Fósseis

Por Galopim de Carvalho


PARA UMA HISTÓRIA DA PALEONTOLOGIA (1)

Os fósseis, entendidos como restos de seres vivos do passado ou vestígios da sua actividade conservados no seio de algumas rochas, são o objecto de estudo de uma disciplina científica a que foi dado o nome de Paleontologia [do grego palaios (antigo), ontos (ser) e logos (estudo)]. São, ainda, tema fulcral em:

- Paleobiologia, interessada na actividade dos antigos seres enquanto vivos;

- Paleoecologia, focada na reconstituição de ecossistemas antigos;

- Paleobiogeografia, que estuda a distribuição espacial de animais e plantas do

  passado.

No sentido mais antigo do termo, fóssil (do latim fossile) era todo o material que se desenterrava ou extraía de dentro da terra, abrangendo, portanto, os minerais, as rochas, os achados pré-históricos e arqueológicos e os fósseis, no sentido que hoje damos à palavra. As expressões “carvão-fóssil” e “combustível-fóssi”l, ainda em uso, são reminiscências deste conceito antigo. Só no século XVIII o termo passou a ser usado no sentido que hoje tem em paleontologia, ou seja, no de um resto de ser vivo do passado ou num vestígio da sua actividade conservados no seio de uma rocha. Entendidos como as “letras” que nos permitem “ler” nas rochas, os fósseis têm-nos permitido conhecer uma parte importante da história da Terra e da vida. Designados no passado por “petrificados” (termo usado como substantivo), dão suporte ao estabelecimento das sequências sedimentares estratificadas no âmbito da biostratigrafia e constituem um pilar fundamental no estudo da evolução das espécies, iniciado por Charles Darwin no século XIX

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O homem pré-histórico já conhecia os fósseis, embora não tenhamos elementos que nos permitam saber, com rigor, que significado lhes atribuía. Provavelmente terão alimentado superstições ou sido usados como objectos de adorno. São conhecidas sepulturas do Paleolítico, do Neolítico e da Idade do Bronze, onde os corpos se encontram rodeados por vários fósseis. Em Portugal, numa necrópole neolítica de Aljezur, foram encontrados dentes fósseis de seláceo do Miocénico.

Da Antiguidade ao século XVI

Na antiguidade pré-socrática, alguns filósofos da Escola Pitagórica interpretaram correctamente o significado dos fósseis encontrados no terreno, explicando o processo da sua formação segundo um modelo muito próximo do actualmente aceite. O filósofo grego Xenófanes de Colophon (circa 570-460 a. C.), na região da Lídia, na Ásia Menor (actual Turquia), reconheceu a verdadeira natureza de impressões vegetais fósseis e, um século mais tarde, o geógrafo e historiador, Heródoto (circa 485-420 a. C.), aceitava, como restos de animais marinhos, os fósseis encontrados no vale do Nilo.

Num retrocesso evidente, alguns seguidores de Aristóteles (384-322 a.C.) defendiam a intervenção de uma “virtude” que, através de uma semente, gerava e desenvolvia os fósseis na terra. Propuseram, ainda, a existência de um “suco lapidificante” (petrificante) ou de um “sopro oriundo do betume terrestre que, por acção dos raios solares, emergia da Terra e petrificava os organismos vivos”. Plínio, o Velho (23-79 d.C.) e outros autores latinos, sugeriam que estes achados caíam do céu ou da Lua.

Na Antiguidade oriental, o dragão, figuração sempre associada à civilização chinesa, estava intimamente ligado aos achados de ossos fósseis, que hoje sabemos serem de dinossáurios (ainda desconhecidos nesse tempo). Então aceites como vestígios petrificados de dragões, o seu uso em terapia era conhecido e está descrito em textos de medicina chinesa dos séculos XVI a XI antes de Cristo. Esta crença manteve-se e, no século III da nossa era, ainda se acreditava que tais restos correspondiam a restos ósseos das ditas figurações míticas. No livro Hua Yang Guo Zhi, atribuído a Chang Qu, tido como o primeiro registo escrito da ocorrência de fósseis de dinossáurios, editado durante a dinastia Jin Ocidental (265-317 d.C.), fala-se de “ossos de dragões” provenientes de Wucheng, na província de Sichuan, região hoje bem conhecida dos paleontólogos pela abundância de esqueletos destes vertebrados da era mesozóica.

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Nos primeiros séculos do cristianismo, alguns dos seus teólogos com obra escrita, como Tertuliano de Cartago (circa 160-220) e Aurélio Agostinho, (345-430), mais conhecido por Santo Agostinho, eclesiástico romano e doutor da Igreja Católica, acreditavam que os fósseis eram restos de seres da Criação, mortos e enterrados durante o Dilúvio, tal como a Bíblia o descrevia, uma convicção também divulgada por João Crisóstomo (349-407), bispo de Constantinopla. O romano Eusébio Pamphili (265-339), bispo de Cesareia (Israel), usava, como evidências do Dilúvio e com idêntico raciocínio, os fósseis de peixes do Cretácico superior encontrados no alto do Monte Líbano, a cerca de 3000 metros de altitude.

A ocorrência de restos de animais marinhos, longe do mar, constituía, pois, uma clara demonstração de que esse acontecimento bíblico tinha invadido as terras, chegando a cobrir certas montanhas. Paulo Orósio (circa 383-420), natural da Hispânia e discípulo de Santo Agostinho, terá dado a mesma interpretação face aos fósseis de ostras existentes em serranias afastadas do mar.

No século X, o médico árabe Abu ibn Sinna (980-1037), mais conhecido por Avicena, na sua obra “De Congelatione et Conglutinatione Lapidum”, retoma a ideia da escola aristotélica e explica a formação dos fósseis através de uma “virtude plástica”, que seria capaz de dar às pedras formas semelhantes a animais e plantas, sem, contudo, ter capacidade para lhes dar vida. Para ele, os fósseis testemunhavam tentativas infrutíferas da natureza para criar seres vivos, limitando-se a imitar-lhes as formas.

