, esperando que ela traga contribui- ção não apenas para estudantes da UNESP, mas para todos aqueles interessa- dos no assunto abordado. experimentando ciencia - prova9.indd 5experimentando ciencia - prova9.indd 5 19/07/2011 12:40:3619/07/2011 12:40:36
  6. 6. experimentando ciencia - prova9.indd 6experimentando ciencia - prova9.indd 6 19/07/2011 12:40:3619/07/2011 12:40:36
  7. 7. SUMÁRIO Prefácio 9 1 Introdução 11 2 Uma breve história do tempo geológico 23 3 Paleontologia, fósseis e o processo de fossilização 51 4 Classificação biológica: desafios na história da Biologia 89 5 Da flor ao fruto 111 6 A célula por dentro: uma abordagem dinâmica do processo de síntese proteica 163 7 Muco: constituição e papel no organismo 195 8 Aspectos teóricos e práticos da fisiologia da circulação 205 9 Mecanismos de locomoção em equinodermos, moluscos e peixes 225 10 Formigas cortadeiras: biologia e técnicas de manutenção em cativeiro 249 11 Cana: açúcar, etanol e as questões sociais 269 12 A camuflagem e o mimetismo nos animais 307 13 Células-tronco: os atuais desafios da vida 321 Sobre os organizadores 341 experimentando ciencia - prova9.indd 7experimentando ciencia - prova9.indd 7 19/07/2011 12:40:3619/07/2011 12:40:36
  8. 8. experimentando ciencia - prova9.indd 8experimentando ciencia - prova9.indd 8 19/07/2011 12:40:3619/07/2011 12:40:36
  9. 9. PREFÁCIO Na arte de ensinar todos são denominados educadores. Poucos realmente o são e a Dra. Lucia Maria Paleari se encontra entre estes. Depois de sua for- mação acadêmica em Ciência Físicas e Biológicas, seguiu o caminho comum dos graduados, na busca de maiores titulações, escolhendo a área de ecologia para seu Mestrado e Doutorado. Eventos paralelos durante essas atividades, levaram-na a se tornar professora de Ciências Biológicas, no Ensino Funda- mental. E encantou-se com a profissão que desempenhou durante dez anos. Soube aproveitar o caldeirão de curiosidade dos adolescentes e experimen- tou, como sabe muito bem fazer, a arte de estimular o aluno a pensar e criar. Para se aprimorar na educação, graduou-se em Pedagogia. Desde 1998 é pro- fessora de Prática de Ensino no Instituto de Biociências da UNESP, campus de Botucatu. É notável o trabalho de Extensão que realizou durante anos com alunos do Curso Fundamental de uma Escola Pública situada no distrito de Rubião Júnior, onde se localiza o Campus da UNESP. O “Projeto Colorir”, como foi chamado, orientou dezenas de alunos, carentes, em diversas áreas da ciência, como computação, matemática, física, biologia, não apenas dando ensinamen- tos mas despertando neles a curiosidade latente e frequentemente inibida. Ela os fazia pensar e entender que, assim, poderiam alcançar um futuro melhor. E todos conseguiram. Com seus alunos de graduação em Ciências Biológicas, por vários anos de- senvolveu um projeto que denominou “Experimentando Ciência”. O objetivo agora era despertar os licenciados para a desafiante tarefa do ensino de Ciên- cias. Era importante que esses futuros professores pudessem saborear o sabor do conhecimento, experimentando o próprio de maneira bastante prática e, ao mesmo tempo, transmitindo para outros essa experiência. Assim, cada grupo de alunos desenvolvia um assunto escolhido e, em seguida, preparava para mostrá-lo, didaticamente a toda comunidade, na forma de instalações. Esta publicação representa uma pequena amostra do enorme trabalho idealizado e conduzido pela Dra. Paleari. Com entusiasmo, desafiou os alu- experimentando ciencia - prova9.indd 9experimentando ciencia - prova9.indd 9 19/07/2011 12:40:3619/07/2011 12:40:36
  10. 10. EXPERIMENTANDO CIÊNCIA10 | nos que, especialmente em 2007, puderam mostrar toda sua criatividade, que surpreendeu muitos dos docentes responsáveis pelas disciplinas, cujos temas foram escolhidos para serem desenvolvidos. O empenho com que os alunos executaram suas tarefas, idealizando e realizando de forma original suas apre- sentações, pôde ser testemunhado por milhares de adolescentes, jovens e adul- tos que visitaram o evento “Experimentando Ciência”. Dra. Edy de Lello Montenegro Profa. Emérita do Instituto de Biociências da UNESP de Botucatu experimentando ciencia - prova9.indd 10experimentando ciencia - prova9.indd 10 19/07/2011 12:40:3619/07/2011 12:40:36
  11. 11. 1INTRODUÇÃO Lucia Maria Paleari1 1.1 UM PANORAMA INQUIETANTE E DESAFIADOR Em um período de vertiginosas mudanças sociais, que têm como força motriz os rápidos avanços científico-tecnológicos, é inconcebível uma popu- lação desprovida de conhecimentos básicos capacitando os indivíduos para o exercício da cidadania. Compreender e posicionar-se adequadamente diante de questões médico-sanitárias, por exemplo, de saúde individual e coletiva, agrícolas e de sustentabilidade ambiental, passa, necessariamente, pela apro- priação de conhecimentos de base das Ciências Naturais e Humanas. No entanto, avaliações divulgadas por diversos meios de comunicação revelam que estamos muito aquém da condição desejável, com adolescentes e jovens incapazes de leitura-escrita, operações aritméticas e conhecimentos científicos básicos (OECD, 2000; OECD, 2006; HAMBURGER, 2007; http: //oglobo.globo.com/educacao/mat/2009/02/18/aprendizagem-ainda-baixa- no-pais-754485174.asp; http: //oglobo.globo.com/educacao/mat/2009/02/17/ brasil-longe-das-metas-de-educacao-754467438.asp; http: //www.todospe- laeducacao.org.br/). Cultura artística e cultura histórica também passam ao largo da maioria das pessoas, que não têm fácil acesso e nem preparo ou estí- mulo para fazer uso de bibliotecas públicas, museus, apresentações teatrais e musicais diversificadas. Resultam daí problemas de diversas naturezas tanto para o indivíduo, que tem dificuldade para expressar-se, para entender o que se passa a sua volta e posicionar-se conscientemente, como para a sociedade, na qual problemáticas ambientais, de saúde, de segurança e de prestação de serviços tenderão a se avolumar e a tornar cada vez mais precárias as condi- ções de vida. Dada a rede inextrincável de complexas interações entre os seres vivos, este ambiente biológico e o meio físico coexistindo e coevoluindo como siste- 1. Unesp – Departamento de Educação, IB CP 510, 18618-970 Botucatu, SP lpaleari@ibb.unesp.br experimentando ciencia - prova9.indd 11experimentando ciencia - prova9.indd 11 19/07/2011 12:40:3619/07/2011 12:40:36
  12. 12. EXPERIMENTANDO CIÊNCIA12 | ma, cada sociedade humana resultará em uma organização capaz de acolher a todos os cidadãos de forma justa, ou fará emergir conflitos, doenças, mor- tes prematuras e temor quanto ao porvir, de acordo com a visão de mundo e as práticas diárias de seus integrantes. A percepção profunda da condição de co-responsabilidade pela configuração desse sistema, de que tudo o que atin- gir a qualquer dos componentes repercutirá no conjunto todo, muitas vezes com efeito potencializado positiva ou negativamente, em processo de retroali- mentação (BERTALANFY, 1976, CAPRA, 1997, 2002), é imprescindível para aplacar o individualismo, a competição perversa e espoliação do planeta, que alimentam sensações fugazes e ilusórias de prazer e conquista. 1.2 ENSINO DE CIÊNCIAS E DE BIOLOGIA: CHAMAMENTO E COMPROMISSO Conquanto uma corrente de pensamento valorize a educação básica ten- do em vista as suas implicações na qualificação de jovens, os quais deveriam garantir avanço científico, crescimento econômico e projeção internacional do país, não faltam pensadores que advogam educação básica de qualidade para a formação de pessoas capazes de atuações compatíveis com auto-realização e bem-estar coletivo (WERTHEIN e da CUNHA, 2005), quiçá sem a voracida- de consumista que tem sustentado o famigerado crescimento econômico. Um crescimento a exaurir o planeta, finito em recursos e já imensamente ressen- tido das severas ações humanas (LOVELOCK, 2008), que, segundo Caldwell (1995), precisam ser consideradas, redimensionadas e orientadas em todo o planeta a partir de interações efetivas entre os conhecimentos científicos dis- poníveis e cidadãos bem informados. Ao que tudo atesta, enveredamos por um caminho tremendamente sinu- oso, que nos está colocando à prova e exigindo mudanças tão rápidas, que farão a obsolescência de softwares e miniaturização de circuitos eletrônicos parecerem saltos seculares. No Brasil, não faltam vozes a clamar por investimentos em educação como forma de preparar as crianças e os jovens para compreensão das questões atu- ais e da necessidade premente de mudança dos nossos hábitos consumistas, superficiais e inconsequentes. Vozes de pessoas convictas de que uma geração experimentando ciencia - prova9.indd 12experimentando ciencia - prova9.indd 12 19/07/2011 12:40:3619/07/2011 12:40:36
  13. 13. Introdução | 13 consciente poderá empenhar-se no reencontro com a Natureza, redescobrindo a poesia e os valores de vida. Isso não significa abdicar das conquistas e aprimoramento tecnológicos que nos têm permitido viver com mais conforto e saúde, mas, sim, estabelecer novos critérios e limites, para que seja duradoura a nossa possibilidade, como espécie, de conviver no sistema planetário. Mas, enquanto medidas amplas e profundas no sistema de ensino não são idealizadas e consumadas para garantir a formação de pessoas letradas científica e literariamente, inúmeras iniciativas valorosas, algumas ligadas a instituições públicas e fundações, têm levado conhecimento à população, na forma de expo- sições, projetos de extensão universitária, apresentações teatrais, oficinas etc. Se considerarmos ainda, que as universidades públicas, em seus diversos cursos de licenciatura, têm destinado muitos recursos à preparação de futuros professores e que a maioria desses beneficiados descarta de antemão a docên- cia como profissão, resultado, principalmente, das difíceis condições de tra- balho, baixa remuneração e não valorização dos professores do ciclo básico (Abib, 1996, Carvalho & Gil-Pérez, 1995, Diegues, 2007, Moura, 1989, Bizzo, 2003), por que não ampliar as oportunidades de experiência dos licenciandos, e sensibilizá-los para as questões do ensino, em um espaço interativo e aberto ao público em geral? Por que não os desafiar a selecionar e adequar pedagogi- camente conteúdos de áreas específicas, para serem apresentados em instala- ções nas quais atuem junto aos visitantes como mediadores para compreensão de fenômenos do cotidiano? Dessa forma, é pertinente e socialmente relevante uma proposta como a do evento “Experimentando Ciência”, iniciado em 2003, que tem por objetivo envolver licenciandos das Ciências Biológicas, da Unesp de Botucatu, em uma atuação complementar àquela dos estágios nas escolas. Esse evento acrescenta outra dimensão à experiência na prática de ensino, normalmente marcada por aulas com tempo preestabelecido e atuações pontuais para desenvolver conte- údos específicos de Ciências (Ensino Fundamental) e de Biologia (Ensino Mé- dio) no ciclo básico. Ele amplia as possibilidades de desempenho e discussões sobre as implicações científicas e sociais dos diferentes assuntos, na medida em que retomadas constantes dos recursos preparados, uso de estratégias e experimentando ciencia - prova9.indd 13experimentando ciencia - prova9.indd 13 19/07/2011 12:40:3619/07/2011 12:40:36
