Fósseis: O que são?

Fósseis são restos, vestígios, marcas e sinais deixados por seres que viveram no passado e que ficaram preservados em rochas, em resinas vegetais ou mesmo no gelo.

Algumas camadas rochosas podem conter fósseis. Os fósseis são restos de animais e plantas que permaneceram preservados naturalmente em meio às camadas de rochas sedimentares. Eles são uma das principais pistas utilizadas pelos cientistas para reconstituir a longa história do planeta.

Nas rochas, principalmente nas sedimentares, os pesquisadores podem encontrar valiosas “pistas” sobre a vida no passado. Uma dessas “pistas” são os chamados fósseis – restos ou vestígios de seres vivos que foram conservados em rochas em condições ambientais muito específicas. 

Os restos podem ser ossos, pelos, penas, carapaças, dentes, escamas, fezes, troncos ou pólen. Os vestígios, como pegadas de animais ou, ainda, outros tipos de marca ou “impressão” de seres vivos, são evidências da existência de um ser vivo.

Muitos organismos que desapareceram deixaram restos ou marcas nas rochas: os fósseis. Eles são estudados pela Paleontologia, a ciência que investiga os seres vivos do passado.

A razão pela qual não encontramos — com tanta facilidade é que eles só se formam em condições muito específicas. Você sabe o que acontece com os organismos quando morrem? Geralmente, um cadáver é comido por animais ou decomposto por fungos e bactérias. 

As partes moles, como a pele e outros órgãos, têm mais chance de serem comidas e decompõem-se mais rapidamente do que as partes duras, como ossos e conchas. É por isso que são mais comuns os fósseis de estruturas rígidas, como os ossos. 

Os fósseis podem ser compostos de partes do ser vivo fossilizado, como dentes, folhas, sementes, carapaças, troncos, ossos etc., ou ainda de vestígios deixados por eles, como pegadas, ovos ou excrementos.

Além dos fósseis, as rochas sedimentares podem abrigar depósitos de petróleo, amplamente explorados em diversas regiões do mundo, inclusive no Brasil. O petróleo é um material formado há milhões de anos, resultado da decomposição de organismos marinhos, principalmente seres

microscópicos. É do petróleo que podem ser obtidos alguns combustíveis, como a gasolina e o óleo diesel.

                                                 (A)

                                                  (B)

Fósseis de seres já extintos nos ajudam a compreender a história da vida na Terra. Nas fotos, podemos observar conchas preservadas de animais marinhos chamados amonites (A) e a pegada de um dinossauro (B). Esses dois fósseis são do Período Jurássico, entre 200 milhões e 146 milhões de anos atrás, aproximadamente.

O estudo dos fósseis contribui para a compreensão dos seres vivos que habitavam a Terra e que hoje estão extintos. Por meio desses fósseis, é possível entender o parentesco entre os grupos de seres vivos, estimar quando se deu o surgimento de uma espécie ou quando aconteceu sua extinção. 

Além disso, os pesquisadores podem ter indícios de como era a alimentação do animal fossilizado, seu tamanho e as possíveis diferenças que apresentava em relação a seus parentes atuais.

Eles nos possibilitam entender as mudanças que ocorreram no planeta ao longo de milhões de anos e fornecem importantes evidências para sustentar algumas teorias. Mas como os fósseis são formados?

O processo de fossilização

Este processo pode ocorrer de diversas maneiras na natureza. As mais comuns são a substituição dos compostos orgânicos que constituem o corpo desses seres vivos e o preenchimento de espaços por minerais.

Os seres vivos, quando morrem, começam a se decompor. Seu aspecto (cor, textura, cheiro) vai mudando, e muitos podem desaparecer em pouco tempo. Isso acontece por ação de microrganismos e outros fatores do meio ambiente, como a exposição ao Sol, ao vento ou à chuva. Essas transformações que os seres vivos sofrem ao morrer recebem o nome de decomposição.

Em algumas situações especiais, o processo natural de decomposição de um ser vivo pode ser alterado ou interrompido, permitindo a formação de um fóssil. Isso ocorre, por exemplo, quando seres vivos que acabaram de morrer são cobertos por sedimentos no fundo de um rio ou de um lago. As partes moles dos seres vivos se decompõem primeiro, deixando as partes mais duras (conchas e esqueletos) preservadas por mais tempo.

As condições do ambiente influenciam no processo de fossilização. Em geral, os ambientes marinhos, os lagos e os pântanos apresentam condições mais adequadas a esse processo. Além disso, em geral, as partes rígidas, como ossos, exoesqueleto e troncos de árvores, ficam mais conservadas que as outras partes do organismo. Um dos possíveis motivos para isso é o fato de as partes rígidas não serem facilmente decompostas.

