Resolvendo um quebra-cabeça paleontológico: por que encontramos tanto âmbar nas rochas do Cretáceo?

Nova pesquisa investiga o enigma da produção em massa de resina durante o Cretáceo período, que levou à formação do âmbar. Enfatiza a importância do âmbar na compreensão dos ecossistemas antigos e dos seus organismos, e sugere que as florestas de coníferas generalizadas e as condições ambientais específicas contribuíram para este fenómeno. O estudo destaca a importância do período Cretáceo na compreensão dos ecossistemas atuais e das origens evolutivas dos organismos.

O que pensaria um viajante do futuro se um dia pudesse analisar as rochas que estão se formando atualmente no planeta? Certamente, esta pessoa encontraria alguns fragmentos de plástico e se perguntaria por que esse material era tão abundante nas rochas de uma certa idade na Terra. Esta é a mesma pergunta que geólogos e paleontólogos se perguntaram depois de muitos anos estudando outro material: o âmbar, a resina fossilizada do Cretáceo que nos ajuda a reconstruir como eram as florestas habitadas pelos dinossauros.

Sabemos a razão da abundância de tantos plásticos nos ecossistemas atuais, “mas só podemos estimar as causas naturais que explicariam a produção de grandes quantidades de resina no Cretáceo”, afirma Xavier Delclòs, professor da Faculdade de Ciências da Terra. da Universidade de Barcelona e primeiro autor de um artigo publicado na revista Avaliações de Ciências da Terra que aborda esse enigma da paleontologia moderna.

O âmbar de El Soplao (Cantábria, Espanha) está fornecendo vestígios de novas espécies de insetos essenciais para entender como era a vida nas florestas do Cretáceo. Crédito: Xavier Delclòs, UB-IRBio

“As histórias das resinas plásticas e fósseis são muito diferentes, mas têm uma coisa em comum: a curiosidade envolvida em observar que algum fenômeno novo e relevante surgiu em algum momento da história da Terra e foi registrado nas rochas”, diz Delclòs, membro do o Departamento de Dinâmica da Terra e dos Oceanos e o Instituto de Pesquisas em Biodiversidade (IRBio) da UB.

“O âmbar, e em particular a sua abundância, pouco interessaria se não fosse o facto de conter no seu interior muitos organismos que habitaram as florestas do passado, que foram perfeitamente preservados como fósseis e que hoje nos permitem conhecer as florestas do Cretáceo com um detalhe que às vezes parece irreal”, diz Enrique Peñalver, membro do Instituto Geológico e Mineiro da Espanha, centro nacional do Conselho Nacional de Pesquisa Espanhol (CN IGME-CSIC) e também co-autor do estudar.

Como foram formados os grandes depósitos de âmbar?

O Cretáceo, um período que se estende de 145,5 a 66 milhões de anos atrás, representa uma época de rápida mudança evolutiva e diversificação dos organismos. Hoje, não estão presentes as condições dominantes que no Cretáceo permitiram a formação em massa de abundantes depósitos de resina em todo o planeta, nem se sabe por que havia, na época dos dinossauros, uma produção tão abundante de resina.

“Há cerca de 54 milhões de anos, e pela primeira vez na história da Terra, houve uma produção em massa de resina pelas plantas, e ainda não sabemos porquê”, apontam Delclòs e Peñalver. “Nunca foram alcançadas quantidades de produção que poderiam ter formado depósitos de resina fóssil do que hoje conhecemos como âmbar. Do Barremiano ao Campaniano, e graças às condições existentes no planeta, certos grupos de coníferas conseguiram originar grandes depósitos de resina fóssil que abrem uma verdadeira janela para os ecossistemas do passado e hoje fornecem informações paleobiológicas muito importantes. Chamamos esse intervalo de tempo de Intervalo Resinoso do Cretáceo (CREI).

Esta pesquisa tem como objetivo desvendar mistérios evolutivos sobre como eram os ecossistemas florestais há 110 milhões de anos. Crédito: Xavier Delclòs, UB-IRBio

A formação de grandes depósitos de âmbar exige a existência de árvores com capacidade de produzir muita resina. Durante o Cretáceo, apenas as gimnospermas — por exemplo, as coníferas — que são evolutivamente mais antigas que as plantas com flores, podiam produzir resina. Além disso, a resina teve que ficar presa em um ambiente sedimentar sem oxigênio para preservá-la por milhões de anos. Mas que fatores ambientais ou biológicos poderiam ter condicionado essa produção de resina no Cretáceo?