  14. 14. EXPERIMENTANDO CIÊNCIA14 | linguagem, com pessoas de diferentes faixas etárias e níveis de formação, pro- picia reavaliações e adequações seguidas. De outra parte, ainda contribui para a divulgação científica e letramento da população em geral, com possibilidades de despertar talentos e interesses pela pesquisa científica. 1.3 ENSINO-APRENDIZAGEM: MAIS DO QUE DESAFIOS, OPORTUNIDADES Em 2003 e 2004 o desafio aos licenciandos foi o de trabalhar com conheci- mentos fundamentais de física e de química, dado o pouco preparo e interesse que os graduandos em Ciências Biológicas têm por essas duas áreas. Como professores habilitados para o Ensino de Ciências e Biologia, conceitos, ideias, leis e até mesmo aspectos históricos e filosóficos para contextualizar certas descobertas nessas áreas são imprescindíveis para ajudar os adolescentes a compreender fenômenos do cotidiano e a avançar, expandindo posteriormen- te suas respectivas redes de conhecimentos. Faz parte da proposta do Experimentando Ciência a organização do even- to, etapa importante de articulação, que demanda esforços de diversas nature- zas e em especial o aprendizado difícil, às vezes sofrido, de trabalhar em grupo, planejando e concretizando ideias em prol de um sucesso coletivo. Considerando que parte notável dos avanços atuais em diversos setores como no farmacêutico, médico-hospitalar, agronômico, veterinário resulta da aplicação de conhecimentos científicos gerados nas Ciências Biológicas, cujas vertentes, médica e ambiental, implicam diretamente na alimentação de es- tados saudáveis ou doentios de vida humana, a 3ª edição do evento Experi- mentando Ciência (ano de 2007) deixou de privilegiar as Ciências Físicas e Químicas, como nos dois anos anteriores, para colocar em primeiro plano as Ciências Biológicas e seus fundamentos. Dessa forma, os temas de maior interesse dos biólogos foram priorizados, sem, contudo, abdicar-se da química e da física, dado que conhecimentos es- pecíficos destas duas áreas são essenciais à construção de modelos explicati- vos, especialmente no nível molecular de estruturas e processos metabólicos. A este ramo Ernest Mayr refere-se como biologia mecanicista ou do método experimental, cujas características diferem substancialmente do ramo descri- experimentando ciencia - prova9.indd 14experimentando ciencia - prova9.indd 14 19/07/2011 12:40:3619/07/2011 12:40:36
  15. 15. Introdução | 15 tivo-comparativo, próprio da biologia histórica, adotado por taxonomistas, evolucionistas e historiadores naturais (Mayr, 2005 e 2008) ramo este também entendido por outros estudiosos como sendo próprio da Ecologia, uma das áreas de interface com a Biologia. Conquanto todas as divergências filosóficas e a forte tendência mecanicista que permeia o pensar e agir de pesquisadores de diferentes áreas, os avanços e inovações conceituais em biologia, notáveis a partir do século XIX, implicaram, inclusive, na valorização do ramo histórico das Ciências Biológicas. Gabriel e Teixeira (1999) consideram que essas características menos experimentais da Biologia são de especial importância por permitirem a ex- ploração interdisciplinar, na forma de temas transversais, como sugerido nos Parâmetros Curriculares Nacionais (Brasil, 1998), favorecendo a produção de instalações interativas que proporcionam descobertas visuais, táteis, olfativas, de natureza biológica, física, química, geográfica, histórica e social. Com toda a gama de possibilidades que as Ciências Biológicas oferecem para o exercício criativo de instalações cientifica e pedagogicamente apropria- das e atraentes à notável diversidade de público visitante, não faltou resistên- cia e questionamentos de diversas naturezas a ameaçar esse empreendimento. Empreendimento que posteriormente foi reconhecido, pelos próprios licen- ciandos, como de grande valor na preparação para a docência. Pessoa esta pri- vilegiada por cursar uma universidade pública e, muitas vezes também, por ser agraciada com bolsas de apoio, de iniciação científica ou de aprimoramento, e moradia estudantil. Dessa forma, nada mais compreensível, justo e salutar, do que conclamar esses jovens universitários a desenvolver ações particularmente edificantes e que também revertam à sociedade, na forma de conhecimento e possibilidades de apreciações estéticas de aspectos da Natureza, parte dos bens intelectuais adquiridos. Especialmente no ano de 2007 as resistências iniciais, frutos de inseguran- ças compreensíveis e ultrapassáveis, se encaradas com sinceridade, seriedade e tenacidade de quem deseja aprimorar-se, precederam a aceitação da proposta e foram seguidas de avanços significativos, que culminaram em um evento de qualidade não apenas plástica e interativa, mas científica (http: //www.ibb. unesp.br/eventos/experimentando_ciencia/index.php). Nem mesmo os nós, experimentando ciencia - prova9.indd 15experimentando ciencia - prova9.indd 15 19/07/2011 12:40:3619/07/2011 12:40:36
  16. 16. EXPERIMENTANDO CIÊNCIA16 | impossíveis de serem desatados no tempo que nos coube, decorrentes de cer- tas divergências mal elaboradas, impediram o brilhantismo e valor das con- quistas e, tampouco, que a emoção tomasse conta daqueles que acreditaram e se colocaram em movimento. A proposta complementar foi a de transformarmos os assuntos desenvol- vidos nesse evento, em capítulos de um livro. Este livro. Por diferentes razões, nem todos prepararam um texto e integraram-no a esta obra. Mesmo assim somamos, com a colaboração de professores, material suficiente para seguir- mos em frente e trabalhar nesta outra forma de divulgação científica. Novos desafios, novos entraves suportáveis ou contornáveis e novas conquistas. Ca- racterísticas de um sistema dinâmico e complexo: rearranjo de trajetórias, re- troalimentações e novos atratores. Daqui em diante, o que disponibilizamos por certo se prestará a novas interpretações, trajetórias, conformações, e, dese- jamos, com ganhos e descobertas agradavelmente surpreendentes. Este trabalho de organização do material produzido por licenciandos da XL turma das Ciências Biológicas e por professores-pesquisadores foi possível devido à colaboração dos biólogos Helton Otsuka, Marina Begali Carvalho e Raquel Sanzovo Pires de Campos, que atenciosamente concordaram em rea- lizar comigo o trabalho de edição dos textos. Entre compromissos com disci- plinas, estágios, concursos e vida pessoal reunimo-nos amiúde para fazer as leituras, correções e ajustes necessários aos textos, com todo o cuidado para não os descaracterizar. Trabalho difícil, que nos tomou bem mais tempo do que imaginamos de início, mas que nos deu a oportunidade de clarear pen- samentos, partilhar conhecimentos e descobrir novas habilidades. Para mim, especialmente, uma convivência prazerosa e enriquecedora. Depois desse mi- nucioso trabalho para adequar os textos, os capítulos foram enviados a espe- cialistas para revisão e devolvidos aos seus autores para apreciação. Portanto, os conteúdos dos capítulos são de total responsabilidade de seus respectivos autores. Dessa forma, concluímos uma proposta para a Prática de Ensino de Ci- ências e de Biologia, que integrou ensino, pesquisa e extensão universitária e resultou em múltiplas oportunidades de ensino-aprendizagem. experimentando ciencia - prova9.indd 16experimentando ciencia - prova9.indd 16 19/07/2011 12:40:3619/07/2011 12:40:36
  17. 17. Introdução | 17 1.4 CONSTRUIR CAMINHOS, UMA PROFUNDA MUDANÇA CONCEITUAL Quando comemoramos o início do século XXI, as marcas forjadas no pensamento científico moderno, traduzido em tecnologia e organização social fundamentada no mecanicismo-reducionismo, eram ainda tão vivas que não conseguimos avançar rumo a um novo tempo. Tempo de problemáticas que exigem visão sistêmica e processos sociais interativos e solidários, para que possam ser adequadamente interpretadas, a fim de que os inquietantes ques- tionamentos sejam respondidos a contento. Mantivemo-nos robotizados e es- pecializados na conquista e manutenção da eficiência e da alta produtividade, como retratou Chaplin no filme Tempos modernos, e com alto grau de miopia, que impossibilita ampliar a sabedoria, apesar de estarmos tão necessitados dela, como escreveu Whitheread (2006). Continuamos a procurar caminhos e espaços para ocupar com essa nossa bagagem e com as frustrações acumuladas, que nos fizeram individualistas, competitivos, violentos e depressivos, apesar da exuberância do sistema cós- mico e, em particular, da vida, que nos brinda com processos de grande beleza e criatividade proporcionando a construção do ambiente e coevolução de to- dos os seres que interatuam. Esta visão, suportada por resultados de estudos científicos, está longe de sugerir estagnação, fragmentação. Muito pelo con- trário, estimula a percepção de um mundo dinâmico em constante constru- ção (LEWONTIN, 2002). As posturas humanas, baseadas em antigas crenças, destoam das revoluções que rejuvenescem a vida e colocam os seres humanos como monolitos em processo de desgaste, ao invés de sujeitos coparticipantes dos processos planetários renovadores. Nesse contexto, à semelhança do paradoxo atômico, decorrente de expe- rimentos que atestam a dualidade das partículas materiais (BOHR, 1995), o binômio ser/não ser é o estado não realizado, são as possibilidades não ob- servadas de, por exemplo, caminhos e nichos. O caminho se faz ao caminhar (MACHADO, 1973) é uma expressão exemplar do que é paradoxal, porque um determinado caminho existe e não existe ao mesmo tempo, até que um ob- servador específico, neste caso o caminhante, surja e provoque a sua existên- cia, comprometida na ausência desse observador. Podemos considerar ainda experimentando ciencia - prova9.indd 17experimentando ciencia - prova9.indd 17 19/07/2011 12:40:3619/07/2011 12:40:36
  18. 18. EXPERIMENTANDO CIÊNCIA18 | o nicho, que em Ecologia tem sido compreendido como um hipervolume pré- existente (HUTCHINSON, 1981). Na realidade, não se trata de local pré-defi- nido presente na Natureza, que pode ser preenchido, conquistado e defendido em caso de competição provocada por uma espécie aparentada ou necessitada das mesmas condições. Um determinado nicho, assim como um caminho, é construído por quem o conceba a partir das infinitas possibilidades. Portanto, competição, conceito associado à prática humana de luta para possuir, dominar e acumular tende a excluir, destruir e exaurir, diferente- mente daquilo que se tem observado em relações mutualísticas, por meio das quais a necessidade cria o novo, o bem-sucedido (MARGULIS, 2001; WHI- TEHEAD, 2006). No seu livro `A ciência e o mundo moderno´, Whitehead apresenta, junto a um exemplo que reúne associações cooperativas, consi- derações relevantes sobre o caráter das interações, de tal forma que podem servir para aprofundarmos o entendimento do significado da vida humana em sociedade, avançando das costumeiras interpretações que contemplam predominantemente os papéis e necessidades individuais, para interpreta- ções que assumem também a totalidade e o que dela genuinamente resulta. Segundo ele: As árvores de uma floresta brasileira dependem da associação de várias espé- cies de organismos, cada uma delas dependente de outras espécies. Uma só árvore per si é dependente de todas as probabilidades adversas de circunstâncias passí- veis de mudança. O vento lhe impede o crescimento; as variações de temperatura não permitem que tenha folhagem; as chuvas deslocam-lhe o solo; as suas folhas são dispersas e perdidas para o bem da fertilização. Podemos obter espécies indi- viduais de árvores escolhidas em circunstâncias excepcionais ou onde intervém o cultivo feito pelo Homem. Mas, na Natureza, o meio normal pelo qual as árvores florescem é a sua associação em floresta. Cada árvore pode perder alguma coisa para a sua perfeição individual de crescimento, mas todas mutuamente se auxi- liam, preservando as condições de sobrevivência. O solo é preservado e sombrea- do; e os germes necessários a sua fertilidade não são queimados, nem congelados, nem destruídos com a limpeza. (p. 252) E o que parece óbvio trata-se de uma mudança conceitual tão profunda quão difícil de ser compreendida e incorporada ao cotidiano de quem foi for- jado em uma concepção de mundo mecanicista, reducionista, que enquadrou o Homem nessa metáfora da máquina dos processos celulares físico-químicos, experimentando ciencia - prova9.indd 18experimentando ciencia - prova9.indd 18 19/07/2011 12:40:3619/07/2011 12:40:36