Na Europa do Renascimento e na sequência do pensamento de Agostinho e de João Crisóstomo, ainda dominava a crença no Dilúvio e, assim, para alguns naturalistas, os achados de fósseis marinhos em terras emersas testemunhavam esta inundação universal. Entre os defensores desta ideia destacava-se, na Alemanha, o sacerdote católico agostiniano Martin Lutero (1483-1546), professor de teologia na Universidade de Wittenberg, de grande projecção na Europa e figura central da Reforma Protestante. Para outros, ainda desconhecedores da evolução biológica, tais achados, que designavam por lapides sui generis (pedras únicas no seu género), tinham origem no seio das rochas e eram interpretados como “caprichos da natureza”, por efeito de causas que não sabiam explicar, e não como restos de animais ou plantas. Foi neste contexto que Leonardo da Vinci (1452-1519), italiano de nascimento e uma das figuras mais importantes e conhecidas deste período, retomando as ideias pitagóricas, ignorou os textos sagrados, considerando os fósseis como restos de seres vivos anteriormente depositados no fundo do mar, fundo esse posteriormente soerguido. Da Vinci defendeu o interesse dos fósseis no conhecimento da história da Terra e descreveu, em pormenor, a fossilização. Tudo isto num tempo em que se queimava quem ousasse questionar a ordem da Criação e que pretendesse ver nos fósseis vestígios de criaturas anteriores à Divina Génese.

Décadas mais tarde, o médico e alquimista alemão Georg Bauer (1494-1555), mais conhecido por Agricola, defendia que os fósseis resultavam de seres vivos e, recuando ao pensamento aristotélico, explicava que haviam petrificado por acção do então referido “suco lapidificante”.

Na mesma época, o francês Bernard Palissy (circa 1510-1589)E, vendo que não tinham representação no presente, concluiu que os respectivos indivíduos haviam desaparecido, inovando, assim, o conceito de extinção das espécies. Ao observar os Cornus Ammonis (cornos de Ammon), nome que então se dava às amonites, verificou que estes fósseis eram aparentados com os actuais náutilos.

Esta designação, vinda da Antiguidade, fora inspirada na forma dos chifres enrolados do carneiro, visto como símbolo sagrado associado ao deus Ammon-Ra

Precursor da paleontologia, Palissy ficou, porém, mais conhecido como ceramista e artesão, por ter procurado imitar a porcelana chinesa, e pelos seus conhecimentos, avançados para a época, sobre nascentes e aquíferos e sobre hidráulica, nomeadamente, no que respeita o abastecimento de água às cidades.

Entretanto, na Suíça, o naturalista Konrad Gesner (1516-1565) coleccionou fósseis e, na obra escrita que nos deixou, "De Rerum Fossilium”, descreveu e figurou estes achados, apesar de não se ter manifestado de forma clara acerca da sua natureza.

 Ilustração de Conrad Gesner (1565) de pedras de trovão ou Belemnites.

PETROGÉNESE MAGMÁTICA, um apontamento breve.

Por Galopim de Carvalho

“Trocando por  miúdos”, petro + génese significa origem das pedras ou rochas. Diz-se magmática porque fala das rochas nascidas do arrefecimento e solidificação de um magma. Entenda-se por magma um material da crosta ou do manto terrestres, na grande maioria de composição silicatada (minerais com silício, como o quartzo, feldspatos e outros), total ou parcialmente fundido, incandescente, provido de mobilidade. O termo radica no grego “magma”, que significa matéria rochosa.
No quadro actual da evolução geológica da Terra, a formação de rochas magmáticas (petrogénese magmática) mais espectacular é a vulcânica. Em directo ou em imagens vídeo, já todos vimos a lava incandescente a brotar de um vulcão e, depois de arrefecida, solidificar, transformando-se, por exemplo, em basalto, a situação mais comum. Esta rocha, sendo magmática, também se diz vulcânica porque é produto de vulcanismo; eruptiva ou extrusiva porque sai do interior para o exterior,  efusiva porque brota e flui e, neste caso, lávica, porque, antes de  ser pedra, foi lava.
 Estamos, neste caso, a presenciar, por assim dizer, em directo, um tipo particular de magmatismo e de petrogénese, em que há erupção, extrusão, efusão ou derrame de lava . Há um outro tipo de petrogénese magmática, que nunca vemos à superfície, que formou e continua a formar o substrato (fundo) rochoso dos oceanos, ou seja, a chamada “litosfera oceânica”. Mas, se formos ao You Tube (e, a quem ainda não viu, aconselho que vá), podemos ver um ou outro exemplo de vulcanismo submarino e formação da respectiva rocha vulcânica.

No presente, 88% (em volume) do vulcanismo global tem lugar nos bordos ou limites de placas litosféricas. Destes, cerca de 62% situa-se nas fronteiras de placas divergentes (também ditas construtivas, porque aí brota magma basáltico vindo da profundidade, isto é, do manto, fazendo crescer a placa litosférica). É o que acontece nas “cristas médias” ou “dorsais oceânicas”, numa extensão na ordem dos 70 000 km. Cerca de 26% ocorre nos limites ou fronteiras convergentes ou destrutivas, isto é, nas faixas  ou zonas  de subducção, onde a litosfera oceânica mergulha em profundidade no manto.
Uma pausa para dizer que chamamos litosfera à capa rochosa da Terra formada pela crosta e pela parte superior, rígida, do manto.
Imagine que a casca de uma laranja é a litosfera. Experimente a descascá-la à mão, de modo a obter 3 ou 4 porções grandes de casca. Depois pega nessas cascas e coloca-as ao lado umas das outras sobre a laranja descascada. Aí tem, nessas cascas, a imagem da litosfera divida em porções a que se convencionou chamar placas litosféricas ou, simplesmente, placas . Neste exemplo, cada porção de casca exemplifica uma placa.
Sem “descolar” as cascas da superfície da laranja, experimente agora deslizar uma delas, de modo a metê-la por baixo da que lhe está contígua. Fazendo isto, vai abrir um espaço do outro lado da casca. Meter por baixo é subductar e, assim, aquele limite convergente (porque se aproximam) de cascas (placas), em que uma se mete por baixo da outra, tem o nome “zona de subducção”. Do lado oposto as cascas (placas) afastam-se ou divergem e, assim, o limite diz-se divergente. É o que está a acontecer nas dorsais oceânicas.
Basta que se tenha em conta que todo o substrato rochoso dos oceanos foi criado por acrescentamento de magma (acreção magmática) nas dorsais oceânicas, nos últimos 200 milhões de anos, para que se torne evidente a importância do magmatismo na construção da litosfera.
Mas o vulcanismo não se reduz a estes 88%. Os restantes 12% correspondem ao que ocorre intraplacas, isto é, no interior das placas litosféricas, quer elas sejam oceânicas  (Ilhas da Madeira) (7%) ou continentais (Kilimanjaro, em África) (5%).
A restante petrogénese magmática (a tratar num próximo texto) tem lugar em profundidade, na crosta e, por isso, toma o nome de plutonismo, em alusão a Plutão, deus romano do Inferno, e está associada  à formação das montanhas (orogénese) como são, por exemplo, os Alpes. Não presenciável, esta actividade só é reconhecida através dos seus produtos, com destaque para rochas granulares como granitos, sienitos, dioritos e muitas outras.

