Pesquisadora da UFPR descobre floresta de 290 milhões de anos “congelada no tempo”

Preservada em rochas, floresta de licófitas de Ortigueira (PR) mostra o ecossistema da era paleozoica de forma raramente encontrada na região tropical do planeta

Ortigueira-11A floresta fossilizada de Ortigueira está “em posição de vida”, o que, no mundo botânico, equivale à conservação da cidade de Pompeia, soterrada da maneira que estava após a erupção do Monte Vesúvio, em 79 d.C. A foto mostra como os caules de licófitas estão visivelmente em posição vertical. Fotos: Thammy Mottin/Arquivo pessoal

Por Jéssica Tokarski para o “Ciência UFPR”

Uma floresta com 164 árvores da linhagem das licófitas foi encontrada fossilizada no município de Ortigueira, no estado do Paraná — antigo paleocontinente Gondwana —, local em que viveu há cerca de 290 milhões de anos. A descoberta foi feita pela estudante do Programa de Pós-Graduação em Geologia da Universidade Federal do Paraná (UFPR) Thammy Ellin Mottin, durante sua pesquisa de doutorado, e publicada no periódico Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology.

Segundo a pesquisadora, o achado pode ser comparado a uma janela que permite ver o passado.

“As árvores estão preservadas dentro da rocha da exata maneira em que viviam, ou seja, elas ainda guardam as características daquele ecossistema de cerca de 290 milhões de anos atrás”.

Por terem raízes, as plantas podem ser preservadas na sua posição original, isto é, na forma vertical, diferente do que ocorre com organismos que se movem. Contudo, florestas fósseis preservadas em posição de vida são extremamente raras no mundo, especialmente no paleocontinente Gondwana, onde, até hoje, só há o relato de mais dois locais com plantas da linhagem preservadas desta forma: na Patagônia argentina e no estado do Rio Grande do Sul, regiões em que o número de licófitas é bem menor e cujos caules se encontram deformados verticalmente.

Pesquisadores registraram a estratificação da Formação do Rio Bonito que aponta a idade dos fósseis.

Pesquisadores registraram a estratificação da Formação do Rio Bonito que aponta a idade dos fósseis

As licófitas de Ortigueira não estão comprimidas como nesses outros dois lugares, permitindo uma reconstrução da planta com mais fidelidade. Isso fez com que informações de como as árvores eram distribuídas no terreno, quantidade por hectare, relação das árvores entre si, sua interação com o ambiente, entre outros aspectos, pudessem ser recuperadas.

Thammy conta que o sistema de raízes das árvores que encontrou nunca havia sido descrito em licófitas do Gondwana.

“O sistema de raízes forma lobos que partem da base dos caules, cuja função seria a ancoragem da planta no substrato”. A autora ainda revela que essa vegetação mostra vestígios de como se dava a interação das árvores com o substrato e de como era a interação entre as plantas. “Formavam grupos de três a quatro árvores espaçados entre si”.

Pangeia: um megacontinente que gerou os continentes atuais

Há milhões de anos, na época em que viviam as licófitas de Ortigueira, havia um único bloco continental, denominado Pangeia, que foi formado ao longo de dezenas de milhões de anos pela aproximação dos antigos megacontinentes chamados Euramérica (ou Laurásia), Sibéria, Gondwana, entre outros de menores dimensões.

Posteriormente, esse bloco de Terra se fragmentou, gerando a configuração continental atual.

Durante esse período, conhecido como Permiano, a Terra foi cenário de eventos biológicos importantes, como a diversificação das plantas terrestres, seguida pela diversificação de insetos, que estavam diretamente associados aos habitats ocupados pelas plantas.

Além disso, surgiram pela primeira vez importantes linhagens de répteis que mais tarde, na era mesozoica, dariam origem aos mamíferos.

A partir da separação das placas africana e sul-americana e da formação do Oceano Atlântico entre elas, Gondwana passou por um processo de fragmentação originando as regiões que hoje conhecemos como América do Sul, África, Antártida, Austrália e Índia, além de outras menores.

“Os continentes que compunham o Gondwana possuem rochas que contêm fósseis de flora e de fauna característicos, que permitem correlacionar os subcontinentes formadores do Gondwana e mostrar que eles estavam unidos no passado”, explica Thammy.

Licófitas faziam parte da vegetação do Devoniano

As licófitas são umas das primeiras plantas vasculares, que possuem vasos condutores de seiva, existentes na Terra.

Originárias no Devoniano, período geológico que compreende aproximadamente entre 416 a 359 milhões de anos atrás, são representadas por espécies arbustivas, ainda existentes, e arborescentes, já extintas.

Segundo a doutoranda, as licófitas podiam alcançar alturas de até 40 metros.

“Elas são importantes na história evolutiva das plantas e dos ecossistemas terrestres, pois apresentaram uma novidade, que são os tecidos condutores, o que permitiu a definitiva ocupação do ambiente terrestre e o crescimento em altura das plantas”.

A vegetação era uma das mais abundantes nas florestas tropicais do Período Carbonífero – que sucedeu o Devoniano e precedeu o Permiano – no paleocontinente Euramérica, quando a região estava em áreas equatoriais da época, sob climas quentes e úmidos.

De acordo com Thammy, as licófitas da Euramérica deram origem a importantes depósitos de carvão que são explorados hoje em dia.

“Com a abertura de minas e novas frentes de exploração de carvão naquela região, é relativamente comum a descoberta de licófitas preservadas in situ”. Ela explica que a preservação in situ ocorre quando um conjunto de plantas é fossilizado no local onde vivia.

Já o paleocontinente Gondwana, durante o Período Carbonífero, passava por um severo estágio glacial, o que impedia o desenvolvimento de florestas e vegetações abundantes e exuberantes.

