O que é Lagerstätte e por que é tão bom em criar fósseis?

Lagerstätte são áreas geológicas que possuem fósseis excepcionalmente preservados. Esses fósseis até preservaram tecidos moles e biomoléculas, como o DNA.

Era o verão de 1909. Charles Doolittle Wolcott e sua família haviam retornado às Montanhas Rochosas canadenses em busca de fósseis. Wolcott era um paleontólogo autodidata prodigioso e naquele ano voltou a explorar os fósseis de animais estranhos do período Cambriano, 500 milhões de anos atrás.No alto dessas montanhas, rochas finas e escamosas chamadas xisto mantinham as vagas marcas da vida pré-histórica. Dois anos antes, Wolcott havia encontrado xisto com impressões de uma criatura oval, segmentada e escamosa com numerosas pernas deslizantes – o trilobita, e ele estava aqui para encontrar mais deles.

A viagem não foi fácil. Wolcott escreve em seu diário que “A melhor maneira de fazer uma coleção do ‘leito fóssil’ é subir a trilha em um pônei até cerca de 2.000 pés [cerca de 600 m] acima da ferrovia, coletar espécimes e envolvê-los com segurança papel, coloque-os em uma sacola, amarre a sacola na sela e conduza o pônei montanha abaixo. ”

Wolcott começou cedo sua busca em 30 de agosto de 1909. Ele encontrou trilobitas presos em pedra, bem como ele esperava, mas com o passar do dia, sua pilha de fósseis continuou a crescer. Ele nunca havia encontrado tanta riqueza de história natural antes; era como tropeçar na chave de uma biblioteca com riquezas literárias incalculáveis.

Nos 5 dias seguintes, Wolcott e sua família coletaram um “grande número de espécimes”, como ele modestamente observa em seu diário. Muitos desses espécimes são desconhecidos, os contornos vagos de animais que já existiram. Wolcott entendeu a importância de suas descobertas e enviou uma carta ao amigo e colega William Arthur Parks, escrevendo que havia encontrado “algumas coisas muito interessantes”. Essas “coisas interessantes” o levariam de volta aos penhascos das Montanhas Rochosas canadenses em busca de mais quebra-cabeças cambrianos nas próximas duas décadas.

O tesouro do passado da Terra, protegido nas Montanhas Rochosas canadenses, é chamado de Burgess Shale e foi o primeiro Lagerstätte a ser descoberto.

O que é um Lagerstätte?

O crédito pela palavra ‘Lagerstätte’ ( la-ger-shta-t) vai, não para Wolcott, mas para outro prodigioso paleontólogo, Adolf ‘Dolf’ Seilacher nos anos 1970.

‘Lagerstätte’ em alemão significa originalmente uma parte da Terra rica em mineração de minério de metal, e era uma palavra geralmente usada por mineradores. Seilacher cooptou essa palavra para paleontologia para significar uma parte da Terra com depósitos de fósseis ricos e extremamente bem conservados.

Existem dois tipos de Lagerstätten – konservat , pronunciado como (conservação) e konzentrat (concentração).

Konservat lagerstätten tem fósseis excepcionalmente preservados – tecidos moles, proteínas e às vezes até DNA que consegue sobreviver. O Burgess Shale Lagerstätte que Wolcott encontrou era um Konservat Lagerstätte com fósseis de vida animal excepcionalmente preservados, como trilobitas, mas também vida vegetal, que é mais difícil de preservar, pois as plantas não têm escamas ou outros exoesqueletos duros e resistentes à degradação.

Outro famoso Konservat Lagerstätte é o Solnhofen Lagerstätte na Alemanha, onde os famosos fósseis de Archaeopteryx foram encontrados; é por isso que sabemos que os dinossauros tinham penas e que os pássaros são seus parentes (entre outras evidências, é claro).

Konzentrat Lagerstätten tem uma abundância de fósseis de um período de tempo, mas eles não são tão persistentes quanto aqueles encontrados em konservat Lagerstatte. Eles não ganharam a atenção, fama e glória que o konservat Lagerstätte ganhou, mas fornecem informações valiosas sobre muitas espécies diferentes de vida e em um período de tempo mais amplo.

Receita para Preservar a Vida

Lagerstätte não é um tipo específico de feição geológica. É qualquer lugar que conseguiu conservar fósseis em grande quantidade ou preservação excepcional. O Lagerstätte descoberto até agora exibe uma ampla gama de condições geológicas que fornecem as condições perfeitas para preservar a matéria viva.

