Neste número:

  1. Os equinóides
  2. Atividades
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Ano 2

Número 21

Setembro 2000

Leptosalenia.gif (74838 bytes) Os fósseis da bacia de Sergipe-Alagoas

Os equinóides

Os equinóides

Jens Seeling *, Wagner Souza-Lima# & Cynthia Lara de Castro Manso$

* Universität Heidelberg, Geologisch-Paläontologisches Institut, Alemanha (e-mail: Jens.Seeling@urz.uni-heidelberg.de)

# Fundação Paleontológica Phoenix, Aracaju, Sergipe, Brasil (e-mail: wagnerl@hotmail.com)

$ Fundação Paleontológica Phoenix, Aracaju, Sergipe, Brasil (e-mail: mmarchioro@uol.com.br)

O filo Echinodermata engloba um importante grupo de invertebrados marinhos, cujos ancestrais mais primitivos remontam ao início do Cambriano (cerca de 570 Ma). São animais exclusivamente marinhos, bentônicos ou excepcionalmente planctônicos, podendo serem fixos, como os lírios-do-mar, boiantes, como os roveacrinóides, ou de vida livre, como as estrelas-do-mar, ouriços e ofiuróides.

Os equinodermas possuem características bastante peculiares. Como exemplo podemos citar o sistema vascular aqüífero que consiste em numerosos canais internos que contêm fluido, os quais se expandem para o exterior através de poros localizados no esqueleto, na forma de pódios ou pés ambulacrais. Outra característica deste filo é a sua simetria pentâmera e um esqueleto interno composto por placas ou ossículos distintos, constituído por calcita cristalina. Este endoesqueleto pode, contudo, estar muito reduzido ou completamente ausente, como em alguns holoturóides (pepinos-do-mar).

Os equinodermas constituem um filo bastante diversificado, sendo representado por cinco classes ainda existentes (Crinoidea, Holothuroidea, Echinoidea, Asteroidea e Ophiuroidea) e várias classes extintas, restritas ao Paleozóico. Até o momento, na bacia de Sergipe, apenas foram encontrados representantes de três classes: os Echinoidea, os Crinoidea e os Asteroidea, sendo o primeiro grupo muito mais diversificado e abundante. Nesta bacia, apenas um exemplar da classe Asteroidea foi descrito1, embora muito mal preservado. Neste número falaremos sobre os equinóides, ao passo que os crinóides e asteróides serão objeto do próximo número desta publicação.

Como muitos outros grupos de animais que vivem sobre a Terra, os equinóides têm uma longa história evolutiva. Os primeiros representantes desse grupo surgiram no Ordoviciano, entre 490 e 440 milhões de anos atrás. Os equinóides, conhecidos vulgarmente como ouriços-do-mar ou bolachas da praia, são caracterizados por uma carapaça de contorno globular a discóide, coberta por muitos espinhos.

Nas carapaças destes animais podem ser observadas 20 colunas de placas alternando os pares ditos ambulacrais, que contêm os poros através dos quais os pódios se expandem, e os pares interambulacrais.

Os equinóides radialmente simétricos ou regulares (Figura 1), possuem carapaça de formato hemisférico a subemisférico, com a boca no meio da superfície inferior e o ânus em oposição à boca na superfície superior, comumente no centro do que se denomina sistema apical. A estrutura apical consiste em dez placas, cinco delas denominadas de placas genitais. Uma destas placas, chamada de placa madrepórica, apresenta vários poros, sendo o local por onde a água entra no sistema vascular. Nas demais existe um poro que se abre quando o animal atinge a maturidade sexual, por onde são liberados os espermatozóides ou óvulos. Cinco placas denominadas de ocelares, são também perfuradas e traspassadas por um pódio, sendo este a expansão terminal do sistema aqüífero. A boca, internamente, possui uma estrutura chamada de "lanterna de Aristóteles" composta por cinco projeções similares a dentes, que são utilizadas principalmente para raspar o substrato em busca de alimento3,4.

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Figura 1 – Configuração esquemática dos aspectos morfológicos externos dos equinóides regulares (modificado de Fell in Durham et al., 1966).

Equin_morf2.gif (8907 bytes) Nos equinóides bilateralmente simétricos ou irregulares (Figura 2), o ânus migra posteriormente durante o desenvolvimento, não sendo mais encontrado no sistema apical no adulto. Nestes ouriços podemos encontrar uma variedade enorme de formas que se enterram totalmente ou parcialmente na areia ou na lama, podendo possuir lanterna de Aristóteles ou pódios em volta da boca com formato de pequeninos dedos para a seleção dos alimentos. Muitos pódios estão arranjados em "pétalas" na superfície superior e são utilizados para a respiração.