  19. 19. Introdução | 19 aos órgãos transplantáveis. No entanto, desde os genes partículas, à semelhan- ça de contas em rosário, avançamos para um sistema gênico de “unidades de informação” que interagem em combinações variáveis intra e intercromosso- mos, também influenciadas por estados metabólicos e emocionais particulares dos indivíduos (CARROLL, GRENIER e WEATHERBEE, 2005; LEWONTIN, 2002 e BERCZI e SZNTIVANYI, 2003). Nesse contexto, no qual o conhecimento científico foi revolucionado, sem que a maioria da população, inclusive de professores e pesquisadores, con- seguisse romper com velhas concepções, como e o quê ensinar em aulas de Ciências e de Biologia é uma questão mais profunda, complexa e desafiadora do que intentam e sugerem as orientações pedagógicas reduzidas às técnicas de ensino, às relações interpessoais e às propostas derivadas de vagas interpre- tações sobre achados ainda embrionários das neurociências. Necessitamos de novas teorias, que nos façam compreender melhor o mundo, bem como a nós mesmos, de tal forma que viver seja uma aventu- ra plena, repleta de significados. Um viver que há de ser reverenciado, assim como o planeta que nos acolhe. Conseguimos feitos notáveis, mas ainda somos incapazes de assumir a nossa insignificância diante do cosmos, e de ampliar nossas experiências mais profundas em detrimento ao consumismo e à pa- dronização fenotípica de modismos fúteis, para podermos participar de um sistema planetário integrados, e, nele, coevoluir com dignidade. Da manhã or- valhada ao pôr-do-sol enluarado, do botão ao perfume da flor, das lavas fervi- lhantes às planícies e oceanos enriquecidos de vida, do ovo ao ser humano que se emociona, sonha e fenece, a renovação constante da vida e das paisagens, o mistério, que, belo e inquietador, negamos ao silêncio ensurdecedor ou a explicações parciais, que não contemplam a totalidade da vida. experimentando ciencia - prova9.indd 19experimentando ciencia - prova9.indd 19 19/07/2011 12:40:3619/07/2011 12:40:36
  20. 20. EXPERIMENTANDO CIÊNCIA20 | 1.5 BIBLIOGRAFIA ABIB, M.L.V. dos S. “Em busca de uma nova formação de professores”. Pesquisas em Ensino de Ciências e Matemática, v.3, p.60-72, 1996. BERCZI, I. E SZNTIVANYI, A.R.M. New fondation of biology: History and progress. 2003. Disponível em: http//home.cc.umanitoba.ca/~berczii/nibvol3b.html. – acesso em 19 de abril de 2005. von BERTALANFFY, L. Teoria general de los sistemas. Mexico: Fondo de Cultura Eco- nómica. 1976. 311p. BIZZO, N. “Analfabetismo em Ciência: propostas para deter um ciclo perverso – De- safios do Ensino de Ciências no Brasil”. Anais da 55ª reunião da SBPC, Recife, Julho, 2003. BOHR, N. Física atômica e conhecimento humano – Ensaios 1932-1957. Rio de Janeiro: Contraponto, 1995. BRASIL. Parâmetros curriculares nacionais. Secretaria de Educação Fundamental. Bra- sília: MEC/SEF, 1998. CALDWELL, L.K. Between two Worlds – Science, the environmental movement and policy choice. Cambridge: Cambridge University Press, 1995. 224p. CAPRA, F. Conexões Ocultas. São Paulo: Cultrix. 296p. CAPRA, F. Teia da vida. São Paulo: Cultrix. 256p. CARROLL, S.B., GRENIER, J.K. & WEATHERBEE, S.D. From DNA to diversity – molecular genetics and the evolution of animal design. New York: Blackwell Pu- blishing, 2005. CARVALHO, A.M. P. DE. & GIL-PÉREZ, D. Formação de professores de ciências: ten- dências e inovações. São Paulo: Cortez Ed., 1995. 120p. GABRIEL, CARLA GRUZMAN; TEIXEIRA, LUIZ ANTONIO. “Es- paço biodescoberta: uma exposição interativa em biologia”. Histó- ria Ciência e Saúde-Manguinhos, Rio de Janeiro, v. 6, n. 2, Oct. 1999. Disponível em: <http: //www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0104- 59701999000300008&lng=en&nrm=iso>. Acesso em: 19 Feb. 2009. doi: 10.1590/ S0104-59701999000300008. experimentando ciencia - prova9.indd 20experimentando ciencia - prova9.indd 20 19/07/2011 12:40:3619/07/2011 12:40:36
  21. 21. Introdução | 21 HAMBURGER, E.W. e MATOS, C. O desafio de ensinar ciências no século XXI. São Paulo: Editora da Universidade de São Paulo, 2000. 314p. HAMBURGER, E.W. Apontamentos sobre o ensino de Ciências nas séries escolares ini- ciais. Estudos Avançados. [online]. 2007, vol. 21, no. 60, pp. 93-104. ISSN 0103-4014. HUTCHINSON, G.E. Introducción a La ecologia de poblaciones. Madri: Editorial Blu- me, 1981. 492p. MACHADO, A. Proverbios y Cantares XXIX, In. Poesías completas. Madri: Espasa- Calpe, 1997. MARGULIS, L. O Planeta simbiótico. Rio de janeiro: Rocco, 2001. 137p. MAYR, E. Isto é Biologia. São Paulo: Companhia das Letras, 2008. 428p. MAYR, E. Biologia ciência única. São Paulo: Companhia das Letras, 2008.266p. MOURA, A.R. de. Da necessidade de ser educador. e malabarista. Cadernos Cedes, v.6, p.8-13, 1989. LEWONTIN, R. A tripla hélice. São Paulo: Companhia das Letras, 2002. 138p. OECD. Knowledge and skills for life. Programme for International Student Assess- ment (PISA) – Executive summary, 2000. 24p. OECD. Science Competencies for tomorrow’s World. Programme for International Student Assessment (PISA) – Executive summary, 2006. 56p. WERTHEIN, J. & DA CUNHA, C. (Orgs.). Educação científica e desenvolvimento: O que pensam os cientístas. Brasilia: Unesco, 2005. 235p. WHITEHEAD, A. N. A ciência e o mundo moderno. São Paulo: Paulus, 2006. 264p. experimentando ciencia - prova9.indd 21experimentando ciencia - prova9.indd 21 19/07/2011 12:40:3719/07/2011 12:40:37
  22. 22. experimentando ciencia - prova9.indd 22experimentando ciencia - prova9.indd 22 19/07/2011 12:40:3719/07/2011 12:40:37
  23. 23. 2UMA BREVE HISTÓRIA DO TEMPO GEOLÓGICO Luiz E. Anelli1 Marcello G. Simões2 O tempo geológico situa cronologicamente os eventos ocorridos na histó- ria do planeta Terra, uma história iniciada há 4,6 bilhões de anos. Pense bem, são 4.600.000.000 anos! Nós, Homo sapiens, surgimos há cerca de 100.000 anos. Se o tempo geológico tivesse um dia de duração, teríamos chegado à Terra faltando menos de dois segundos para a meia-noite. Um tempo tão longo é quase inconcebível para nós que medimos nos- sa história em anos, séculos ou até poucos milênios. No tempo geológico, os acontecimentos são separados por milhões de anos (Ma) ou até bilhões de anos (bi). Apesar da magnitude do tempo geológico ser tão difícil de imaginar, como as distâncias astronômicas medidas em anos-luz ou o tamanho do átomo medido em angström (ver quadro 1), ele pode ser medido pela decomposição de elementos radioativos, que são os relógios atômicos usados em geocronolo- gia, a ciência que lida com a datação absoluta das rochas. A evolução biológica promovida pela interação entre os seres vivos e o ambiente onde viviam, produziu milhões de espécies que estiveram presen- tes em momentos distintos da história da Terra. Fósseis de bactérias, plantas e animais, estão distribuídos por camadas de rochas sedimentares em todo o mundo, principalmente dos últimos 600 milhões de anos, quando os orga- nismos começaram a sintetizar esqueletos biomineralizados. Determinando a idade absoluta das rochas por meio de análises químicas, que são utilizadas pela geocronologia (geo = rochas; crono = tempo; logia = estudo) e estudan- do os fósseis nelas contidos, o Homem aprendeu a estabelecer idades relati- vas entre as camadas de rochas, isto é, conseguiu saber qual rocha é mais ou menos antiga com relação à outra. Este é o princípio da datação relativa utili- zado pela ciência que estuda os fósseis, a Paleontologia, para a qual restos de organismos fossilizados podem dar pistas sobre a antiguidade da rocha. 1. USP – Instituto de Geociências, Rua do Lago, 562, CEP 05508-080, São Paulo, SP anelli@usp.br 2. Unesp – Departamento de Zoologia, IB CP 510, 18618-970 Botucatu, SP btsimoes@ibb.unesp.br experimentando ciencia - prova9.indd 23experimentando ciencia - prova9.indd 23 19/07/2011 12:40:3719/07/2011 12:40:37
  24. 24. EXPERIMENTANDO CIÊNCIA24 | Quadro 1 Medidas usadas para distâncias muito grandes ou muito pequenas velocidade da luz no vácuo um metro dividido em 1000 partes 299 792 km/s (~300 000 km/s) 1000 mm (milimetros) medida da distância que ela percorre em um ano um milimetro dividido em 1000 partes ~ 9 450 000 000 000 km (9 trilhões e 450 bilhões de quilômetros) 1000 μ (micra) um micron dividido em 1000 partes 1000 Å (angstrons) portanto, 1 Å = 0, 000 000 000 1m (10-10 m) ano-luz angström (ly – do inglês, light-year) (A) Antes do surgimento da geocronologia, em meados do século XX, o tempo geológico era tema de debates calorosos entre filósofos, teólogos e naturalistas. Um dos mais famosos exemplos é a obra do Arcebispo ir- landês James Ussher. Ele publicou sua obra “Anais do Antigo Testamento” deduzido a partir das primeiras ideias existentes na bíblia sobre as origens do mundo, na qual ele afirma que a Terra foi criada em 23 de outubro do ano 4004a.C. Esta e outras tentativas de estabelecer a idade da Terra com base na interpretação literal de escritos sagrados foram derrubadas pelo conhecimento científico. experimentando ciencia - prova9.indd 24experimentando ciencia - prova9.indd 24 19/07/2011 12:40:3719/07/2011 12:40:37
  25. 25. Uma breve história do tempo geológico | 25 Para facilitar a localização de um acontecimento nos 4,6 bilhões de anos do tempo geológico, este foi dividido e subdividido em intervalos. Os maiores intervalos são chamados eons e são quatro. Do mais antigo para o mais recente são eles: Hadeano, Arqueano, Proterozóico e Fanerozóico. Os eons, em parti- cular o Fanerozóico, foram subdivididos em eras, que por sua vez foram subdi- vididas em períodos e épocas. Cada subdivisão é marcada por acontecimentos que estão registrados nas rochas, em particular aqueles ligados à evolução da vida, tais como grandes extinções que ocorreram devido a catástrofes naturais. Registros de grandes variações no nível do mar e mudanças marcantes obser- vadas nas rochas também foram utilizados para a determinação dos limites em períodos e épocas. 2.1 HADEANO (DO LATIM, HADES, DEUS MITOLÓGICO DO SUBMUNDO) 4,6 – 3,8 BI DE ANOS O Hadeano é o intervalo de tempo compreendido entre a origem da Terra (4,6 bi) e a idade das rochas mais antigas conhecidas (cerca de 3,8 Bi). Não há, portanto, um registro geológico dos primeiros 800 milhões de anos da história do planeta e praticamente não se sabe como era a Terra neste primeiro eon. Como todo o Sistema Solar, a Terra formou-se pela condensação de uma nu- vem de gases e poeira cósmica. Dessa forma, acredita-se que no início de sua história, as temperaturas eram muito elevadas e os processos geológicos eram mais acelerados e intensos que os atuais. As rochas formadas no Hadeano foram destruídas porque a crosta terrestre era mais quente e delgada, sendo rapidamente recicladas pelos processos geoló- gicos e também pelo intenso bombardeio de asteroides que caracterizou este eon. Desde então, os processos de intemperismo e erosão estão destruindo as rochas. Apesar de atualmente não serem conhecidas na Terra rochas do Hadeano, na Lua elas estão presentes porque este pequeno satélite natural resfriou-se mais rapidamente e perdeu sua atmosfera, sofrendo menos com os processos que destroem as rochas, tais como o intemperismo e a erosão. Assim, crateras e montanhas muito antigas ainda existem por lá. A teoria mais aceita para a origem da Lua é a de que um grande impacto teria ocorrido entre a Terra re- cém formada, ainda não completamente sólida, e um corpo celeste quase do experimentando ciencia - prova9.indd 25experimentando ciencia - prova9.indd 25 19/07/2011 12:40:3719/07/2011 12:40:37