Estrutura geológica na Argélia das mais bizarras estruturas geológicas. Esta fotografia é uma das mais estranhas estruturas geológicas na Argélia. É a estrutura da Copa do mundo. De Illizi Argélia. Esta estrutura tem ocorrido milhares de anos de erosão por água e vento. Séculos após séculos, ouve mudança de clima e erosão, que resultaram em formações geológicas impressionantes de rochas de arenito, criando uma paisagem quase lunar com as chamadas "florestas de pedra".

O recém-descoberto “sétimo continente” revela os seus mistérios

O navio de pesquisa científica JOIDES Resolution, parte do programa International Ocean Discovery, iniciativa conjunta de 26 países

Após perfurações do fundo marinho no recém-descoberto “sétimo continente”, uma expedição de cientistas apresentou novas conclusões sobre a história da Terra, ajudando a explicar como as plantas e animais evoluíram no Pacífico Sul.
No início deste ano, depois de os cientistas terem estudado cerca de cinco milhões de quilómetros quadrados e terem verificado todos os critérios necessários, foi anunciada a descoberta de umnovo continente escondido no Pacífico Sul: a Zelândia.

Entre os critérios para considerar que a Zelândia é efectivamente um continente independente, estão a sua geologia distinta, a elevação acima da área circundante e a sua crosta, que é mais espessa que o fundo oceânico regular.

Agora, depois de uma expedição que durou mais de dois meses, cujo objectivo era registar as mudanças históricas na geografia, actividade vulcânica e clima da Zelândia, alguns dos segredos dos 70 milhões de anos do continente que estava escondido no Pacífico foram revelados por uma equipa de cientistas.

O continente, que está mais de 90% submerso,inclui a Ilha de Lord Howe, no litoral leste da Austrália, o território francês da Nova Caledónia e a Nova Zelândia.

A bordo do JOIDES Resolution, navio de pesquisa do International Ocean Discovery, os cientistas perfuraram o fundo do mar em 6 locais diferentes, a uma profundidade de 1250 metros, tendo recolhido mais de 8000 amostras e centenas de espécies fósseis.

“A descoberta de conchas microscópicas de organismos, que viviam em águas tépidas pouco profundas, e de esporos e pólen de plantas terrestres, mostra que a geografia e o clima da Zelândia eram completamente diferentes no passado”, realçou um dos líderes da expedição, o cientista Gerald Dickens, da Rice University, nos Estados Unidos.

A expedição permitiu obter novos conhecimentos sobre as mudanças geológicas da Terra, incluindo os movimentos das placas tectónicas, as mudanças na circulação das correntes marinhas e no clima global.

“As grandes mudanças geográficas no norte da Zelândia, que é do mesmo tamanho que a Índia, têm implicações para sabermos como as plantas e animais se dispersaram e evoluíram no Pacífico Sul”, salientou Rupert Sutherland, investigador da Universidade Victoria de Wellington, na Nova Zelândia.

“A descoberta de terras antigas e de mares pouco profundos dá-nos agora uma explicação para uma pergunta com muitos anos. Havia caminhos para que os animais e plantas se espalhassem”, acrescenta.

N. Mortimer et al. / GSA Today

Continente Zelândia

Segundo os cientistas, a Zelândia tem sua origem no super-continente Gondwana, que se separou da Eurásia há cerca de 180 milhões de anos. Acredita-se que a Zelândia se separou da Austrália e da Antártida cerca de 100 milhões de anos depois.

O conceito de Zelândia não é novo. O geofísicoBruce Luyendyk, cunhou a palavra em 1995. Na época, não pretendia descrever um continente novo, apenas falar da Nova Zelândia e Nova Caledónia como uma colecção de peças submersas e fatias de crosta que se separaram de uma região de Gondwana.

Os dados sugerem que a Zelândia abrange “aproximadamente a área da Índia”, ou seja, é maior que Madagáscar, Nova Guiné, Gronelândia e outros micro continentes e províncias. Está separada da Austrália por um pedaço de fundo do mar com 25 quilómetros, chamado “Cato Trough”.

N. Mortimer et al. / GSA Today

A Zelândia é dividida em segmentos norte e sul por duas placas tectónicas: a Placa Australiana e a Placa do Pacífico. Essa divisão torna a região mais parecida com vários fragmentos continentais do que com uma terra unificada.

Mas os investigadores defendem que a Arábia, a Índia e partes da América Central têm divisões semelhantes, e são ainda assim consideradas partes de continentes maiores.

Além disso, as amostras de rochas sugerem que a Zelândia é feita da mesma crosta continental de Gondwana, e que migrou de forma semelhante aos continentes da Antártida e Oceania.

Gruta de Fingal - Escócia

Impossível não ficar admirado com a Gruta de Fingal, na Escócia 😍💞 A sua forma em padrões hexagonais é o que a torna tão atrativa para os turistas! As paredes de toda a gruta são formadas por colunas de basalto que foram moldadas durante a solidificação do magma, resultando em formatos impressionantes! Além disso, ela também serviu de inspiração musical para o compositor Felix Mendelssohn, em sua obra "Las Hebridas".