“Foi somente com o final da glaciação, no início do Permiano, que a melhora climática permitiu que as licófitas pudessem colonizar vastas áreas do Gondwana, a exemplo da região atual de Ortigueira”, descreve a pesquisadora.

As retratadas neste estudo estão preservadas exatamente no local onde viviam, ainda enraizadas no substrato pretérito. Portanto, são consideradas in situ. Além disso, elas estão preservadas verticalmente às camadas, em posição de vida.

O que a descoberta revela sobre aquela época

Após analisarem as rochas e as plantas encontradas e associarem os resultados a diversos trabalhos científicos, Thammy e seus colegas puderam reconstruir o ambiente em que a floresta viveu e a forma como morreu.

Na época em que a floresta estava viva, Ortigueira era banhada pelo antigo Oceano Panthalassa. A região costeira sofria influência da água doce dos rios e da água salgada do mar. “As plantas viviam nessa transição entre terra e mar, em algo semelhante ao que seria uma região de manguezal. Elas ocupavam um substrato frequentemente inundado.”, destaca a doutoranda.

As licófitas eram uma das poucas plantas da época que suportavam viver em áreas inundadas e em condições de água salgada, por isso ocorrem poucas plantas associadas a essa vegetação. Segundo estimativas dos estudiosos, os exemplares encontrados em Ortigueira alcançavam alturas entre quatro e 18 metros. Eles utilizaram o diâmetro dos caules para chegar a esse dado.

Soterramento causado por inundação levou floresta ao colapso

Fortes chuvas causaram uma inundação fluvial, isto é, o transbordamento da água dos rios. Esse tipo de evento contém, além de água doce, grande quantidade de sedimentos, como partículas de areia e argila.

“Presume-se que os sedimentos foram cobrindo as árvores progressivamente, levando à asfixia e à compressão das raízes. O soterramento continuou até o ponto em que a parte superior das licófitas colapsou, deixando exposta parte do caule. A parte interior do caule foi sendo removida pela ação da água e foi preenchida por sedimentos que ainda chegavam e que terminaram por soterrar completamente a floresta”.

Devido ao estado excepcional de conservação da floresta, os cientistas acreditam que todo esse processo ocorreu rapidamente no tempo geológico, em questão de dias ou poucos anos, enquanto um processo de fossilização em condições normais costuma demorar milhares ou milhões de anos.

“No tempo geológico, esse período de dias a poucos anos é comparável a um piscar de olhos. Nesses casos, o que vemos atualmente nessa floresta é muito fidedigno ao que era o ecossistema da época em que vivia”.

Vestígios da vida passada

Assim como os fósseis dos demais seres vivos, plantas fossilizadas preservam uma enorme quantidade de valiosas informações que revelam aspectos da evolução biológica, datação e reconstituição da história geológica da Terra, ecossistemas e climas do passado.

Muitas dessas informações são difíceis de recuperar pois, durante sua vida ou morte, as plantas colapsam e são levadas para longe de seu habitat, perdendo suas características originais. Por isso a vegetação descoberta no Paraná é ainda mais importante, devido à sua rara fossilização instantânea, que torna seus elementos extremamente fiéis.

“O registro da floresta de licófitas em Ortigueira é significativo para a história da evolução das plantas no Gondwana e também em escala global. Uma floresta tão completa e bem preservada como essa pode servir como comparação, que até então não havia sido feita, com o registro das florestas de licófitas de outras partes do mundo e ajudar a estabelecer semelhanças e diferenças na evolução destas plantas”, acredita Thammy.

Dessa forma, a história das licófitas, que é contada apenas com base em descobertas da Europa e dos Estados Unidos, pode passar a considerar a descoberta do Gondwana, em Ortigueira.

A floresta descrita ainda ajuda a traçar o clima existente na época, demonstrando que uma importante mudança climática ocorreu naquele período, com a passagem de uma forte glaciação para um período de clima mais quente, chamado pós-glacial.

Procura por rochas levou à revelação da floresta

A cientista conta que visitava afloramentos de rochas no norte do estado para coletar dados e amostras de rochas do período de transição entre a glaciação do neopaleozoico para um estágio pós-glacial, quando descobriu a floresta descrita no artigo.

Ela estava junto com seu orientador, Fernando Vesely, que é professor do Departamento de Geologia da UFPR e coordenador do Laboratório de Análise de Bacias (Labap) e de outros três pesquisadores norte-americanos que desenvolveram projetos com o grupo de pesquisa da universidade. Após o achado, a pesquisa também teve o suporte do paleobotânico Roberto Iannuzzi, professor do Instituto de Geociências da Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS) e co-orientador da tese.

Para estudar as plantas, os pesquisadores utilizaram métodos diretos e indiretos, incluindo a análise de todas as árvores em relação ao diâmetro do caule, altura, modo de preservação, morfologia, constituição e mapeamento das árvores utilizando um GPS de alta precisão.

“Pela primeira vez no mundo no estudo de árvores fósseis, empregamos um radar de penetração no solo (ground penetrating radar – GPR) para localizar árvores em subsuperfície. O método trouxe resultados bastante satisfatórios”.

Além dos avanços científicos proporcionados pela descoberta da floresta de licófitas, Thammy acredita que o achado pode ajudar a população a se aproximar de conceitos como noção do tempo geológico, noção de ambientes que existiram no passado e não existem mais atualmente, além de proporcionar uma visão do ecossistema dessa vegetação, que é diferente dos atuais.

“Experiências como essa ajudam a população a compreender processos e cenários da história da Terra que não são ensinados nas escolas”, finaliza.


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Este texto foi originalmente publicado pelo “Ciência UFPR” [Aqui!].

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