Quando observamos fósseis em camadas de rochas sedimentares, podemos saber, pela posição relativa de cada um, quais são mais recentes ou mais antigos. Em qualquer sucessão de estratos de rochas (que não tenham sofrido deformação), o mais antigo posiciona-se mais abaixo, com os estratos sucessivamente mais jovens posicionando-se acima. 

O processo de fossilização pode se dar de diferentes modos:

Incrustação: ocorre quando substâncias trazidas pelas águas se infiltram no subsolo, alojando-se em torno do animal ou planta, revestindo-o. Ocorre, por exemplo, em animais que morreram no interior de cavernas.

Permineralização: ocorre quando substâncias minerais são depositadas em cavidades existentes em ossos e troncos. Exemplo: troncos de árvores petrificados.

Mumificação: pode ocorrer por meio de congelamento, desidratação ou solidificação do animal por meio de substâncias impermeáveis, como o âmbar. Há preservação parcial ou total do ser vivo original.

Fóssil de arqueópterix (Archaeopteryx lithographica) exibido no Museu Nacional de História Natural de Kiev (Ucrânia), 2018. O arqueópterix viveu há cerca de 150 milhões de anos e media em torno de 50 cm.

O estudo dos fósseis a partir das camadas sedimentares ajuda muito os cientistas a conhecer as mudanças que ocorreram no planeta ao longo do tempo.

As partes mais duras poderão permanecer preservadas por muito tempo ou ser lentamente substituídas por minerais presentes na água infiltrada nos sedimentos depositados. Observe que, nesse processo, os fósseis foram formados em camadas de sedimentos que darão origem a rochas sedimentares.

O relevo do local onde os seres vivos foram sepultados pode sofrer alterações – no caso, dobramentos – ao longo do tempo. Essas alterações podem expor os fósseis à superfície, o que facilita sua descoberta. Para que sejam considerados fósseis, é preciso que os restos ou os vestígios sejam mais antigos do que 11 mil anos.

Como os fósseis são formados? 

Depois de morrer, um organismo pode ser total ou parcialmente coberto por sedimentos. Nessas condições, ele fica mais protegido da ação de microrganismos decompositores e da ação de agentes da natureza, como a água da chuva. 

Seu corpo, então, é lentamente transformado em rocha, sobretudo as partes duras (esqueleto, concha, tronco, semente, entre outras). A formação de fósseis por restos de animais pode ocorrer de diversas maneiras: por molde, mineralização ou preservação. 

O molde ocorre quando as partes duras do organismo desaparecem (são decompostas), restando como fóssil sua marca no sedimento. A fossilização por mineralização ocorre quando as partes duras do organismo são substituídas aos poucos por minerais. A preservação ocorre quando um organismo é conservado em gelo ou âmbar, principalmente.

A preservação das partes moles do corpo de um animal é muito difícil de acontecer, devido ao processo natural de decomposição. Porém, há casos em que o corpo de um animal pode ficar preservado por milhares ou milhões de anos. 

É o caso de insetos preservados no âmbar e de alguns mamutes encontrados na Sibéria, na Rússia, que ficaram soterrados no gelo e tiverem parte do corpo preservada.

                           Inseto preservado em âmbar.

Em 2007, o corpo congelado e em perfeito estado de um filhote de mamute, chamado de Lyuba, foi encontrado por um pastor de renas na Sibéria. Provavelmente, Lyuba ficou congelado por cerca de 40 mil anos. Os mamutes estão extintos há 10 mil anos.

Estudando ossos fossilizados de dinossauros, por exemplo, podemos ter uma ideia de sua altura, massa e até da sua forma de locomoção. Os dentes e as garras podem indicar o tipo de alimentação, considerando que o animal está adaptado ao ambiente em que vive e a determinado modo de vida. Animais carnívoros, por exemplo, têm dentes pontiagudos, que auxiliam a prender outro animal e a rasgar a sua carne.

Às vezes, no processo de fossilização, as partes duras do corpo do ser vivo são substituídas por minerais e sua forma original é preservada. Em outros casos, o organismo é completamente destruído, mas sua marca fica reproduzida na rocha. 