  26. 26. EXPERIMENTANDO CIÊNCIA26 | tamanho de Marte. O material deslocado teria então se aglutinado para formar a Lua. A idade mais antiga obtida para rochas da Lua é de 4,3 bilhões de anos, mas acredita-se que ela possa ter uma idade muito próxima de 4,6 bi de anos, que é a idade estimada para a Terra. Alguns anos atrás, geólogos recuperaram em rochas da Austrália, cristais de zircão com aproximadamente 4,4 bilhões de anos, ainda mais antigos que as ro- chas mais antigas da Lua. Estes são os materiais mais antigos da Terra, que nos aju- dam a compreender um pouco os primeiros 800 milhões de anos de sua história. 2.2 ARQUEANO (DO GREGO, ARKHAIOS, ANTIGO) 3,8 – 2,5BI DE ANOS. À medida que a Terra perdia calor e cessava o bombardeio de asteroides, teve início a formação dos primeiros núcleos rochosos que mais tarde dariam origem aos continentes. O esfriamento também causou a precipitação do va- por de água que deu origem aos primeiros oceanos. Além disso, dados isotó- picos indicam que boa parte da água terrestre teve uma origem extraterrestre a partir do choque de cometas com a Terra. Esta água líquida foi o primeiro requisito para que as primeiras reações químicas que dariam origem à vida pudessem ocorrer. De fato, as mais antigas evidências de vida conhecidas são do Eon Arqueano, em torno de 3,5 bilhões de anos, e são restos de organismos microscópicos semelhantes a bactérias, conhecidos como procariontes. Eles viviam no mar, porque, ao que nos indicam algumas investigações, a atmosfera primitiva tinha altas concentrações de gases tóxicos (metano, amônia, monó- xido de carbono). A concentração de oxigênio na atmosfera também era baixa demais e não havia a camada de ozônio para proteger a vida fora da água con- tra os raios ultravioleta. A água era então o único lugar seguro para a vida. Cia- nobactérias prosperaram e, através da fotossíntese, enriqueceram a atmosfera com um gás que mudaria radicalmente a Terra: o oxigênio. Imensos depósitos de rochas contendo óxido de ferro são testemunhos deste enriquecimento da atmosfera com oxigênio e são conhecidas como formações bandadas de ferro. Antes da oxidação da atmosfera, o ferro se combinava com o enxofre li- berado pelos processos magmáticos e hidrotermais, formando sulfetos, tais como a pirita, conhecida como “ouro de tolo”. experimentando ciencia - prova9.indd 26experimentando ciencia - prova9.indd 26 19/07/2011 12:40:3719/07/2011 12:40:37
  27. 27. Uma breve história do tempo geológico | 27 A vida permaneceu praticamente inalterada nos 1,5 bilhões de anos se- guintes. A Terra já tinha metade de sua idade e as células ainda não tinham membranas envolvendo seus núcleos: a vida era procariótica e este foi o pri- meiro tronco da árvore da vida. 2.3 PROTEROZÓICO (DO GREGO, PROTEROS, PRIMEIRO, E ZOIKOS, ANIMAL) 2,5BI – 542MA. Durante o Eon Proterozóico (2,5bi – 543Ma) os continentes se tornaram maiores. Com a exaustão do ferro nos oceanos e o desenvolvimento das cia- nobactérias, a concentração de oxigênio na atmosfera, que era 1% do atual durante o Arqueano, subiu para 15% durante o Proterozóico. O oxigênio é um poderoso decompositor de matéria orgânica e, sendo tóxico para muitas for- mas de vida existentes, ele determinou o fim de muitos grupos de bactérias no Proterozóico. Mas a vida continuava nos oceanos e os organismos desenvol- veram métodos químicos para lidar com o oxigênio. Um deles foi a respiração oxidativa. Em torno de 1,8 billhões de anos tipos diferentes de bactérias se uniram em simbiose para dar origem a supermicrorganismos, os eucariontes, que têm dentro de suas células núcleo e organelas isoladas por membranas. Este é o segundo ramo da árvore da vida, que a evolução conduziu para uma organização mais complexa em quatro novos ramos: protistas, plantas, fungos e animais. Durante o Eon Proterozóico, a vida foi dominada pelas algas que deixa- ram um rico registro geológico em forma de rochas sedimentares chamadas de estromatólitos. Perto do final do Proterozóico os continentes agruparam- se para formar um único supercontinente que recebeu o nome de Rodínia. Com a fragmentação de Rodínia em pedaços menores posicionados na linha do equador entre 750 e 635 milhões de anos, desencadeou-se um processo que conduziu a Terra por um severo período glacial, quando até os oceanos se con- gelaram. Esse evento é conhecido como Terra bola-de-neve. Acredita-se que a vida sobreviveu junto às áreas vulcânicas onde o calor mantinha a água na forma líquida, propiciando grandes eventos biológicos ainda no Proterozóico. Em torno de 610 milhões de anos atrás, apareceu a Cloudina, o mais antigo ser vivo com esqueleto. experimentando ciencia - prova9.indd 27experimentando ciencia - prova9.indd 27 19/07/2011 12:40:3719/07/2011 12:40:37
  28. 28. EXPERIMENTANDO CIÊNCIA28 | 2.4 FANEROZÓICO (DO GREGO PHANEROS, EVIDENTE, E ZOIKOS, ANIMAL) 542MA ATÉ O PRESENTE. O Eon Fanerozóico é o último dos quatro eons. É o eon da vida multice- lular, dos órgãos com diferentes funções, dos corpos subdivididos em partes. Neste intervalo de tempo, que compreende os últimos 542 milhões de anos, a vida tomou forma com a invenção de esqueletos de vários tipos, aprendeu a nadar, invadiu os oceanos e adquiriu membros o que possibilitou conquistar os continentes. A vida se espalhou e tomou conta da Terra, desde o deserto mais árido até os pólos congelantes. O Eon Fanerozóico é subdividido em três grandes eras: Paleozóica, Mesozóica e Cenozóica. 2.4.1 Paleozóico (do grego palaios, antigo, e zoikos, animal) 542 – 251Ma Na Era Paleozóica, entre 542 e 248 milhões de anos atrás, os animais mais abundantes eram os invertebrados com exoqueletos, como os braquiópodes, os moluscos e os artrópodos (trilobites, por exemplo). Seus fósseis são abundan- tes em todo o mundo em rochas formadas nos fundos dos mares que cobriram os continentes por milhões de anos. Fósseis de muitos outros animais como os peixes, anfíbios e de animais terrestres que inventaram o ovo, são encontrados pela primeira vez em rochas paleozóicas. Foi nesta era que as plantas e animais vertebrados deixaram a vida aquática para viver em terra (ver capítulo 5). O movimento dos continentes, as glaciações, as erupções vulcânicas e o impacto de asteroides, causaram mudanças bruscas no clima, levando à morte grupos inteiros de animais e plantas. Estes eventos são conhecidos pelos pale- ontólogos como extinções em massa. A Era Paleozóica é subdividida em seis períodos: Cambriano, Ordovicia- no, Siluriano, Devoniano, Carbonífero e Permiano. 2.4.1.1 Cambriano (do latim Cambria, região norte do País de Gales) 542 – 488Ma. O Período Cambriano é marcado pelo aparecimento repentino de uma grande diversidade de animais com esqueletos. Quase todos os tipos de seres vivos existentes hoje ou extintos, especialmente os trilobites, são encontrados nas rochas deste período. Esse episódio da história da vida é famoso entre os experimentando ciencia - prova9.indd 28experimentando ciencia - prova9.indd 28 19/07/2011 12:40:3719/07/2011 12:40:37
  29. 29. Uma breve história do tempo geológico | 29 paleontólogos e é denominado de Explosão Cambriana. Foi um intervalo de tempo de cerca de 30 milhões de anos no qual ocorreu o aparecimento de mui- tos ramos da árvore da vida. Fósseis de animais predadores, como a Opabínia, tornaram-se muito comuns no registro fossilífero a partir deste período. Com isso, os animais tiveram que aprender a se defender, inventando armaduras e modos de vida mais seguros, o que tornou os animais muito diferentes uns dos outros. Foi o momento de maior criatividade da vida. Outra grande conquista da vida no Período Cambriano foi a notocorda. A Pikaia, um dos primeiros cordados cujos fósseis são encontrados em rochas deste período no sul do Canadá, possuía este cordão elástico que se tornou o projeto básico sobre o qual os vertebrados se desenvolveram. No final do Cam- briano, devido a uma forte glaciação, a água acumulou-se na forma de gelo sobre os continentes, causando o recuo dos oceanos por muitos quilômetros. Com a destruição do ambiente marinho raso, metade dos tipos de animais que até então só viviam nos mares e oceanos, foram extintos. 2.4.1.2 Ordoviciano (do galês, Ordovices, antiga tribo do País de Gales) 488 – 444Ma. No Período Ordoviciano o clima da Terra ficou mais quente e úmido e a vida pode prosperar nos oceanos com novos tipos de plantas e animais. Os cordados já haviam adquirido os ossos, os órgãos dos sentidos pareados e o cérebro. A vida tomou forma nos vertebrados no corpo de peixes sem nadadeiras nem mandí- bulas. Eles se alimentavam do plâncton ou da lama no fundo dos mares. Em terra firme, apareceram as primeiras plantas, que foram os musgos e licófitas. Com o passar de milhões de anos, alguns continentes se reuniram junto ao Pólo Sul, formando o supercontinente Gondwana. Assim, mais uma vez, uma grande glaciação se desenvolveu e mantos de gelo cobriram grandes áreas continentais. Este foi um dos períodos mais frios pelos quais a Terra passou e a segunda maior extinção que a vida teve que suportar. 2.4.1.3 Siluriano (do galês, Silures, antiga tribo do País de Gales) 444 – 416Ma. Neste período os animais invertebrados tentaram a vida em terra e foram bem sucedidos. Foram os centípedes e um aracnóide, que exploravam a su- perfície seca onde já havia disponibilidade de matéria orgânica gerada pelas experimentando ciencia - prova9.indd 29experimentando ciencia - prova9.indd 29 19/07/2011 12:40:3719/07/2011 12:40:37
  30. 30. EXPERIMENTANDO CIÊNCIA30 | primeiras plantas, e que podia lhes servir de alimento e abrigo. Nos mares, os peixes acantódeos desenvolveram a mandíbula. Assim, no Siluriano, os peixes aprenderam a morder. Viver nos mares e rios tornou-se perigoso. Desde então, a vida para os vertebrados teve de mudar radicalmente. A mandíbula foi mantida em quase todos os vertebrados, tendo se tornado, na maioria dos casos, o principal re- curso dos predadores. 2.4.1.4 Devoniano (do latim Devonia, região de Devon, Inglaterra) 416 – 359Ma. No Período Devoniano os peixes já enchiam os rios e os oceanos, quando apareceram os primeiros tubarões. A vida aquática ficou ainda mais perigosa. Sobre os continentes, as primeiras florestas apareceram. Archaeopteris a mais antiga árvore conhecida, não produzia flores, sementes, mas apenas esporos como as samambaias. No final do Devoniano, no entanto, um dos mais importantes seres vivos apareceu pela primeira vez: as plantas com sementes. Muito do que a vida alcançou sobre os continentes nos milhões de anos que se passaram, foi de- vido à atividade destas plantas. Na água, a vida animal era muito criativa. Os peixes inventaram os pulmões o que possibilitou respirar fora da água. Terra à vista! Esta foi uma das muitas inovações que a conquista da terra seca exigiria. De fato, ainda no Devoniano, os peixes pulmonados desenvol- veram quatro membros a partir das suas nadadeiras. Dentre os resultados desta nova aventura evolutiva estava o Acanthostega, que apesar dos quatro membros ainda vivia integralmente na água. Um peixe com quatro pernas! Embora existam pegadas de animais com quatro pernas pouco mais antigos que Acanthostega, os fósseis deste animal são os mais antigos restos corporais de um tetrápodo que se tem notícia. Poucos milhões de anos mais tarde, os tetrápodes já andavam parte de sua vida em terra firme. Foi um pequeno passo de um tetrápodo, e um grande passo para os vertebrados! Próximo do final do Devoniano, uma extinção em massa eliminou muitos animais ma- rinhos de águas mais quentes, possivelmente por causa de outra glaciação. Alguns paleontólogos acreditam que um asteroide tenha se chocado com experimentando ciencia - prova9.indd 30experimentando ciencia - prova9.indd 30 19/07/2011 12:40:3719/07/2011 12:40:37