Recursos naturais na produção de um lápis

Quilates? o que são?

No que se refere a pedras preciosas, como o diamante, um quilate representa uma massa igual a duzentos miligramas. A unidade de massa foi adotada em 1907 na Quarta Conferência Geral de Pesos e Medidas. O quilate pode ser subdividido ainda em 100 pontos de 2 mg cada.

Aplicado ao ouro, entretanto, o quilate é uma medida de pureza do metal, e não de massa. É a razão entre a massa de ouro presente e a massa total da peça, multiplicada por 24, sendo cada unidade de quilate equivalente a 4,1666 % em pontos percentuais de ouro do total.

A pureza do ouro é expressa pelo número de partes de ouro que compõem a barra, pepita ou joia. O ouro de um objeto com 16 partes de ouro e 8 de outro metal é de 16 quilates. O ouro puro tem 24 quilates.

Exemplos: Ouro e Quilates.

Ouro 24 quilates = ouro puro - como é praticamente impossível o ouro ter uma pureza completa, o teor máximo é de 99,99% e assim chamado de ouro 9999. Impróprio para fabricação de jóias por ser muito maleável.

Ouro 22 quilates = 22/24 = 91,6% de ouro, também chamado de ouro 916.

Ouro 20 quilates = 20/24 = 83,3% de ouro, também chamado de ouro 833.

Ouro 19.2 quilates = 19.2/24 = 80,0% de ouro, também chamado de ouro 800 ou Ouro Português.

Ouro 18 quilates = 18/24 = 75% de ouro, também chamado de ouro 750.

Ouro 16 quilates = 16/24 = 66,6% de ouro, também chamado de ouro 666.

Ouro 14 quilates = 14/24 = 58,3% de ouro, também chamado de ouro 583.

Ouro 12 quilates = 12/24 = 50% de ouro, também chamado de ouro 500.

Ouro 10 quilates = 10/24 = 41,6% de ouro, também chamado de ouro 416.

Ouro 1 quilate = 1/24 = 4,6% de ouro, também chamado de ouro 46.

Desta forma, o ouro 18 quilates tem 75% de ouro, e o restante são ligas metálicas adicionadas fundindo-se o ouro com esses metais num processo conhecido como quintagem, para garantir maior durabilidade e brilho à joia.

Os elementos dessas ligas geralmente adicionados ao ouro podem variar muito em função da cor, ou ponto de fusão desejados e em algumas joalherias, essa fórmula é mantida como segredo industrial. Os metais mais comuns utilizados nessas ligas são o cobre, a prata, o zinco, o níquel, o cádmio, resultando em um ouro com coloração amarela. Existe também o ouro branco, que é feito com ligas utilizando o paládio que tem efeito descoloridor, nesse caso o ouro branco no processo final de acabamento a joia é submetida a um banho de ródio.

Ciclos de Milankovitch

    Como vimos anteriormente, existem registos na Terra de que esta passou por períodos glaciares (períodos de maior quantidade de gelo) e interglaciares (períodos de menor quantidade de gelo devido à interrupção das correntes quente e fria). Vivemos num período interglaciar.

    Na escala de tempo das centenas de milhares de anos, a alternância entre períodos glaciares e interglaciares resulta, muito provavelmente, de forçamentos de natureza astronómica sobre o sistema climático resultantes de:

- pequenas variações na excentricidade da órbita da Terra em torno do Sol,

- da variação na inclinação desse eixo relativamente à elíptica

- e do movimento de precessão do eixo da terra 

    A teoria de Milankovitch é baseada nas variações cíclicas destes 3 elementos que ocasionam variações da quantidade de energia solar que chega a Terra desencadeando a entrada numa era glaciar ou interglaciar.

Excentricidade da Órbita - A forma da órbita da Terra ao redor do sol (excentricidade) varia entre uma elipse e uma forma mais circular

Obliquidade do Eixo de Rotação  - O eixo da Terra é inclinado em relação ao sol em aproximadamente 23º. Esta inclinação oscila entre 22,5º e 24,5º. (quando a inclinação é maior as estações são mais extremas -os invernos são mais frios e os verões mais quentes. E quando a inclinação é menor as estações são mais suaves).

Precessão - Conforme a Terra gira em torno de seu eixo, o eixo também oscila entre um sentido apontando para a estrela do Norte, e outro apontando para a estrela Veja.

  

  O efeito combinado desses ciclos orbitais causa mudanças de longo prazo na quantidade de luz do sol que atinge a Terra nas várias estações, principalmente em altas latitudes.

Fig.1 - Os ciclos de Milankovitch

    

Uma teoria ignorada durante muito tempo foi, sem dúvida, a de Milankovitch. Todavia, mais provas se acumulam a favor da mesma - ao fazer coincidir os três ciclos verifica-se deveras a periodicidade do clima terrestre; em bolhas de gelo de há muitos milhares de anos atrás encontram-se provas das alterações climáticas que esta teoria defende. Não podemos asseverar que esta seja a única e absolutamente correcta explicação, mas fará pelo menos parte da verdade.  

Ver animação em: http://www.botanicasp.org.br/educacao/milankovitch.html

Fontes:  http://www.botanicasp.org.br/educacao/milankovitch.html

A vida chegou à Terra em meteoritos

cosmicspark / Deviant Art

A centelha da vida, ou o Dedo de Deus

A vida na Terra começou em algum momento há 3,7 a 4,5 mil milhões de anos atrás – depois de meteoritos vindos do espaço sideral terem derramado e espalhado os elementos essenciais à vida em pequenas lagoas quentes. 

Esta é a conclusão tirada por uma equipa de cientistas da Universidade McMaster, no Canadá, e do Instituto Max Planck, na Alemanha.

Os seus cálculos sugerem que ciclos húmidos e secos transformaram blocos de construção molecular básicos do caldo rico em nutrientes das lagoas em moléculas de RNA auto-replicativas queconstituíram o primeiro código genético para a vida no planeta.

