Preservação de tecidos moles em fósseis - 3

Artigo de Osés, G.L., Petri, S., Voltani, C.G. et al, publicado na prestigiada Scientific Reports (do grupo Nature), representa o que há de mais refinado na investigação da tafonomia química. Ao estudar os peixes da Formação Santana, no Cretáceo do Brasil, Osés e sua equipe conseguiram decifrar o "gradiente" químico que separa um fóssil comum de uma preservação excepcional de tecidos moles.

O Gradiente Pirita-Querogênio: A Química do Tempo Geológico

A preservação de tecidos moles, como músculos e olhos, não é um acidente fortuito, mas o resultado de um equilíbrio delicado entre a velocidade de soterramento e as zonas de atividade microbiana no subsolo oceânico. No estudo de Osés et al. (2017), o foco recai sobre a Formação Santana, um dos depósitos fossilíferos mais importantes do mundo, onde a fidelidade dos detalhes anatômicos permite observar estruturas que normalmente desapareceriam em dias ou semanas após a morte.

A chave para essa "imortalidade" biológica reside em dois caminhos tafonômicos distintos: a piritização e a querogenização.[Nota 1] Quando um organismo é enterrado, ele atravessa diferentes camadas de sedimentos, cada uma dominada por um tipo de metabolismo bacteriano.

Na primeira via, a piritização ocorre quando há uma interação direta entre o ferro disponível no ambiente e o sulfeto de hidrogênio gerado por bactérias redutoras de sulfato. Se esse processo ocorrer de forma rápida e precisa, o mineral (pirita) substitui as fibras musculares e as membranas oculares, criando uma réplica mineral perfeita da anatomia original.

Por outro lado, o estudo revela a existência de tecidos querogenizados. Aqui, em vez de uma substituição mineral, ocorre uma transformação química orgânica: os polímeros instáveis do corpo do animal são convertidos em querogênio, uma substância carbonácea extremamente resistente à degradação. O estudo propõe que a escolha entre um caminho ou outro — o "gradiente" — é ditada pela taxa de sedimentação.

Se o soterramento é lento, a carcaça permanece mais tempo na zona de redução de sulfato, favorecendo a piritização. Se é mais rápido, o material orgânico pode ser levado para zonas de metanogênese, onde a querogenização se torna o processo dominante. Ao identificar esses mecanismos, a pesquisa brasileira não apenas documenta a beleza de fósseis com olhos e músculos preservados, mas fornece um modelo geoquímico que explica como a biologia consegue "vencer" a decomposição através de processos que operam de forma idêntica desde o período Ediacarano, há mais de meio bilhão de anos.

Osés, G.L., Petri, S., Voltani, C.G. et al. Deciphering pyritization-kerogenization gradient for fish soft-tissue preservation. Sci Rep 7, 1468 (2017). https://doi.org/10.1038/s41598-017-01563-0 

https://www.nature.com/articles/s41598-017-01563-0 

Resumo

A preservação de tecidos moles fornece informações paleobiológicas que, de outra forma, se perderiam durante a fossilização. No Brasil, a Formação Santana, do Cretáceo Inferior, contém peixes com tegumento, músculos, tecidos conjuntivos e olhos ainda preservados. Nosso estudo revelou que os tecidos moles foram piritizados ou querogenizados em diferentes microfácies, o que resultou em distintas fidelidades de preservação. De fato, novos dados forneceram o primeiro registro de músculos e olhos de vertebrados piritizados. Propomos que as diferentes vias tafonômicas foram controladas por distintas taxas de sedimentação em duas microfácies diferentes. Por meio desse processo, as carcaças depositadas em cada uma dessas microfácies sofreram diferentes tempos de residência em zonas de redução de sulfato e metanogênese, resultando, assim, em tecidos moles piritizados ou querogenizados. Um processo semelhante já havia sido sugerido em estudos de um lagerstätte do Ediacarano tardio.[Nota 2]

Nota

1.Querogenização é um processo de fossilização raro e importante, onde bactérias anaeróbicas transformam a matéria orgânica insolúvel (proteínas, lipídios) de tecidos moles em querogênio (carbono estável) na ausência de oxigênio, preservando detalhes finos como músculos e cutículas em fósseis, comum em ambientes como a Bacia do Araripe, sendo crucial para entender a preservação de tecidos em eras geológicas mais recentes. - Antonio Carlos Quinto. Cientistas identificam fossilização rara em espécie do Cretáceo - A piritização e a querogenização preservaram tecidos moles em fósseis de peixes que habitaram lagos do Nordeste. Ciências Ambientais - 10/07/2017 https://jornal.usp.br/ciencias/ciencias-ambientais/cientistas-identificam-fossilizacao-rara-em-especie-do-cretaceo/ 

2.Lagerstätte é a designação dada em Paleontologia aos depósitos sedimentares, as jazidas, que apresentam fósseis extraordinários com preservação excepcional, por vezes incluindo tecidos moles conservados. Estas formações resultam em geral do soterramento de carcaças animais em ambiente anóxico com atividade bacteriana reduzida, o que atrasa a decomposição permitindo a fossilização. Conhecem-se Lagerstätten originados em diversos períodos geológicos, desde a era Neoproterozoica ao presente. O jargão técnico conserva o termo na língua original, conforme cunhado em 1970 por Adolf Seilacher, para denominar este tipo particular de jazida, os Fossillagerstätte ou também Fossil-Lagerstätte (em alemão, «jazida de fósseis»; no plural Fossillagerstätten). O termo é apenas usado para designar aquelas jazidas paleontológicas com grande riqueza de fósseis bem conservados, capazes de fornecer informação paleobiológica de grande qualidade pela abundância de fósseis ou pelo seu excelente estado de conservação. Os depósitos de fósseis estão sempre associados a sedimentos ou rochas sedimentares que no caso dos Lagerstätten necessariamente têm uma génese compatível com a boa conservação dos restos biológicos que originaram os fósseis. - pt.wikipedia.org - Lagerstätte