  31. 31. Uma breve história do tempo geológico | 31 a Terra, pois existe poeira de asteroide nas rochas desta idade, mas o tema continua controverso. 2.4.1.5 Carbonífero (idade de grandes depósitos de carvão) 359 – 299Ma. Neste período, teve início a reunião dos continentes que mais tarde forma- riam o único supercontinente, Pangeia. Por quase 30 milhões de anos, o su- percontinente que estava no Pólo Sul, o Gondwana, permaneceu coberto por mantos de gelo. Mas as massas continentais e as regiões costeiras localizadas sobre a linha do equador apresentavam clima tropical, favorável à vida. Assim, a vida nos mares tornou-se exuberante. Também sobre os continentes, imen- sas florestas se desenvolveram em áreas pantanosas. Estas florestas formaram os imensos depósitos de carvão mineral, encontrados em alguns países hoje situados no hemisfério norte. As plantas que compunham estas florestas eram principalmente as licófitas e as esfenófitas, não muito comuns hoje em dia. Os tetrápodos resolveram vários dos problemas ligados à vida fora da água, tais como a locomoção e a respiração, e permaneceram como a fauna terrestre dominante durante o Carbonífero. Apesar disso, estavam confinados à vida junto aos corpos de água onde depositavam seus ovos e onde suas larvas podiam crescer, pois eles ainda se reproduziam como os peixes. Porém, uma das invenções mais engenhosas e talentosas da vida dos te- trápodos, resultou em uma estrutura que resolveu o problema da reprodução fora da água: o ovo amniótico. Esta cápsula era capaz de reter a água e permitir a troca de gases, reservar alimento, recolher os restos metabólicos e guardar o embrião flutuando num líquido semelhante ao ambiente aquático. O ovo amniótico possibilitou a estes tetrápodos, agora chamados amniotas, uma vida totalmente terrestre. Do Carbonífero em diante, os amniotas tornaram-se os vertebrados mais comuns sobre os continentes. Neste período, dois novos ramos da árvore da vida dos vertebrados sur- giram a partir dos amniotas: os sinápsidos, que mais tarde deram origem aos mamíferos e os saurópsidos, que deram origem aos anápsidos (tartarugas), aos diápsidos, que incluem os ictiosauros, os lepidossauros (répteis aquáticos, cobras e lagartos), os rincossauros, e os arcossauros (crocodilos, pterossauros, dinossauros e aves). experimentando ciencia - prova9.indd 31experimentando ciencia - prova9.indd 31 19/07/2011 12:40:3719/07/2011 12:40:37
  32. 32. EXPERIMENTANDO CIÊNCIA32 | 2.4.1.6 Permiano (do russo, Perm, cidade próxima aos montes Urais) 299 – 251Ma. A reunião dos continentes iniciada no Carbonífero culminou com a for- mação do supercontinente Pangeia no Permiano. Muitos sinápsidos, tal como o Dimetrodonte, bem conhecidos devido a grande membrana que possuem nas costas, já eram grandes predadores. Com predadores andando por aí e um único supercontinente sem um oceano no caminho, os animais se espalharam por toda a Pangeia. No Brasil, um animal muito interessante, um mesossaurídeo, voltou a viver na água por volta de 60 milhões de anos depois de o primeiro tetrápodo pisar a terra firme. Os meso- saurídeos são importantes também porque seus fósseis ajudaram os geólogos a compreender que nesse período a África e a América do Sul faziam parte de um só continente. Muitas regiões distantes da umidade do mar tornaram-se áridas. No final do Permiano ocorreu a maior extinção em massa da história da Terra, onde quase todos os animais marinhos e terrestres desapareceram para sempre. As causas desta extinção são ainda incertas. Os geólogos descobriram que um grande vulcanismo aconteceu na Sibéria neste período, lançando na atmosfera milhões de toneladas de cinzas e gases tóxicos. Ocorreram também glaciações e, possivelmente, o impacto de um asteroide tenha desencadeado as mudanças climáticas que resultaram na extinção. Desde a Explosão Cambriana, quase 300 milhões de anos haviam se passado. Este foi o fim da Era Paleozóica. 2.4.2 Mesozóico (do grego, meso, médio, e zoikos, animal) 251 – 65Ma. Durante a Era Mesozóica a vida teve que recuperar-se da extinção ocor- rida no final do Paleozóico. Os dinossauros, pterossauros e répteis aquáticos apareceram e o número de espécies se multiplicou grandemente, de modo que seus fósseis são muito comuns nas rochas desta era. No ambiente marinho os moluscos escavadores passaram a dominar as comunidades. A maior parte dos grupos que sobreviveram à extinção do Permiano realizou a recolonização dos ambientes marinhos por meio de um modo de vida vágil (não fixado ao fundo), um contraste se comparado às comunidades marinhas paleozóicas, amplamente dominadas por organismos sésseis (fixados ao fundo, incapazes experimentando ciencia - prova9.indd 32experimentando ciencia - prova9.indd 32 19/07/2011 12:40:3719/07/2011 12:40:37
  33. 33. Uma breve história do tempo geológico | 33 de se locomover). Nos continentes, as plantas com sementes, mas ainda sem flores, as gimnospermas, se espalharam e passaram a dominar a paisagem. Pouco antes do final da Era Mesozóica, no entanto, as plantas com flores, as angiospermas, já eram comuns nos trópicos (ver capítulo 5). Sua superiorida- de ecológica causou o deslocamento das gimnospermas para as montanhas e para as regiões mais frias da Terra, assim como vemos hoje em dia. Embora o clima tenha sido propício para vida na maior parte da Era Me- sozóica, duas grandes extinções aconteceram, afetando um grande número de espécies e exterminando para sempre alguns grupos de animais. Três períodos compõem a Era Mesozóica: Triássico, Jurássico e Cretáceo. 2.4.2.1 Triássico (do grego, Trias, três; referente a três camadas de rochas que ocorrem no noroeste da Europa) 251 – 199Ma. O Período Triássico marcou o início de um novo mundo no Pangeia. Os vertebrados sobreviventes da extinção do final do Paleozóico deram continui- dade à vida, como os sinápsidos (dicinodontes e mamíferos) e os saurópsidos (tartarugas, ictiossauros, plesiossauros, rincossauros, crocodilos, pterossauros e dinossauros). Destes, quatro grupos seriam comuns nos dois períodos se- guintes: os dinossauros em terra firme, os pterossauros no céu, e os ictiossau- ros e plesiossauros nos oceanos e mares. No final do Triássico, outra extinção em massa ocorreu, abrindo definitiva- mente o caminho para estes animais, que reinariam no restante da Era Meso- zóica. As razões desta extinção são incertas. Alguns acreditam que o vulcanis- mo relacionado à fragmentação do Pangeia tenha tido um papel importante. Por outro lado, os geólogos encontraram evidências em todo o mundo de que nesse tempo o nível do mar recuou e em seguida avançou, desestabilizando a vida nas regiões costeiras. Fósseis de mamíferos apareceram pela primeira vez no final deste período, mas muitas características de mamíferos já esta- vam presentes em seus ancestrais do início do Triássico, como o Thrinaxodon. Contudo, a concorrência com os dinossauros era dura demais e os mamíferos estiveram na sombra destes gigantes até o fim da Era Mesozóica. experimentando ciencia - prova9.indd 33experimentando ciencia - prova9.indd 33 19/07/2011 12:40:3719/07/2011 12:40:37
  34. 34. EXPERIMENTANDO CIÊNCIA34 | 2.4.2.2 Jurássico (do alemão, Jura, referente às montanhas entre a França e a Suíça) 199 – 145Ma. No Período Jurássico os dinossauros herbívoros cresceram para se tornar os maiores animais que já viveram sobre os continentes. O Camarasaurus, Di- plodocus, Stegosaurus e o Brachiosauros são alguns desses dinossauros. Para poder caçar esses gigantes, os dinossauros carnívoros como o Allosaurus, Car- notaurus e Ceratosaurus eram igualmente imensos. Nos mares, os ictiossauros e plesiossauros também foram grandes predadores. No final do Jurássico teve início a fragmentação do continente Pangeia, que resultou novamente no iso- lamento do Gondwana no Hemisfério Sul, e em vários continentes menores no Hemisfério Norte. Por esse tempo, os dinossauros já estavam espalhados por toda a Terra. Durante o final do período Jurássico e início do Cretáceo, um imenso deserto de dunas cobria parte da América do Sul. Alguns dinossauros e pequenos mamíferos deixaram suas pegadas nestas areias. 2.4.2.3 Cretáceo (do latim, creta, referente a calcário) 145 – 65Ma. Durante o Período Cretáceo, a forma e o tamanho dos continentes muda- ram. A fragmentação do Gondwana deu origem à América do Sul e à África, e entre eles nasceu o Oceano Atlântico. A Índia, que antes esteve colada à Áfri- ca, se pôs a caminho da Ásia, com quem mais tarde iria colidir para formar as montanhas do Himalaia. O mundo também mudou por causa do apareci- mento das plantas com flores, as angiospermas. Novas cores e novos perfumes transformaram as paisagens. Os pterossauros chegaram ao seu auge de diver- sidade, com alguns deles alcançando até 12 metros de envergadura. No Brasil, onde hoje se situa a Chapada do Araripe, no Estado do Ceará, está o maior e mais importante sítio paleontológico de pterossauros do mundo. Praticamente metade dos dinossauros viveu durante o Período Cretáceo, a maior parte durante os últimos milhões de anos da Era Mesozóica. A extinção de dinossauros, pterossauros e de muitos animais marinhos marcou o final do Período Cretáceo e da Era Mesozóica. Dentre os dinossauros que desa- pareceram, estava o Tyrannosaurus rex, considerado por muitos um terrível predador, apesar de alguns paleontólogos acreditarem que ele não era capaz de correr e se alimentava apenas de restos de animais mortos. experimentando ciencia - prova9.indd 34experimentando ciencia - prova9.indd 34 19/07/2011 12:40:3719/07/2011 12:40:37
  35. 35. Uma breve história do tempo geológico | 35 Os eventos climáticos que causaram esta extinção em massa podem ter sido desencadeados pelo choque de um asteroide com a Terra, há 65 milhões de anos. Uma cratera com 170 km de diâmetro no Golfo do México pode ser o registro deste impacto. Os geólogos estimam que esta cratera foi formada por um asteroide com cerca de 10 km de diâmetro! Marcas das ondas e peda- ços de rochas derretidas pelo impacto são encontradas em rochas do Período Cretáceo na periferia daquela região. Mas a evidência mais forte desta teoria é uma camada de poeira de asteroide encontrada em toda a Terra em rochas sedimentares datadas de 65 milhões de anos, exatamente o tempo da extinção. Esta fina camada de não muito mais que alguns centímetros de espessura é enriquecida pelo mineral metálico irídio, um mineral muito comum no inte- rior da Terra e na composição de asteroides. Esta camada já foi detectada em todo o mundo, até mesmo na Antártica. Acima dela, em rochas mais novas da Era Cenozóica, os fósseis dos dinossauros desaparecem, exceto por um grupo sobrevivente de dinossauros terópodes – as aves. 2.4.3 Cenozóico (do grego kainos, recente, zoikos, animal) 65Ma – até o presente. Na Era Cenozóica os continentes começaram a tomar uma forma muito parecida com a atual, com sete continentes e três oceanos principais. Nesta Era, ocorreu a explosão de vida dos mamíferos, que durante toda a era Me- sozóica foram pisoteados e comidos pelos dinossauros. Esta Era foi também marcada pela glaciação da Antártica e de muitas glaciações menores no He- misfério Norte. A Era Cenozóica é dividida nas épocas Paleoceno, Eoceno, Oligoceno, Mioceno, Plioceno, Pleistoceno e Holoceno, que é a época atual. 2.4.3.1 Paleoceno (do grego, palaios, antigo, kainos, recente) 65 – 56Ma. No Paleoceno, os mamíferos assumiram o espaço deixado pelos dinossauros. Muitos fósseis de mamíferos são encontrados nas rochas sedimentares desde en- tão. A América do Sul perdeu sua conexão terrestre com os continentes vizinhos, permanecendo como uma grande ilha nos 60 milhões de anos seguintes. experimentando ciencia - prova9.indd 35experimentando ciencia - prova9.indd 35 19/07/2011 12:40:3719/07/2011 12:40:37