Quando uma coisa viva morre, seu corpo começa a se degradar. Células e tecidos individuais começam a murchar e morrer porque não conseguem mais produzir a energia necessária para viver, enquanto necrófagos como insetos e decompositores, como bactérias e fungos, consomem o corpo. Em climas quentes com bastante oxigênio, a vida pode se degradar muito rapidamente.

Condições hostis como lagos fumegando com sulfureto ou salinidade extrema são preservadores eficazes de matéria orgânica. Ambas as condições tornam difícil a sobrevivência de insetos carnívoros e microorganismos em decomposição, como bactérias e fungos. É por isso que alimentos salgados, como picles, têm uma vida útil tão longa, já que pouquíssimas bactérias podem sobreviver a tanto sal. A alta concentração de sal é uma razão para a excelente preservação do Solnhofen Lagerstätte.

A falta parcial ou total de oxigênio em um ambiente também impede a degradação. Essas condições anóxicas podem acontecer no fundo de lagos e oceanos, onde os sedimentos que se depositam rapidamente podem interromper o suprimento de oxigênio. As planícies de inundação também criam áreas privadas de oxigênio semelhantes.

À medida que mais terra se deposita sobre os restos, isso faz com que o sedimento macio se torne rocha. Este processo é denominado diagênese. A formação rochosa é o que faz os fósseis que conhecemos hoje. Dependendo das condições e de quanta degradação ocorreu, podemos encontrar impressões de animais ou, como nos oferece o konservat Lagerstätte, penas, dentes, escamas e os tecidos moles muito importantes!

No entanto, fósseis em rochas não são as únicas fontes de espécimes bem preservados. Insetos e outras pequenas criaturas são apanhados na resina da árvore e depois fossilizados em âmbar. Um pequeno crânio de dinossauro foi descoberto preservado em Amber em uma mina em Mianmar, uma descoberta relatada e publicada em 2020.

Da obscuridade à fama

Wolcott coletou cerca de 65.000 fósseis de sua pedreira em Burgess Shale. Seu trabalho foi seguido por vários paleontólogos que fossilizaram seus nomes nos livros de história por fazer algumas das descobertas mais valiosas no campo. No entanto, na época, o trabalho de Wolcott ficou em um canto, em grande parte ignorado. Passaram-se 40 anos antes que dois paleontólogos, Alberto Simonetta e Laura Delle Cave, reconstruíssem vários de seus fósseis de artrópodes.

Na década de 1960, a ciência moderna ainda estava amadurecendo, amadurecendo com novas descobertas relacionadas ao DNA, genética e teorias da evolução para unir todo esse florescente estudo celular e molecular. A paleontologia também estava se beneficiando desses avanços. À medida que mais indivíduos, laboratórios e organizações começaram a explorar fósseis, mais lagerstätte foram descobertos.

Hoje, novos lagerstätte encontrados em todo o mundo estão ajudando a preencher as peças do quebra-cabeça da vida pré-histórica. Uma lagerstätte semelhante ao xisto Burgess na China, a biota Qingjiang, está fornecendo novas evidências de vida no início do Cambriano, cerca de 500 milhões de anos atrás.

As colinas Ediacara na Austrália nos ofereceram vislumbres da vida na Terra desde o período pré-cambriano, de 1000 a 850 mya. A vida pré-ambiana foi particularmente difícil de esboçar, uma vez que a vida antes do cambriano não tinha exoesqueletos rígidos para criar fósseis viáveis. A evidência que a Colina Ediacara oferece para a evolução da vida é extremamente valiosa. Lagerstätte em todo o mundo forneceu vislumbres de períodos tão recentes quanto 1000 milhões de anos atrás até 20 milhões de anos atrás (que é basicamente ontem no tempo geológico).

Wolcott não acreditava que Burgess Shale tivesse algo mais a oferecer, o que ele registrou em seu diário em 1912. Ninguém havia encontrado um tesouro tão rico de fósseis em um só lugar e, compreensivelmente, parecia bom demais para ser verdade para Walcott. No entanto, se Wolcott ainda estivesse vivo hoje, ele ficaria tonto com a riqueza de peças fósseis do quebra-cabeça que o Burgess Shale ainda fornece aos exploradores, sem mencionar as incontáveis ​​outras que os cientistas encontraram no século desde o passeio de pônei de Wolcott a uma montanha remota bela manhã de verão.

Referências:

1. Livro: Biodiversidade e História da Terra de Jens Boenigk, Sabina Wodniok, Edvard Glücksman
2. Science Journal
3. Geology Today Journal
4. The Burgess Shale