Os pesquisadores baseiam a sua conclusão em pesquisas e cálculos exaustivos nas áreas da astrofísica, geologia, química, biologia e outras disciplinas. Embora o conceito de “pequenas lagoas quentes” seja referido desde Darwin, os investigadores provaram agora a sua plausibilidade através de cálculos baseados em evidências científicas.

Segundo os autores principais Ben K.D. Pearce eRalph Pudritz, do McMaster’s Origins Institute, os dados disponíveis sugerem que a vida começou quando a Terra ainda estava a tomar forma, com os continentes a emergir dos oceanos, meteoritosa atacar o planeta – incluindo os que traziam o blocos de construção da vida – e sem nenhum ozono protector para filtrar os raios ultravioleta do Sol.

“Ninguém realmente fez esses cálculos antes”, diz Pearce. “É muito emocionante. Com tantos dados de tantos campos diferentes, é incrível como tudo se liga”, diz Pudritz. “Cada passo levou com muita naturalidade ao próximo. Que todos esses passos no fim tenham levado a uma imagem clara de como tudo aconteceu”.

O estudo, realizado em colaboração com Dmitry Semenov e Thomas Henning, do Instituto Max Planck de Astronomia, foi publicado nosProcedimentos da Academia Nacional de Ciências.

Ligações de vida

“Para entender a origem da vida, precisamos de entender a Terra como era há milhares de milhões de anos. Como o nosso estudo mostra, a astronomia fornece uma parte vital da resposta. Os detalhes de como o sistema solar se formou têm consequências directas na origem da vida na Terra”, diz Thomas Henning.

No início da vida do sistema solar, os meteoritos eram muito mais comuns e poderiam ter pousado em milhares de lagoas, levando os blocos de construção da vida.

A centelha da vida, segundo os autores, foi a criação de polímeros de RNA: os componentes essenciais dos nucleotídeos, fornecidos por meteoritos, atingindo concentrações suficientes na água das lagoas e unindo-se à medida que os níveis de água caíam e aumentavam através de ciclos de precipitação, evaporação e drenagem. Acombinação de condições húmidas e secas foi essencial.

Em alguns casos, acreditam os pesquisadores, condições favoráveis ​​viram algumas dessascadeias dobrarem-se e replicarem-se espontaneamente, tirando outros nucleotídeos do seu ambiente, preenchendo uma das condições para a definição de vida. Esses polímeros eram imperfeitos, capazes de melhorar através da evolução darwiniana, cumprindo a outra condição.

“Esse é o Santo Graal da química experimental das origens da vida”, diz Pearce.

Essa forma de vida rudimentar daria origem ao eventual desenvolvimento do DNA, o modelo genético das formas superiores de vida, que evoluiria muito mais tarde. O mundo teria sido habitado apenas pela vida baseada em RNA até o DNA evoluir. “O DNA é demasiado complexo para ter sido o primeiro aspecto de vida a surgir”, diz Pudritz. “Ela teve que começar com outra coisa, e isso é o RNA”.

McMaster University

Os cálculos dos investigadores mostram que as condições necessárias estavam presentes em milhares de lagoas quantes, e que é muito mais provável que as combinações chave para a formação da vida se tenham reunido nessas lagoas do que nas aberturas hidrotermais, onde a principal teoria rival sustenta que a vida começou– em fissuras no oceano, onde os elementos da vida se teriam unido em explosões de água aquecida.

Os autores do estudo sustentam que tais condições não são suscetíveis de gerar vida, uma vez que a ligação necessária para formar RNA requer ciclos húmidos e secos.

Os cálculos também parecem eliminar a poeira espacial como fonte de nucleotídeos geradores de vida. Embora tal poeira tenha realmente os materiais certos, não foram depositados na Terra em concentração suficiente para gerar vida, determinaram os cientistas.

Pearre e Pudritz vão colocar a sua teoria à prova em 2018, altura em que a Universidade McMaster vai abrir o laboratório Origins of Life, que irá recriar as condições de pré-vida num ambiente fechado.

“Estamos emocionados por ter conseguido fundamentar um artigo teórico que combina todos estes tópicos, faz previsões claras e oferece ideias claras – que podemos testar em laboratório”, diz Pudritz.

Porque ocorrem sismos no México?

Por que é que há tantos sismos no México (e tão fortes)?

Placas tectónicas acumularam tensão e romperam-se. Esta é uma explicação (simplificada) para os sismos de Setembro no México e que causaram a morte a centenas de pessoas e deixaram outras tantas desalojadas.

9 de Outubro de 2017, 7:22

A destruição deixada na Cidade do México pelos sismos de Setembro último JOSÉ MÉNDEZ/EPA

O México foi atingido por dois tremores de terra fortes só no último mês. Primeiro, a 8 de Setembro com um sismo de magnitude 8,2 graus na escala de Richter e epicentro na costa do Pacífico. Depois, a 19 de Setembro houve outro de 7,1 graus de magnitude e epicentro a pouco mais de 100 quilómetros da Cidade do México, a capital do país. Pelo caminho, ainda se registaram outros de menor magnitude e milhares de réplicas. Juntando todos estes sismos, morreram mais de 400 pessoas, a maioria na Cidade do México, e há milhares de desalojados e edifícios destruídos. O Governo do México estima que sejam necessários 1,8 milhões de euros (38 mil milhões de pesos) para reconstruir casas, escolas e edifícios históricos. Afinal, por que é que há tantos sismos e tão fortes no México?

“O México é um país que muito facilmente tem sismos grandes”, começa por dizer o geólogo Rui Dias, da Universidade de Évora, do Instituto de Ciências da Terra e director-executivo do Centro Ciência Viva de Estremoz. E para se perceber porquê temos de ir até ao oceano Pacífico a nível geológico, mais exactamente até à crosta oceânica.

A Terra tem várias placas tectónicas. Entre elas, há uma muito grande que é a Placa do Pacífico, formada por crosta oceânica e que abrange quase todo o oceano Pacífico. E há a Placa de Cocos, muito mais pequena, composta por basalto e que há milhões de anos está a mergulhar em profundidade por baixo da parte continental da América Central, onde se situa o México (na Placa Norte-Americana). É aqui que encontramos uma zona de subducção, onde uma das placas tectónicas (a Placa de Cocos) se está a enfiar por baixo de outra placa (a Placa Norte-Americana).