  36. 36. EXPERIMENTANDO CIÊNCIA36 | 2.4.3.2 Eoceno (do grego, eos, alvorada) 56 – 34Ma. No Eoceno teve início a colisão entre a Índia e a Ásia, que levou à formação da cadeia de montanhas do Himalaia. Ao mesmo tempo, a Austrália começou a separar-se da Antártica. A vida teve grandes conquistas na pele dos mamí- feros. Muitos dos grupos que conhecemos hoje, tais como os cavalos, bois e baleias têm seus ancestrais fósseis em rochas dessa época. 2.4.3.3 Oligoceno (do grego, oligon, pouco) 34 – 23Ma. Durante o Oligoceno ocorreram eventos que mudaram mais uma vez o caminho da vida. Talvez o mais importante tenha sido o estabelecimento de um oceano profundo separando a Antártica dos outros continentes. Esse even- to deu início ao congelamento do continente antártico, e mudou para sempre o clima da Terra, dando início a uma nova era glacial. No Oligoceno, as pri- meiras gramíneas e os primeiros elefantes apareceram. No final desta Época, viveu no Brasil o Paraphysornis brasiliensis, uma ave com dois metros de altu- ra, predadora de pequenos mamíferos. Seus fósseis foram retirados de rochas formadas no fundo de um lago onde hoje é a cidade de Taubaté, no Estado de São Paulo. 2.4.3.4 Mioceno (do grego, meion, mais) 23 – 5.3Ma. No Mioceno, a Antártica já estava completamente coberta por mantos de gelo. Curiosamente, o clima foi mais quente nessa época que nas épocas ante- rior e posterior, Oligoceno e Plioceno. Com o aparecimento de um clima mais árido, os campos de gramíneas se desenvolveram. Nestes campos, os cavalos, que antes viviam apenas nos bosques, cresceram e desenvolveram dentes com grandes coroas capazes de triturar capim, bem como longas pernas facilitando a fuga de predadores. Um aspecto notável do Mioceno é que este intervalo de tempo registra as mais antigas evidências de membros representantes da linhagem de primatas (Hominidae) que deu origem ao Homem cerca de 6 a 7 milhões de anos atrás. Os hominídeos (expressão científica para denominar a família dos seres hu- manos, ou seja, primatas com postura ereta, e, portanto, bípedes), pertencem a um grupo de mamíferos placentários (Primatas), que conta com mais de experimentando ciencia - prova9.indd 36experimentando ciencia - prova9.indd 36 19/07/2011 12:40:3719/07/2011 12:40:37
  37. 37. Uma breve história do tempo geológico | 37 duas centenas de espécies, incluindo os lêmures, tarsos, macacos e os grandes símios. Todos os primatas compartilham algumas características que lhes são comuns relacionadas ao hábito de vida arborícola (vida nas árvores), incluindo a visão binocular colorida (em três dimensões, com sobreposição de campos visuais), membros e mãos com unhas em vez de garras, adaptadas para agarrar, a habilidade de manusear objetos, além de um cérebro com grande volume relativamente ao tamanho corporal. Embora alguns grupos não apresentem mais o hábito de vida arborícola, condição inicial de desenvolvimento dos Hominidae, nós ainda conservamos algumas características típicas de nossos ancestrais. Dentre estas, destacam-se os ombros com ampla movimentação e dedos capazes de agarrar fortemente os objetos, mas também apresentamos traços que nos tornam únicos, como cérebro muito desenvolvido, bipedalismo (andar ereto sobre os 2 membros posteriores) e estruturas vocalizadoras que permitem a fala. Evidências moleculares (relógio molecular) sugerem que a divergência entre chimpanzés e os membros da linhagem humana (Hominidae) ocor- reu entre 8 a 4 milhões de anos atrás, portanto, durante o Mioceno. Infe- lizmente, o registro fóssil dos primeiros membros da linhagem humana é ainda escasso, em parte, devido à baixa probabilidade de preservação de seus restos, pois esses primatas viveram e/ou morreram em áreas floresta- das, um ambiente não propício à fossilização (solos de áreas florestadas são ácidos, devido à decomposição de matéria orgânica vegetal, levando à des- truição dos restos ósseos por dissolução). Além disso, nas áreas continentais emersas as taxas de sedimentação são muito baixas e, portanto, os restos de organismos mortos não sofrem recobrimento por sedimentos, processo que favoreceria a preservação porque limitaria a ação de organismos necrófagos e decompositores. Mas quais as causas para a evolução dos Hominidae, durante o Mioceno? Existem quatro hipóteses principais para explicar esta questão. Segundo a Hipótese das Savanas ou Hipótese dos Campos Abertos (HCA), o clima global teria esfriado e se tornado mais seco no Mioceno. Paralelamente, ocorreram mudanças no relevo do leste africano devido a formação de cadeia de monta- nhas e vales associados decorrentes da movimentação das placas tectônicas. experimentando ciencia - prova9.indd 37experimentando ciencia - prova9.indd 37 19/07/2011 12:40:3819/07/2011 12:40:38
  38. 38. EXPERIMENTANDO CIÊNCIA38 | Estas mudanças tiveram como consequência transformações na vegetação que passou de floresta tropical pluvial a savanas. Assim sendo, as populações de primatas que viviam na região tiveram que se adaptar ao novo clima e à nova vegetação. Consequentemente, foram selecionadas preferencialmente as ca- racterísticas morfológicas e comportamentais que favoreciam o hábito terres- tre bípede, os hábitos sociais e a comunicação. Em outras palavras, a teoria das savanas sustenta que os antepassados dos atuais humanos saíram das árvores e começaram a caminhar por causa de uma expansão das savanas, as planícies com arbustos e escassa vegetação arbustiva. Já de acordo com a Hipótese da Vegetação em Mosaico, o desenvolvimento dos australopitecíneos (vide adiante) teria se dado em áreas de vegetação em mosaico, com a combinação de tipos de vegetação com florestas e savanas, e que essas áreas possibilitariam o desenvolvimento de hábitos terrestres ou arbóreos. Os primatas que se adaptaram às condições terrestres deram origem aos australopitecíneos. Por sua vez, a Hipótese da Variabilidade sugere que os australopitecíneos se desenvolveram em área com vegetações diferentes, tais como savanas, flores- tas, com espécies vegetais com copas altas. Assim sendo, os australopitecíneos teriam se adaptado aos mais diversos ambientes. Evidências paleontológicas e geológicas mostram que regiões com uma alta variedade de vegetações eram comuns na época dos primeiros australopitecíneos. Finalmente, existe a Hipótese Aquática (Aquatic Ape Hypothesis) ou Teoria do Macaco Aquático (Aquatic Ape Theory), que é muito controversa e pouco aceita pelos paleontólogos. De acordo com essa teoria, os hominídeos passa- ram por uma fase semiaquática durante a evolução, como indicado pela grande quantidade de gordura subcutânea, pele com pouca cobertura de pelos (cober- tura de pelos diminuiu ao longo do tempo), postura ereta, habilidade natatória e de mergulho. Os partidários dessa teoria chamam a atenção para o fato de que o Homem possui a habilidade natatória e a tendência de entrar na água por prazer ou para se refrescar. A despeito do fato de alguns animais terrestres terem a capa- cidade de nadar na superfície da água, poucos são capazes de nadar e mergulhar debaixo da água. Já o ser humano está entre os animais tipicamente terrestres com tais habilidades, constituindo uma grande exceção. experimentando ciencia - prova9.indd 38experimentando ciencia - prova9.indd 38 19/07/2011 12:40:3819/07/2011 12:40:38
  39. 39. Uma breve história do tempo geológico | 39 Os primeiros fósseis da linhagem humana preservados em rochas miocê- nicas, são representativos das espécies Sahelanthropus tchadensis, com aproxi- madamente 7 milhões de anos, e Orrorin tugenensis, com cerca de 6 milhões de anos. Em ambas as espécies já são nítidas as feições anatômicas indicativas. No final do Mioceno, início do Plioceno, um novo grupo de hominídeos surge, incluindo os representantes do gênero Ardipithecus (5.5–4.4 milhões de anos), que inclui as espécies Ardipithecus kadabba e Ardipithecus ramidus. Fósseis associados aos restos de Ardipithecus kadabba sugerem que essa espécie viveu em áreas com densa vegetação, às margens de corpos aquosos permanentes (rios e lagos), sugerindo que a hipótese de savanização não encontra suporte no registro fóssil. 2.4.3.5 Plioceno (do grego, pleion, mais ainda) 5.3 – 1.8Ma. Durante o Plioceno, o movimento das placas tectônicas e um grande vul- canismo deu origem a uma ponte continental que ligou a América do Sul à América do Norte. Essa ponte ficou conhecida como Istmo do Panamá, e se tornou um corredor para a grande troca de faunas ocorrida neste período. Pre- guiças gigantes e gliptodontes migraram em direção ao norte, enquanto que para o sul vieram elefantes e o terrível tigre-de-dente-de-sabre. Fósseis desses animais são comuns em cavernas por todo o Brasil. Espécies de hominídeos do gênero Australopithecus evoluíram no leste afri- cano há cerca de 4 milhões de anos. Os australopitecíneos tinham cerca de 1,20 a 1,40 metros de altura, peso de 27 a 32 quilos e seu volume cerebral (500cm3 ) era cerca de 65% menor do que o mostrado pelo Homem moderno (Homo sa- piens). Várias espécies são conhecidas, dentre elas, Australopithecus anamensis, A. afarensis, A. sediba e A. africanus. Essa última espécie parece ter dado origem às espécies do gênero Homo. A feição mais notável dos membros desse gênero é a anatomia já bem adaptada ao andar bípede e a presença de caninos com tamanho reduzido. O bipedalismo exigiu algumas mudanças anatômicas nos australopitecíneos, incluindo a presença de osso pélvico mais amplo e côncavo para abrigar órgãos internos e dar mais estabilidade durante a caminhada. O ângulo das pernas e a posição dos joelhos são adaptados para suportar o peso do corpo. Os dedos dos pés são mais curtos e menos flexíveis que em outros experimentando ciencia - prova9.indd 39experimentando ciencia - prova9.indd 39 19/07/2011 12:40:3819/07/2011 12:40:38
