Laboratório Nacional
de Luz Síncrotron

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Ciência

De Olho (e Músculos) nos Fósseis de Peixes

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Pesquisadores investigam a preservação de partes moles durante fossilização


Tudo o que sabemos sobre os seres vivos que viveram há milhares e milhões de anos vem dos fósseis que eles deixaram para trás. A formação de fósseis é um fenômeno extremamente raro. Ela depende do soterramento do organismo, de processos químicos responsáveis pela sua conservação e da não destruição do fóssil resultante por processos geológicos posteriores.

Os processos químicos da fossilização devem ocorrer rapidamente, antes da decomposição total dos tecidos por microrganismos. Na grande maioria das vezes, apenas tecidos duros, como ossos e conchas, são preservados. Tecidos moles, como músculos, são facilmente decompostos e por isso raramente são preservados em fósseis. No entanto, quando preservados, são uma grande fonte de informações sobre a evolução dos organismos e o contexto ecológico em que eles estavam inseridos.

Um grupo multidisciplinar de pesquisadores da Universidade de São Paulo, da Universidade Estadual Paulista, das universidades federais de São Carlos, Ouro Preto e de Pernambuco, e do Laboratório Nacional de Luz Síncrotron (LNLS) utilizou as instalações do LNLS e do Laboratório Nacional de Nanotecnologia (LNNano) para investigar os mecanismos por trás da formação de fósseis com partes moles particularmente bem preservadas.

Os fósseis investigados são de peixes da espécie Dastilbe crandalli, do período Cretáceo (entre 145 e 66 milhões de anos atrás), extraídos da Formação Santana, na Bacia do Araripe, no estado do Ceará.

Legenda: (a) Fóssil preservado no calcário cinza (escala 1,5 cm). (b) Corte transversal do fóssil mostrando vértebras preenchidas por calcita (1), vértebras (2) e tecidos moles (3) (escala 0,5 mm). (d) Região destacada para análise por fluorescência de raios X. (escala 2 mm) (e-g) Mapas de diversos elementos distribuídos na região destacada, respectivamente, Cálcio (vermelho) e Ferro (verde), Cálcio (vermelho) e Cobre (azul), e Zinco.

Os exemplares foram encontrados conservados em dois tipos de calcário, bege e cinza, diferenciados pela quantidade de matéria orgânica presente. Por meio de técnicas de análise que incluíram a Microscopia Eletrônica de Varredura (feita no LNNano) e Espectroscopia por Fluorescência de Raios X (realizada na Linha de Luz XRF do LNLS), os pesquisadores puderam observar que as amostras passaram por processos distintos de fossilização.

Nos fósseis formados no calcário bege, os tecidos moles foram preservados pela deposição do mineral pirita ($\rm Fe S_2$). Já no caso do calcário cinza, os tecidos foram fossilizados pela formação de querogênio, uma forma química estável do carbono formada a partir da parte insolúvel da matéria orgânica submetida a altas pressões. Ambos os processos ocorrem por meio da respiração anaeróbica de bactérias que agem na decomposição da carcaça. Uma sedimentação lenta leva à piritização dos tecidos moles, enquanto taxas maiores de sedimentação favorecem a formação dos fósseis por querogenização, já que estes processos ocorrem em zonas distintas do sedimento.

Os pesquisadores puderam também verificar que qualidade a da preservação dos fósseis foi maior naqueles formados pelo processo de piritização e, segundo o pesquisador correspondente, Gabriel Osés, este é o primeiro registro de tecidos moles de vertebrados preservados por este processo.

Fonte: Gabriel L. Osés, Setembrino Petri, Cibele G. Voltani, Gustavo M. E. M. Prado, Douglas Galante, Marcia A. Rizzutto, Isaac D. Rudnitzki, Evandro P. da Silva, Fabio Rodrigues, Elidiane C. Rangel, Paula A. Sucerquia & Mírian L. A. F. Pacheco, Deciphering pyritization-kerogenization gradient for fish soft-tissue preservation. Scientific Reports 7, 1468 (2017), doi:10.1038/s41598-017-01563-0.