E é daqui que surgem os sismos no México. Ora, a Placa de Cocos tem por cima a placa continental onde se encontra o México. “E que é extremamente pesada, faz imenso peso sobre a placa que está a mergulhar e aumenta o atrito entre as placas: a [placa] oceânica que mergulha e a continental que está por cima”, diz o geólogo. “Não é fácil deslizar. Se fosse fácil, nunca havia sismos.” Isto porque o enorme atrito entre a placa que desce (a de Cocos) e a que fica por cima (a Norte-Americana) também vai travando esse processo, ficando a primeira impedida de continuar. A tensão vai-se acumulando e há um momento em que essa tensão acumulada é superior ao atrito e uma parte da placa rompe-se repentinamente e é então que há um sismo.

Rui Dias exemplifica com a metáfora de uma escada rolante. “O sismo na zona de subducção é como se fosse uma escada que está a descer.” É como se colocássemos um ferro nos degraus dessa escada e não lhe desligássemos o motor. A escada vai acumulando tensão e há uma altura em que o ferro se parte. Dá um solavanco (o sismo) e começa a descer de novo.

Foi isto que aconteceu no sismo de 8 de Setembro último (no México ainda era 7 de Setembro), no segundo e em muitos outros nesta zona. Periodicamente, há solavancos na placa e liberta-se energia só nessa zona da placa. “É aquilo que é perfeitamente normal em todos os sismos”, refere o geólogo. O sismo de 8 de Setembro, embora tenha sido mais forte, ocorreu mais longe da Cidade do México e o epicentro foi no mar. Provocou a morte a quase 100 pessoas. Já o epicentro do sismo de 19 de Setembro foi em terra e mais perto da Cidade do México. Matou mais de 300 pessoas.

Há alguma ligação de causa-efeito entre os dois sismos mais fortes? “Os especialistas dizem que não tem nada a ver uma coisa com a outra”, responde Rui Dias. O geólogo também diz que a energia do segundo sismo não foi influenciada pela do primeiro. “A energia que é libertada no primeiro sismo, a 500 quilómetros de distância, criou uma tensão que não é suficiente para romper [a placa no local de origem do segundo sismo]. São dois fenómenos independentes, tal como houve mais sismos todos à volta nessas duas ou três semanas de Setembro.”

Também há 32 anos, precisamente a 19 de Setembro, houve um sismo de magnitude 8 gerado a 15 quilómetros de profundidade (os dois mais fortes de Setembro último tiveram uma profundidade superior a 50 quilómetros). Aconteceu nesse sismo de 1985 o mesmo fenómeno, mas foi menos profundo e os seus efeitos foram maiores. Provocou mais de dez mil mortos e muitos estragos.

O México não é o único país onde os tremores de terra são muito frequentes. Há outros como o Japão, a Indonésia e o Chile, salienta o geólogo. “Ao contrário de todos os outros oceanos da Terra, o fundo do Pacífico está a mergulhar debaixo dos continentes que estão à volta”, explica. Relativamente à frequência dos sismos, Rui Dias refere que há cerca de 15 sismos de magnitude entre 7 e 7,4 por ano (como de 19 de Setembro no México) em todo o planeta. Já de magnitude entre 8,1 e 8,5 há uma média de 1,1 sismos por ano (como o de 8 de Setembro). Este ano houve mais de quatro mil sismos de magnitude 4,4 ou mais, segundo os Serviços Geológicos dos Estados Unidos. No mesmo período em 2016 e 2015, houve cerca de cinco mil, e em 2014 cerca de seis mil.

E por que são tão fortes? Porque acontecem nas zonas de subducção. Se ocorressem nas zonas de rifte (onde as placas se afastam uma em relação à outra), seriam mais fracos. É o caso da Islândia. Até agora, o sismo mais forte que se registou na Terra foi no Chile a 22 de Maio de 1960, com uma magnitude de 9,5, segundo um ranking dos Serviços Geológicos dos Estados Unidos. O México não está no Top 10, ao contrário de Portugal, que está no sexto lugar com o sismo de 1 de Novembro de 1755. A magnitude estimada do sismo de 1755 foi de 8,7, de acordo com um estudo de 2005 de investigadores do Centro de Geofísica da Universidade de Lisboa.

“A situação de Portugal é muito complexa”, avisa logo Rui Dias. E há imensas discussões sobre a génese dos sismos no país. Isto porque há a falha Açores-Gibraltar, que é essencialmente lateral, e que separa dois pedaços da crosta oceânica do Atlântico (que desliza uma ao lado da outra). E depois há também estudos que indicam que no oceano Atlântico terá começado uma zona de subducção. “O Atlântico até agora era calmo e ia abrindo no meio e ia-se afastando. São as chamadas ‘zonas passivas’ em que não há movimento, portanto não há [praticamente] sismos”, acrescenta.  

Como um “pudim”

“É evidente que vai haver outros sismos [no México]. Mas o sistema é demasiado complexo para se conseguir saber exactamente onde é que um sismo vai acontecer. O que às vezes existe são zonas de falhas que não se rompem há muito tempo”, diz. O geofísico Vlad Manea, da Universidade Nacional Autónoma do México (UNAM), não ficou totalmente surpreendido quando soube do primeiro sismo. Afinal, é um dos poucos investigadores que estudam a actividade sísmica desta região e sabia que já não havia um “acontecimento importante” na zona há muito tempo, disse à revistaScience.

Para que se possam estudar terramotos semelhantes aos dos México, os cientistas já estão a fornecer dados do sismo de 8 de Setembro a investigadores de todo o mundo, disse à Science o sismólogo Vladimir Kostoglodov, também da UNAM. “Vale a pena concentrar todos os esforços para aprendermos com o que se está a passar. Isto pode ocorrer noutras zonas de subducção [no mundo].”

Rui Dias dá ainda o exemplo de Istambul, na Turquia, como um sítio onde vai existir um grande sismo. “Vai haver um sismo enorme em breve e que vai destruir Istambul.” Isto porque a falha Norte da Anatólia está a romper-se, aproximando-se cada vez mais de Istambul.