  40. 40. EXPERIMENTANDO CIÊNCIA40 | primatas. A coluna vertebral apresenta forma de “S”, o que auxilia no equilíbrio do corpo durante o caminhar bípede. O forame magno, isto é, a abertura na base do osso occipital, está em posição bem baixa, possibilitando a passagem da medula e suas membranas. As vantagens do bipedalismo seriam muitas, como por exemplo, as mãos livres para carregar alimento ou produzir ferramentas, se defender contra a predação, visão ampliada sobre a vegetação herbácea, re- dução da área corporal exposta ao sol e aumento da área corporal exposta ao vento. Houve também modificação na arcada dentária e no tamanho de alguns dentes. Os primeiros australopitecíneos, por exemplo, tinham os caninos bem maiores que os humanos modernos, mas ainda assim inferiores em tamanho ao dos símios. Nesse grupo, os machos, usam seus longos e pontiagudos caninos como verdadeiras armas. Caninos bem reduzidos e chatos passaram a se desen- volver nos australopitecíneos, no Plioceno, por volta de 4 milhões de anos atrás, provavelmente acompanhado por um aumento na cooperação social. De fato, a descoberta de que indivíduos da espécie Australopithecus afarensis provavel- mente viviam em grupos, permite inferir que os primeiros hominídeos também tinham um comportamento social. Assim, a própria redução dos caninos deve ter sido uma adaptação à vida social, já que os caninos em primatas que não têm vida social são usados pelo macho para agredir e subjugar outros machos. Os australopitecíneos se extiguiram há aproximadamente 2 milhões de anos. No final do Plioceno, entre 2,5 e 2,3 milhões de anos atrás, ocorreu o sur- gimento do gênero Homo, o qual acredita-se que esteja diretamente relacio- nado com uma única característica: o desenvolvimento do cérebro. Esse de- senvolvimento parece estar relacionado à fabricação e ao uso de ferramentas, à variação da dieta, com adição de alimentos mais densos (proteicos = carne), o desenvolvimento da fala e do pensamento abstrato e corporativo (vida em sociedade). O Homo habilis é a espécie de hominídeo que viveu no final do Plioceno e início do Pleistoceno, há cerca de 1,5 a 2 milhões de anos. Pesando de 30 a 40 quilos e com volume craniano ainda pequeno, mas 30% maior do que o dos australopitecíneos, foram os primeiros representantes do gênero Homo. Já ela- boravam objetos ou ferramentas de pedra lascada, ossos e madeira, e levavam uma vida nômade. Achados recentes indicam que o Homo habilis conviveu, experimentando ciencia - prova9.indd 40experimentando ciencia - prova9.indd 40 19/07/2011 12:40:3819/07/2011 12:40:38
  41. 41. Uma breve história do tempo geológico | 41 lado-a-lado, com o Homo erectus (vide mais adiante). Em outras palavras, uma espécie não sucedeu a outra no tempo, ou seja, a primeira espécie (H. habilis) não deu origem à segunda (H. erectus). Ambos os hominídeos devem ter um ancestral comum e ocuparam os seus próprios nichos ecológicos. De fato, o Homo habilis tinha morfologia dos dentes e mandíbula adaptada à alimenta- ção mais rígida, de origem vegetal, incluindo nozes, tubérculos etc., enquanto o Homo erectus tinha um regime alimentar que incluía mais carne, gorduras animais, além de outros alimentos mais tenros, como indicado pelos fósseis de dentes e mandíbulas menos potentes. 2.4.3.6 Pleistoceno (do grego, pleiston, máximo) 1,8Ma – 10 mil anos. Durante os últimos 800 mil anos, mantos de gelo avançaram e recuaram muitas vezes sobre os continentes do Hemisfério Norte. Esses eventos são cha- mados de Eras Glaciais, e perduravam por até dezenas de milhares de anos. Isso ocorre periodicamente devido a variações na intensidade de energia solar recebida pela Terra, em função de seus movimentos orbitais. Estes fenômenos são conhecidos como Ciclos de Milankovich. Ainda no Pleistoceno, cerca de 300 mil anos atrás (alguns fósseis podem ter até 50 mil anos) surgiu o Homo erectus. Representantes dessa espécie me- diam entre 1,30 e 1,70m de altura e tinham um volume craniano médio da ordem de 900cm3. O Homo erectus surgiu na África e sua postura era tipi- camente ereta. Foi o primeiro hominídeo a dominar o fogo, o que conduziu a uma modificação na musculatura da mastigação, pois a carne aquecida é mais macia do que o alimento cru. O fogo permitiu, também, a expansão do seu território para zonas mais frias, levando à migração das populações de Homo erectus da África para a Europa e Ásia. Evidências indicam que o Homo erectus caçava animais de grande porte e para isso eram necessá- rios alguma organização e espírito de grupo. Desenvolveu a “indústria lítica”, com separação de lascas, depois usadas como pontas de seta e facas. Possi- velmente, produziram também objetos em madeira, mas esses não ficaram preservados. Outro hominídeo do Pleistoceno é o Homo neanderthalensis, uma espécie que viveu na Europa e Ásia ocidental entre 135 mil e 29 mil anos atrás. Viveram experimentando ciencia - prova9.indd 41experimentando ciencia - prova9.indd 41 19/07/2011 12:40:3819/07/2011 12:40:38
  42. 42. EXPERIMENTANDO CIÊNCIA42 | tanto em períodos interglaciais, como glaciais, estando morfologicamente adap- tados a essas condições (corpos robustos, narizes largos e volumosos, aparelho mastigador para triturar alimentos bastante rígidos). Com volume craniano de 1400 a 1500cm3 , que excede o do Homo sapiens moderno, a área de fala do cé- rebro neandertalense não era tão desenvolvida quanto a nossa. Produziam fer- ramentas de pedra lascada através do desgaste em leque de um núcleo rochoso, originando lascas a partir das quais outros instrumentos diversos (ex. machados) eram produzidos. Suas populações eram geograficamente limitadas a Europa e Oriente próximo e conviviam com as populações de Homo sapiens. 2.4.3.7 Holoceno (do grego, holos, completo) 10 mil anos até o presente É nesta época que se encontra o registro das atividades humanas, o apa- recimento e a queda de civilizações, o avanço tecnológico e também muitos sinais de mudanças climáticas. A liberação descontrolada de gases do efeito estufa e a destruição da ca- mada de ozônio é uma combinação perigosa. A história do planeta Terra nos mostra que as variações climáticas foram as principais responsáveis pelas ex- tinções de espécies. A destruição do meio ambiente causada pela atividade humana nos últi- mos 10.000 anos levou milhares de espécies à extinção. As mudanças causadas pelas atividades humanas são tão marcantes que os cientistas puderam identificar um novo intervalo geológico, o Antropoceno. 2.4.3.8 Antropoceno (do grego: antropo, humano; ceno, periodo) ano de 1850 até o presente Foi visto que o Holoceno é o período de tempo compreendido entre os últimos 10.000 anos até o presente. Uma característica importante é que, nes- se intervalo de tempo, as populações humanas permaneceram relativamente pequenas até aproximadamente 8.000 anos. Porém, a partir daí, o Homem desenvolveu a agricultura, bem como a criação de diversos grupos de ani- mais, substituindo os cultivos de plantas e a caça de subsistência. Além disso, foi nesse intervalo de tempo que teve inicio o desmatamento das florestas naturais, resultando nas primeiras emissões de gases do efeito estufa. Contu- experimentando ciencia - prova9.indd 42experimentando ciencia - prova9.indd 42 19/07/2011 12:40:3819/07/2011 12:40:38
  43. 43. Uma breve história do tempo geológico | 43 do, as principais alterações ambientais e de caráter mais global passam a ser notadas somente nos últimos dois séculos. Tais mudanças estão diretamente relacionadas com a revolução industrial ocorrida em 1850. Um aspecto no- tável decorrente desse evento diz respeito ao aumento nas concentrações de CO2 (dióxido de carbono) atmosférico, principalmente devido à queima de combustíveis fósseis (petróleo, gás, carvão), dentre outras causas. No último milhão de anos, a variação natural da concentração de CO2 foi da ordem de 100ppm, saindo de 180 para 280ppm. O valor de 280 ppm é considerado a referência para o Holoceno ou valor de “equilíbrio” pré-industrial. Medidas recentes (2005/2006) dão conta de que a concentração atual de CO2 atmosfé- rico é da ordem de 383ppm. Em outras palavras, a atividade humana produ- ziu nos últimos duzentos anos um aumento da ordem de 100ppm, o que sob condições naturais levaria um milhão de anos. Estimativas e projeções para o futuro, isso é para o ano de 2100 sugerem que a concentração de CO2 será da ordem de 680ppm, ou seja, muito acima do ponto de “equilíbrio”. Com esse valor os sistemas naturais terrestres estarão operando com concentrações de CO2 jamais observadas na história geológica da Terra, e cujas consequências climáticas são imprevisíveis. Desde a revolução industrial (1850), a atividade humana passou a ser qua- litativamente diferenciada da atividade biológica na modelagem da Biosfera e Geosfera, desencadeando processos cujos efeitos e intensidades superam em muito os processos naturais do planeta Terra. O Antropoceno compreende a época ou a mais recente subdivisão do tempo geológico, abrangendo os últimos duzentos anos, com início em 1850. A característica marcante desse intervalo de tempo diz respeito às mudanças ambientais globais, derivadas da atividade humana. Os efeitos diretos são sen- tidos nos recursos hídricos (incluindo a perda ou redução da cobertura de gelo), nos ciclos biogeoquímicos (especialmente a circulação de N e P, cujas concentrações dobraram), na atmosfera (aumento da concentração dos gases de efeito estufa) e na fauna e flora (extinções, invasões), dentre outros. Como consequência esse intervalo de tempo é marcado pelo aquecimento global e a perda da diversidade biológica. Entretanto, é importante destacar que esses temas são ainda controversos. experimentando ciencia - prova9.indd 43experimentando ciencia - prova9.indd 43 19/07/2011 12:40:3819/07/2011 12:40:38
  44. 44. EXPERIMENTANDO CIÊNCIA44 | Apenas a título de exemplo, a década de 1990 foi a mais quente desde 1861 quando tiveram início os primeiros registros instrumentais. Desde então, o ano de 1998 foi o que registrou a mais alta temperatura. O aumento da tem- peratura média ocorrido no século 20 foi o maior registrado nos últimos 1000 anos, sendo que os 10 registros anuais de temperaturas mais elevados ocorre- ram todos a partir de 1983. Já foi visto que a história da espécie humana na face da Terra ocupa apenas a milésima parte do tempo desde que a vida no planeta. A espécie humana é, portanto, muito jovem e deve estar apenas no início da sua evolução; mas qual o futuro do Homem? O principal modo de controle do Homem sobre o meio ambiente se deu pela domesticação, tanto de plantas, quanto de animais, conforme visto ante- riormente (para mais informações sobre aspectos da relação do Homem com o ambiente, ao longo de sua história evolutiva, consultar Ehrlich et al., 1975). Provavelmente, essa interação ocorreu independentemente em várias regiões do mundo; as cabras no Oriente Médio, aves como as galinhas no leste asiático e as lhamas na América do Sul, apenas para citar alguns exemplos. A domesti- cação das plantas levou ao surgimento da agricultura, possibilitando a estoca- gem de alimentos (para eventuais emergências), o que conduziu ao abandono do hábito de vida nômade e adoção do sedentarismo como hábito de vida pre- dominante. Os seres humanos passaram a viver em comunidades, o que deu origem às megacidades após a revolução industrial. O sedentarismo também teve como efeitos negativos a dependência de certos tipos de alimentos e a modificação do meio ambiente para manutenção das culturas. Paralelamente, o Homem tornou-se cosmopolita e com isso teve origem uma tendência para a homogeneização das características humanas, pois as barreiras geográficas e culturais estão progressivamente desaparecendo em um mundo cada vez mais globalizado. O progresso tecnológico e científico tem possibilitado ao ser hu- mano um aumento substancial no tempo médio de vida. Isto significa que as populações incluem, simultaneamente, cada vez mais gerações. Além disso, a ação da seleção natural tem sido reduzida por meio da medicina. Portanto, considerando um longo intervalo de tempo, haverá cada vez mais indivíduos portadores de genes deletérios, os quais serão transmitidos em maior número experimentando ciencia - prova9.indd 44experimentando ciencia - prova9.indd 44 19/07/2011 12:40:3819/07/2011 12:40:38