A sequência de fósseis 

Estudando a formação das rochas e dos fósseis, os cientistas descobriram que a idade de um fóssil corresponde, aproximadamente, à idade do terreno em que ele se encontra. Em geral, quanto mais profunda uma camada de rocha, mais antiga ela é. Portanto, os fósseis daquela camada são mais antigos que os fósseis encontrados em camadas superiores. Os estudos de evolução dos seres vivos indicam, por exemplo, que, entre os animais vertebrados, os peixes devem ter surgido antes dos anfíbios (sapos, rãs, salamandras, etc.) e estes, antes dos répteis atuais (jacarés, tartarugas, lagartos, etc.). 

Então, em estratos mais antigos, vamos encontrar fósseis de peixes, mas não vamos encontrar fósseis de anfíbios e répteis. Nos estratos intermediários, esperamos encontrar fósseis de peixes e de anfíbios, mas não de répteis. Nas camadas mais recentes, vamos encontrar fósseis de peixes, anfíbios e répteis atuais. 

Esses achados indicam que, de fato, ancestrais (antepassados) dos atuais peixes originaram, por evolução, os ancestrais dos atuais anfíbios, e estes, por sua vez, deram origem aos ancestrais dos atuais répteis. De acordo com a teoria da evolução, espera-se também que os fósseis de organismos mais semelhantes às espécies atuais sejam encontrados nas camadas mais recentes.

Datação geológica

A análise dos fósseis de uma camada de rocha sedimentar auxilia a estabelecer a idade aproximada daquela camada. Dessa maneira, é possível determinar o período aproximado em que os seres vivos de cada camada viviam. A utilização dos fósseis pelos geólogos para estimar o período geológico das rochas é uma prática comum.

Os fósseis e os períodos geológicos 

O estudo dos fósseis permite aos cientistas delimitar alguns períodos geológicos ao longo da história da Terra, estabelecendo datas para acontecimentos importantes da evolução da vida no planeta. 

Para facilitar o estudo da evolução da vida, costuma-se dividir a história da Terra em grandes intervalos de tempo, que são subdivididos em intervalos menores. 

São os éons, as eras, os períodos e as épocas. Essa divisão foi estabelecida a partir de análises de diferentes tipos de rochas e de fósseis. Esses estudos nos possibilitaram conhecer melhor as diversas formas de vida, seu provável surgimento, as espécies que já desapareceram e até mesmo as relações de parentesco evolutivo entre elas. Essas informações são obtidas com base na análise dos fósseis encontrados principalmente em rochas sedimentares.

Os éons são a maior subdivisão da escala de tempo geológico. Eles não têm um tempo determinado e são compostos pelas eras geológicas.

A história da Terra está dividida em quatro éons: Hadeano, Arqueano, Proterozoico e Fanerozoico. Os éons Hadeano, Arqueano e Proterozoico estão agrupados em um superéon denominado Pré-Cambriano, que corresponde a cerca de 88% do tempo geológico. O éon Hadeano é uma divisão informal (não oficial).

O registro fóssil relativo ao Pré-Cambriano é muito pobre se comparado ao éon Fanerozoico, pois as rochas Pré-Cambrianas sofreram muitas transformações físicas e químicas ao longo do tempo. As eras geológicas são divididas em períodos e correspondem a intervalos de tempo que identificam transformações e eventos ocorridos durante a formação e evolução do planeta Terra. Por exemplo, os dinossauros existiram durante três períodos geológicos: Triássico, Jurássico e Cretáceo, formando assim a Era Mesozoica.

As épocas são intervalos menores dentro de um período. A última era glacial e a extinção da megafauna de mamíferos ocorreu no Pleistoceno, uma das épocas do Período Neógeno, e a expansão da civilização humana ocorreu na época atual, conhecida como Holoceno.

Do período Cambriano, por exemplo, que começou há cerca de 540 milhões de anos, encontramos fósseis dos primeiros animais. São invertebrados, ou seja, animais sem coluna vertebral. Os primeiros fósseis de vertebrados (animais com coluna vertebral) são do período seguinte, o Ordoviciano, que começou há cerca de 490 milhões de anos. Nesse período apareceram os ancestrais dos peixes atuais.

Fósseis dos primeiros anfíbios, ancestrais dos atuais sapos, rãs e salamandras, por exemplo, são provenientes do período Devoniano, iniciado há 417 milhões de anos. 

Já os dinossauros surgiram no período Triássico, iniciado há cerca de 248 milhões de anos, e se espalharam pelo ambiente terrestre. No final do período Cretáceo, há cerca de 65 milhões de anos, houve uma extinção em massa: considerando-se o aspecto geológico, muitas espécies foram extintas em períodos curtos de tempo. Foi também nesse período que surgiram os primeiros mamíferos.