Em relação aos sismos que aconteceram em 2017, o geólogo português diz que está a ser “um ano normal”, em que há centenas ou milhares de sismos. “Se a Cidade do México não tivesse sido construída em cima de um pudim de gelatina, ninguém ligava”, adianta. Além da situação geológica do país, Rui Dias destaca a “situação muito especial” da Cidade do México. Quando os espanhóis chegaram há uns séculos a Tenochtitlan, a capital dos astecas, esta estava numa ilha no meio de um lago. A cidade começou a expandir-se e, ao longo do tempo, foi-se drenando a água e secando o lago. “A Cidade do México não está em cima de uma rocha consolidada com muitos milhões de anos, não é como as rochas sedimentares normais.” Se esta cidade fosse um pudim em cima de uma mesa, se lhe déssemos um murro, esse pudim iria tremer. “Os materiais mais leves aumentam o movimento do solo”, explicou à BBC a sismóloga Susanne Sergeant, dos Serviços Geológicos Britânicos.

Rui Dias também realça que, se os edifícios cumprissem certas normas, “cairiam menos”. “As construções más e mais antigas causam muito mais estragos.” Também Christian Malaga-Chuquitaype, engenheiro do Imperial College de Londres, referiu à BBC: “Se os edifícios tivessem mais paredes estruturantes seriam mais resistentes.” E foi isso que se pensou no grande sismo de há 32 anos, que destruiu milhares de edifícios. Um ano depois, criou-se uma lei que referia que os arquitectos e construtoras civis deveriam ter em conta o “solo mau” da capital e as autoridades deveriam inspeccionar a construção dos edifícios, lembra a BBC. Contudo, não é claro se os novos regulamentos foram cumpridos, pois o inventário dos edifícios é actualizado com pouca frequência e alguns são anteriores a 1985.

Mesmo assim, o geólogo português salienta que a construção dos edifícios não é tudo. E exemplifica com a cidade de Kobe, no Japão, que sofreu um sismo forte nos anos 90 e as suas construções cumpriam as normas. “Provocou imensa destruição.”

“[O México] é um sítio que não devia ser para se viver”, diz de forma hiperbólica Rui Dias. “As cidades são povoações que normalmente foram fundadas por razões de água, solos ou topografia – entre outros factores – e que nunca tiveram em consideração os riscos geológicos. É muito raro haver cidades grandes fundadas de raiz, como é o caso de Brasília.”

E dá um exemplo: “Se eu chegasse numa nave espacial e se fosse distribuir as populações da Terra pelas zonas em que deveriam viver, não punha pessoas numa série de zonas.” É o caso do Japão, onde periodicamente há sismos grandes; da Holanda, que está abaixo do nível do mar; ou não ia fazer uma capital onde está a Cidade do México. “Só que há razões históricas, era ali a capital dos astecas. E, na altura, ninguém sabia muito bem o que eram sismos e quais eram as suas causas.”

A prova de vida terrestre mais antiga foi encontrada em rochas no Canadá

Crê-se que o planeta Terra tem organismos vivos praticamente desde a sua "infância". A prova pode estar numa formação rochosa no nordeste do Canadá, que tem quase 4 mil milhões de anos.

Drew Angerer/Getty Images

A região de Newfoundland and Labrador, no nordeste do Canadá, pode conter as provas de vida terrestre mais antigas de que há registonuma formação rochosa com quase 4 mil milhões de anos, indicando que a Terra, que se formou há 4538 milhões de anos, pode ter contido vida numa fase em que ainda atravessava a “infância” enquanto planeta. A descoberta foi feita por dois investigadores japoneses da Universidade de Tokyo e publicada na edição desta semana da revista Nature. As possíveis provas encontram-se em Saglek Block, no norte da província geológica de Nain, em rochas sedimentares com 3950 milhões de anos onde se encontram composições de grafite biogénico, ou seja, produzido por seres vivos, com isótopos de carbono, isto é, variantes do elemento químico. 

A mistura de ambos os elementos sugere que o local já era habitado por micróbios que desenvolviam as suas células através do dióxido de carbono presente no ar. A química é importante para compreender a descoberta dos investigadores japoneses. O carbono tem dois isótopos estáveis: carbono-12 e carbono-13. O primeiro é bastante comum, o segundo mais raro e mais “pesado” (contém mais massa isotópica). O carbono-12, por ser mais reativo, é mais fácil de transformar em moléculas essenciais à vida, pelo que os organismos vivos as concentram nas suas células. Após a morte das células os indícios da presença de carbono-12 no seu organismo permanecem. Aquilo com que os investigadores japoneses se deparam na formação rochosa de Saglek Block foi grafite enriquecido com carbono-12, o que significa que havia vida no local aquando da formação daquele grafite, há 3950 milhões de anos. A descoberta não apresenta, contudo, marcadores biológicos clarosde que houve vida naquele local, naquela altura. Em declarações ao El Mundo, Jesús Martínez-Frías, chefe do grupo de Investigação de Meteoritos e Geociências Planetárias do Conselho Superior de Investigações Ciêntificas, explica que marcadores geológicos “evidenciam a possibilidade de uma origem biológica” mas não dão “indicadores inequívocos da presença de vida”. Os marcadores biológicos, por contrário, estão relacionados “inequivocamente com a atividade metabólica de um organismo”. 

  Alguns investigadores levantam a possibilidade de, dada a idade das rochas, ser possível que o grafite se tenha formado mais tarde. Para além disso, existem processos que podem alterar as proporções de carbono-12 e carbono-13. Os autores do estudo, no entanto, afirmam que têm feito todos os possíveis para confirmar que o grafite está lá desde o início. Para um dos autores, Tsuyoshi Komiya, a grande dúvida é saber quando ao certo surgiram as primeiras formas de vida na Terra, dizendo ao El Mundo que “para isso é preciso demonstrar que a vida não existia antes dessa data”.