“Nosso estudo mostra que, durante o Cretáceo, as florestas de coníferas estavam amplamente distribuídas por todo o planeta. Esses depósitos de âmbar formados durante o CREI compartilhavam estas características: alta produção de resina exclusivamente por coníferas; a presença de fusain, material derivado de matéria vegetal queimada em incêndios florestais; fósseis preservados em âmbar que correspondem a fauna e flora semelhantes entre diferentes depósitos; e acúmulo de resina em ambientes sedimentares de transição sob paleoclimas subtropicais e temperados que coincidem com o início dos estágios de elevação do nível do mar.

O estudo indica ainda que a produção em massa de resina não foi contínua durante o CREI nem foi igual em todos os lugares: houve épocas de maior e menor produção. No estudo, realizado por um grande grupo multidisciplinar de especialistas, destaca-se a participação de Ricardo Pérez de la Fuente, do Museu da Universidade de Oxford (Reino Unido).

Uma janela aberta para o mundo desaparecido do Cretáceo

Pedaços de âmbar recuperados por paleontólogos em diferentes locais ao redor do mundo fornecem novos insights sobre o Cretáceo. Este período viu o surgimento de grandes ecossistemas terrestres dominados por angiospermas – plantas com flores – e muitas das linhas evolutivas dos organismos atuais. A distribuição dos continentes e das correntes oceânicas foi alterada, o clima era mais quente e húmido do que o actual e o nível do mar subiu mais de 200 metros acima das costas actuais.

“Na atmosfera, havia altos níveis de dióxido de carbono (CO₂) devido ao intenso vulcanismo, mas também de oxigênio (O₂) devido à grande extensão das florestas até latitudes agora cobertas por gelo, característica que também potencializa incêndios em grande escala”, observam Delclòs e Peñalver.

Esta é a paisagem global e o ambiente que dominaram a Terra durante grande parte do Cretáceo. Os factores ambientais condicionaram a vida e a evolução dos organismos que existiram no planeta, especialmente os terrestres, desde os mais pequenos aos grandes dinossauros, e as relações entre os diferentes espécies.

Neste cenário, o CREI surge como um fenómeno global, com afloramentos de âmbar distribuídos por toda a parte durante o Cretáceo, e concentrados especialmente na Laurásia e na margem norte do Gondwana. Os factores ambientais podem ter afectado à escala global, enquanto os factores biológicos – interacção entre plantas e artrópodes, etc. – podem ter actuado à escala regional.

“O CREI representa uma grande janela para um mundo desaparecido, nos primórdios dos ecossistemas modernos dominados por plantas com flores, onde viveram os dinossauros e onde evoluíram as linhagens das primeiras aves e mamíferos. O estudo deste período permite-nos obter muitos dados de máximo interesse científico sobre relações filogenéticas, organismos extintos, início de comportamentos que podemos reconhecer hoje em muitos grupos, relações intra e interespecíficas de organismos extintos (parasitismo, polinização, cuidado parental, enxameação , silvicultura, reprodução, etc.) dos habitantes de um ambiente terrestre —a floresta— que normalmente não é fossilizado”, concluem os especialistas.

Referência: “Âmbar e o intervalo resinoso do Cretáceo” de Xavier Delclòs, Enrique Peñalver, Eduardo Barrón, David Peris, David A. Grimaldi, Michael Holz, Conrad C. Labandeira, Erin E. Saupe, Christopher R. Scotese, Mónica M. Solórzano -Kraemer, Sergio Álvarez-Parra, Antonio Arillo, Dany Azar, Edwin A. Cadena, Jacopo Dal Corso, Jiří Kvaček, Antonio Monleón-Getino, André Nel, Daniel Peyrot, Carlos A. Bueno-Cebollada, Alejandro Gallardo, Beatriz González- Fernández, Marta Goula, Carlos Jaramillo, Iwona Kania-Kłosok, Rafael López-Del Valle, Rafael P. Lozano, Nieves Meléndez, César Menor-Salván, Constanza Peña-Kairath, Vincent Perricho, Ana Rodrigo, Alba Sánchez-García, Maxime Santer , Víctor Sarto i Monteys, Dieter Uhl, José Luis Viejo e Ricardo Pérez-de la Fuente, 25 de junho de 2023, Avaliações de Ciências da Terra.
DOI: 10.1016/j.earscirev.2023.104486