  45. 45. Uma breve história do tempo geológico | 45 às gerações futuras. Assim, a medicina é vantajosa para o indivíduo, mas, em longo prazo, parece ser prejudicial à espécie. Por outro lado, novos agentes se- letivos tem surgido, como os produtos geneticamente modificados, a presença de radiações atômicas e as alterações ambientais, em escala regional e global. As consequências decorrentes desses processos são ainda difíceis de serem avaliadas, o que deverá ser visível apenas daqui a muitas gerações. Entretanto, a exploração desastrosa dos recursos naturais em um planeta com recursos geológicos e biológicos finitos, deve ser combatida, sob pena de encurtar a evolução da espécie humana na Terra. Os temas relativos à Evolução do Homem, Antropoceno, Mudanças Climá- ticas e Aquecimento Global são muito controversos, com novos dados surgindo quase que diariamente. Portanto, livros textos tornam-se rapidamente desatuali- zados ou incompletos. Algumas fontes disponíveis na WordWideWeb, tais como a Wikipédia (enciclopédia livre) e o sítio do The Institute of Human Origins, da Universidade Estadual do Arizona (http://becominghuman.org/) possuem textos com bom conteúdo, relativamente atualizados, para alguns desses temas e que po- dem servir de fonte inicial de pesquisa, sobretudo para o público em geral. 2.5 EXPERIMENTANDO UMA IDEIA 2.5.1 Construindo uma linha do tempo geológico O objetivo desta atividade é o de consolidar conceitos sobre o Tempo Geo- lógico, sua magnitude e principais eventos da história geológica da vida. Foi visto no capítulo “Uma breve história do tempo geológico“, que, em relação à idade da Terra, o tempo de existência do Homem neste planeta é comparável a um piscar de olhos. Então, se compararmos a idade da Terra à existência de um ser humano, que pode chegar a 80 ou até 100 anos de idade, este lapso de tempo se tornará praticamente imperceptível. Como podemos, por exemplo, ter a dimensão do que seja a extensão de um bilhão de anos? Neste exercício você construirá um modelo gráfico que o ajudará a en- tender a dimensão da história geológica da Terra, bem como, o momento de experimentando ciencia - prova9.indd 45experimentando ciencia - prova9.indd 45 19/07/2011 12:40:3819/07/2011 12:40:38
  46. 46. EXPERIMENTANDO CIÊNCIA46 | surgimento (primeira ocorrência) de grupos de organismos que marcaram a história evolutiva da vida no nosso planeta. Materiais Régua de um metro de comprimento ou fita métrica;• Cinco metros de papel de máquina de somar, ou tira de papel de• embrulho de aproximadamente 7- 8cm; Lápis (preto e vermelho).• Procedimento Definindo uma escala e os acontecimentos geológicos em uma linha do tempo Separe 5 metros do rolo de papel de máquina de somar. Caso não consiga este tipo de papel, poderá substituí-lo por tiras de 7 – 8cm de largura de papel de embrulho. Distenda a faixa de papel sobre o chão. A um centímetro da extremidade da faixa que fica à sua direita, faça um traço transversal de 4cm sobre o papel, com lápis preto bem apontado. Sobre esse traço escreva a palavra Presente. Seguindo as idades indicadas no texto “Uma breve história do tempo ge- ológico“ do Presente para o tempo passado, portanto, da extremidade direita para a extremidade esquerda da faixa, você irá marcar os limites entre os di- versos períodos citados, do Holoceno, iniciado há 10 mil anos, até o início da Terra há 4,6 bilhões de anos. Para isso, será preciso estabelecer uma escala, isto é, a faixa deverá ser dividi- da em partes iguais e cada uma dessas dimensões em centímetros corresponderá às distâncias reais, neste caso, dadas pelo tempo geológico (para detalhes sobre a construção de linhas do tempo veja CHIARELLI e PALEARI, 2000). Tenha em mente que, na linha do tempo que será construída, cada centímetro equivalerá a 1 milhão de anos. Assim, na escala sugerida, em que de 4,6 metros deve equiva- ler a 4,6 bilhões de anos, será praticamente impossível marcar o traço transversal equivalente ao início do Holoceno, porque teria de ficar a 0,01 milímetro de distância do Presente. Você, no entanto, poderá representar esta linha colada à experimentando ciencia - prova9.indd 46experimentando ciencia - prova9.indd 46 19/07/2011 12:40:3819/07/2011 12:40:38
  47. 47. Uma breve história do tempo geológico | 47 linha do Presente. Sendo assim, o início do Antropoceno – 200 anos atrás – fica- rá apenas na sua imaginação, entre a linha do Holoceno e a do Presente. Dando continuidade à construção da linha do tempo, para representar o período Pleistoceno, que teve início há um milhão e 800 mil anos antes do Pre- sente, você deverá medir, da direita para a esquerda, a partir do traço transver- sal que marca o Presente, 1,8mm. Risque mais um traço transversal neste pon- to e escreva sobre ele a palavra Pleistoceno. Dessa forma, faça o mesmo para todos os períodos citados no texto até o início da Terra, que corresponde a 4,6 metros antes do Presente. Por exemplo, o início da Era Cenozóica ocorreu 65 milhões de anos atrás, isto é, 65mm ou 6,5 centímetros do Presente. Desta forma, você terá subdividido o tempo geológico como fazem os cientistas. A história da vida na linha do tempo Depois de ter registrado nos 5m da tira de papel, os principais aconteci- mentos geológicos (linha do tempo geológico), faça o mesmo com os eventos biológicos, que são oferecidos na tabela 1. Observações: Não se esqueça de medir sempre a partir do• Presente para o passado, portanto, da direita para a esquerda na faixa de papel. A conversão do tempo para centímetros é relativamente simples: cada• bilhão de anos é igual a um metro, e cada milhão de anos é igual a 1mm. Agora, com vários dos principais acontecimentos da vida ao longo do tem- po geológico, você poderá pesquisar outras informações curiosas e acrescentar à sua linha do tempo. Procure por fatos interessantes, tais como a idade das primeiras florestas, o tempo da maior dentre todas as extinções, o aparecimen- to das primeiras baleias etc. Encontre em sua casa uma parede com pouco mais de 4,6 metros de com- primento e cole a linha do tempo geológico que você construiu com a tira de papel, para, de vez em quando, apreciar e refletir sobre o tempo do nosso aparecimento na Terra. experimentando ciencia - prova9.indd 47experimentando ciencia - prova9.indd 47 19/07/2011 12:40:3819/07/2011 12:40:38
  48. 48. EXPERIMENTANDO CIÊNCIA48 | Outras atividades interessantes Acesse o endereço do livro “Livro Digital de Paleontologia: a paleonto- logia na sala de aula” www.ufrgs.br/paleodigital, da Sociedade Brasileira de Paleontologia e descubra outras atividades referentes ao Tempo Geológico. Tabela 1 Relação de eventos biológicos ocorridos ao longo do tempo evolutivo da Terra Eventos Biológicos Tempo (anos) a. Presente (0 anos) b. Mais antigo Homo sapiens conhecido (180 mil anos, ou 0,18 milhões de anos) c. Primeiros Australopithecus (4 milhões de anos) d. Mais antigos fósseis de morcegos (52 milhões de anos) e. Os mais antigos primatas conhecidos (60 milhões de anos) f. Idade em que viveu o Tyrannosaurus rex (62 milhões de anos) g. As mais antigas angiospermas (plantas com flores) (130 milhões de anos) h. Os mais antigos mamíferos conhecidos (215 milhões de anos) i. Os primeiros dinossauros (228 milhões de anos) j. Os primeiros besouros e plantas com sementes (280 milhões de anos) k. Os primeiros vertebrados amniotas (330 milhões de anos) l. Os primeiros peixes (430 milhões de anos) m. Fósseis do folhelho Burgess (505 milhões de anos) n. Intervalo da Explosão Cambriana (535-515 milhões de anos) o. A misteriosa fauna de Ediacara (570 milhões de anos) p. Primeiros organismos multicelulares (1,2 bilhões de anos) q. primeiras células eucariontes (1,85 bilhões de anos) r. surgem as bactérias cianofícieas fotossintetizantes (3,0 bilhões de anos) s. mais antigas evidências visíveis de vida, os estromatólitos (3,5 bilhões de anos) t. mais antigas evidências químicas de vida (3,8 bilhões de anos) u. rochas mais antigas conhecidas (4,1 bilhão de anos) 2.6 BIBLIOGRAFIA CHIARELLI, A. E; PALEARI, L. M. O tempo tem linha? São Paulo: Editora da Unesp,? 2000. 20p. DAWKINS, R. A Grande História da Evolução. Companhia das Letras: São Paulo, 2009. 528p. EHRLICH, P.R.; HOLDREN, J.P.; HOLM, R.W. El hombre y la ecosfera. Madri: Edito- rial Blume, 1975. 341p. experimentando ciencia - prova9.indd 48experimentando ciencia - prova9.indd 48 19/07/2011 12:40:3819/07/2011 12:40:38
  49. 49. Uma breve história do tempo geológico | 49 FORTEY, R. Vida: uma biografia não-autorizada. Record: Rio de Janeiro, 2000. 362p. LAMBERT, D.; NAISH, D.; WYSE, E. Enciclopédia dos dinossauros e da vida pré-histó- rica. Editora Ciranda Cultural: São Paulo, 2004. 375p. MORGAN, E. The aquatic Ape hypothesis. Souvenir Press, 1997.224p. TEIXEIRA, W.; FAIRCHILD, T.R.; TAIOLI, F.; TOLEDO, M.C.M. (org.). Decifrando a Terra. Companhia Editora Nacional: São Paulo, 2008. 558p. WEINER, J. Planeta Terra. São Paulo: Martins Fontes, 1988. 262p. ZALASIEWICZ, J. e colaboradores. Are we now living in the Anthropocene? GSA Today, v. 18 n. 2. 2008, p.4-8. experimentando ciencia - prova9.indd 49experimentando ciencia - prova9.indd 49 19/07/2011 12:40:3819/07/2011 12:40:38
  50. 50. experimentando ciencia - prova9.indd 50experimentando ciencia - prova9.indd 50 19/07/2011 12:40:3819/07/2011 12:40:38
  51. 51. 3PALEONTOLOGIA, FÓSSEIS E O PROCESSO DE FOSSILIZAÇÃO Luiz E. Anelli1 Marcello G. Simões2 3.1 INTRODUÇÃO Fósseis, termo latino que significa “ser desenterrado” ou “extraído da Terra”, compreendem restos ou vestígios (traços) de animais, vegetais e de outros micro-organismos como algas, fungos e bactérias, que viveram em tempos pré-históricos e estão naturalmente preservados nas rochas sedi- mentares e mais raramente nas rochas metamórficas. Embora exista ten- dência para considerarmos fósseis apenas as ossadas de dinossauros e de outros grandes vertebrados pré-históricos extintos, na realidade, o registro fóssil contém representantes da maioria dos grupos biológicos, incluindo desde restos do Homem fóssil até aqueles grupos representados por formas de vida microscópica, que só podem ser vistos com o uso de instrumentos ópticos. Os fósseis podem incluir os restos de seres vivos, como os ossos, conchas, troncos, esporos microscópicos etc., os quais são denominados de fósseis corporais, ou apenas os vestígios, que são as marcas de atividades ou a impressão de parte dos animais, como pistas, pegadas, ovos, escavações, moldes de conchas etc. A esta categoria os paleontólogos denominam de fósseis traço ou icnofósseis. A ciência que estuda os fósseis, que compõe o vasto documentário de vida pré-histórica preservado nas rochas, é a Paleontologia. Essa ciência ocupa-se da descrição e da classificação dos fósseis, da evolução biológica e da interação dos seres pré-históricos com os antigos ambientes onde viveram, bem como da distribuição e da datação das rochas portadoras de fósseis, além das variações da diversidade dos organismos ao longo do tempo geológico, investigando a origem e a extinção dos diferentes grupos de organismos. 1. USP – Instituto de Geociências, Rua do Lago, 562, CEP 05508-080, São Paulo, SP anelli@usp.br 2. UNESP – Departamento de Zoologia, IB CP 510, 18618-970 Botucatu, SP btsimoes@ibb.unesp.br experimentando ciencia - prova9.indd 51experimentando ciencia - prova9.indd 51 19/07/2011 12:40:3819/07/2011 12:40:38

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