FECHO DOS OCEANOS ATLÂNTICO E PACÍFICO FARÁ NASCER NOVO SUPERCONTINENTE

Cenário está previsto, em novo estudo, para daqui a 300 milhões de anos

Cientistas em Portugal e na Austrália defendem, como cenário provável, a formação de um novo supercontinente, a que deram o nome Aurica, dentro de 300 milhões de anos, em resultado do fecho simultâneo dos oceanos Atlântico e Pacífico.

O cenário, traçado com base em modelos computacionais, cálculos matemáticos, evidências e na história geológica da Terra, é sustentado pelos geólogos João Duarte e Filipe Rosas, do Instituto Dom Luiz e do Departamento de Geologia da Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa, e Wouter Schellart, da Universidade de Monash, na Austrália.

Os resultados do estudo foram publicados na edição digital da revista Geological Magazine.

Ciclicamente, ao longo da história da Terra, a cada 500 milhões de anos, os oceanos fecham-se e os continentes juntam-se, formando um supercontinente.

Há 200 milhões de anos, quando os dinossauros habitavam a Terra, todos os continentes estavam reunidos num supercontinente, a Pangeia, em que a América do Sul estava ligada à África.

No novo supercontinente, apresentado pelos três investigadores, o núcleo é formado pela Austrália e pela América, que estão ligadas, daí o nome Aurica atribuído ('Au' de Austrália e 'rica' de América).

A hipótese da formação de um supercontinente, a partir do fecho simultâneo dos oceanos Atlântico e Pacífico, baseia-se na "evidência de que novas zonas de subducção se estão a propagar no Atlântico", refere a Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa, em comunicado.

As zonas de subducção (locais onde uma placa tectónica mergulha sob a outra) são requisitos para os oceanos fecharem.

"Para fechar os oceanos, é necessário que as margens dos continentes se transformem em margens ativas, se formem novas zonas de subducção", esclareceu à Lusa o geólogo João Duarte.

O Pacífico, explicou, "está rodeado de zonas de subducção", nomeadamente próximo do Japão, do Alasca (EUA) e da região dos Andes (América do Sul).

As zonas de subducção "propagam-se de um oceano para o outro, do Pacífico para o Atlântico", sublinhou.

No Atlântico, já existem duas zonas de subducção totalmente desenvolvidas: o Arco da Escócia e o Arco das Pequenas Antilhas.

Uma nova zona de subducção poderá estar a formar-se ao largo da margem sudoeste ibérica, que apanha território português.

Segundo João Duarte, a chamada Falha de Marquês de Pombal, localizada ao largo do Cabo de São Vicente, no Algarve, e apontada como "uma das possíveis fontes do sismo de 1755", em Lisboa, está "a marcar o início dessa nova zona de subducção".

Hipóteses anteriores, de outros cientistas, sugerem a formação de um novo supercontinente a partir do fecho de um dos oceanos, do Atlântico ou do Pacífico.

O geólogo português, e investigador-principal no estudo, lembra que, no passado, dois oceanos tiveram de se fechar para dar origem a um supercontinente.

João Duarte advogou que manter o Pacífico ou o Atlântico aberto significa que um dos dois oceanos vai perdurar para lá da sua 'esperança de vida', cifrada em 200 a 300 milhões de anos.

"Isso é contraditório com a história, a geologia da Terra. Os oceanos não vivem mais do que 200 ou 300 milhões de anos", frisou.

O investigador acrescentou outro dado para sustentar a sua tese: a da fracturação da Euroásia (Europa e Ásia).

De acordo com João Duarte, o Oceano Índico "está a abrir" na Euroásia e existem novos riftes (fissuras da superfície terrestre causadas pelo afastamento e consequente abatimento de partes da crosta) que "estão a propagar-se para norte".

A cadeia montanhosa dos Himalaias, a Índia e o interior da Euroásia correspondem a "uma zona de rutura, onde as placas tectónicas vão partir-se num futuro", permitindo "partir ao meio" a Euroásia, cenário possível dentro de 20 milhões de anos, admitiu.

Para o cientista, a fratura da Euroásia irá possibilitar o fecho dos oceanos Atlântico e Pacífico.

João Duarte e restante equipa propõem-se, agora, testar "até à exaustão", com modelos computacionais mais avançados, o cenário "muito provável" que avançaram, o de um novo supercontinente chamado Aurica.

A culpa de não se conseguir bronzear é dos neandertais

Um novo estudo genético mostra que muitas das nossas características se devem aos nossos antepassados neandertais - entre elas, a facilidade de se bronzear ou até que horas fica acordado.

Passou o verão todo ao sol e não conseguiu ficar com a pele bronzeada. A cor do seu cabelo não lhe agrada. Já é de madrugada e, por muito que queira, não tem vontade de ir dormir. Se se identificou com alguma destas frases — ou com todas –, é provável que a culpa seja da sua ascendência neandertal.

Um estudo genético publicado na revista científica American Journal of Human Genetics revela que características como a cor da pele, a predisposição para a artrite e a propensão para ficar acordado até mais tarde provêm dos genes que os neandertais passaram aos humanos modernos através da procriação entre ambas as espécies.

Crê-se que a cor do cabelo, o humor, a propensão para fumar ou ter um distúrbio alimentar podem também estar relacionados com a procriação entre ambas as espécies.

Os neandertais chegaram à Eurásia milhares de anos antes dos humanos modernos. Estavam já bem adaptados aos níveis de luz solar mais baixos e variáveis, sendo portanto mais pálidos, quando o Homo sapiens chegou de África, onde estavam acostumados a um nível de luz solar mais intenso.

Janet Kelso, investigadora do Instituto Max Planck para Antropologia Evolucionária, afirma que “a cor da pele e do cabelo, o ritmo circadiano [relógio biológico] e o humor são todos influenciados pela exposição à luz”, acrescentando que “a luz solar pode ter moldado o fenótipo[características que se podem observar num organismo ou população] dos neandertais”. A introdução desses genes no humano moderno, diz, “continua a contribuir para a variação nestes traços nos dias de hoje”.

As descobertas do estudo foram feitas após terem analisado e comparado ADN antigo com os dados genéticos e características de 112 mil britânicos inscritos no estudo da UK Biobank. Estima-se que os europeus devam 2,6% do seu ADN aos neandertais.

in http://observador.pt/