Os primeiros equinóides primitivos foram formas muito pequenas que logo extinguiram-se no final do período Permiano (cerca de 250 Ma). Os equinóides regulares "modernos" ocorreram inicialmente no final do período chamado Triássico (cerca de 210 Ma), logo tornando-se rapidamente numerosos. No início do Jurássico surgiram os primeiros equinóides irregulares. Desde então esta fauna de equinóides é muito similar à que encontramos hoje.

Figura 2 – Aspectos morfológicos externos dos equinóides irregulares (bilateralmente simétricos).

Os equinóides vivem livremente sobre o fundo do mar, em cavidades ou em fendas nas rochas ou apresentam hábito infaunal, vivendo enterrados em sedimentos arenosos ou lamosos. A maior parte dos equinóides irregulares preferem o último modo de vida, podendo ser muito abundantes.

Quanto aos hábitos alimentares, são parcialmente carnívoros (alimentam-se de pequenos invertebrados) ou herbívoros (alimentam-se de algas). Alguns são onívoros, alimentando-se de plantas e animais.

Na bacia de Sergipe os equinóides compõem uma fauna bastante diversificada, embora sejam muito menos abundantes que outros grupos de macroinvertebrados como, por exemplo, os amonóides ou moluscos bivalves. Em alguns locais, entretanto, são encontradas grandes acumulações.

Equinóides.gif (74760 bytes) Os equinóides mais antigos da bacia de Sergipe ocorrem em rochas provavelmente do final do Aptiano (cerca de 115 Ma). Consistem em equinóides irregulares, que viviam preferencialmente sobre sedimentos finos. De uma forma geral, até o final do Albiano (há 97 Ma) nota-se um gradual aumento do número e diversidade das formas irregulares infaunais. Esta modificação reflete uma tendência geral à diminuição da profundidade do mar de Sergipe no final do Albiano, um fenômeno que favoreceu inclusive a dolomitização dos sedimentos já depositados, causada pelas sucessivas exposições de porções do substrato marinho. Estes eventos regressivos devem ter tornado as condições críticas para a existência dos equinóides epifaunais regulares, que dependiam de áreas rochosas constantemente submersas para sua sobrevivência. Por outro lado, os equinóides infaunais, por viverem sob os sedimentos, apresentavam uma maior versatilidade de adaptação aos ambientes em mutação, ficando também mais protegidos em relação aos predadores.
Figura 3 – Alguns equinóides do Cretáceo inferior de Sergipe (acervo Phoenix): a) Phyllobrisus freitasi (Albiano inferior); b) Orthopsis miliaris (Albiano inferior); c) Hemiaster sp. (Albiano superior).
A partir do Cenomaniano (cerca de 95 Ma), ocorreu o gradual aprofundamento do mar de Sergipe, continuando a dominar as formas irregulares infaunais. Em rochas do Cenomaniano ao Coniaciano (entre 97 e 87 milhões de anos atrás), bem expostas na parte costeira da bacia de Sergipe, é possível encontrar uma fauna bastante diversificada destes equinóides. Eles são abundantes em certas camadas onde normalmente uma espécie ocorre em grande quantidade.

O último grande esforço para descrever os equinóides do Cretáceo superior de Sergipe e também de outras bacias do nordeste brasileiro, foi feito por Smith & Bengtson5. Nos seus estudos, esses autores descreveram 15 espécies do Cenomaniano-Coniaciano de Sergipe.

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Figura 4Mecaster batnensis, um equinóide bastante comum do Cenomaniano-Turoniano da bacia de Sergipe (coleção da Universität Heidelberg).

Como acontece com a grande maioria dos animais que têm hábitos bentônicos, a distribuição dos equinóides é muito influenciada por fatores ecológicos tais como o tipo do substrato, temperatura, turbidez da água, etc. Por isso, os equinóides são muitas vezes altamente restritos a certos tipos de fácies (as fácies são as características físicas, químicas e biológicas do ambiente onde ocorre a deposição do sedimento). Além disto, apresentaram uma evolução muito lenta ao longo do tempo geológico. Devido a estas restrições, os equinóides normalmente não são bons fósseis-guias, sendo pouco utilizados para estudos bioestratigráficos. Por outro lado, estas restrições fazem com que sejam bons indicadores paleoecológicos, sendo, portanto, uma boa ferramenta para a reconstrução dos antigos ambientes onde eles viveram.

Um exemplo muito interessante dessa utilização, são os equinóides do Cretáceo superior de Sergipe. Nesse material pode ser observada uma sucessão de três comunidades ecológicas. A presença de todas as formas indica um ambiente deposicional caracterizado por águas rasas e quentes sobre uma plataforma continental. Quando observamos isso através do tempo, ou seja, do Cenomaniano até o Coniaciano, a fauna de equinóides indica um aumento de profundidade do ambiente, relacionado à subida do nível do mar, e uma diminuição de suprimento de nutrientes. Esta hipótese é sustentada pelo fato de que as camadas do Cenomaniano exibem uma fauna de equinóides relativamente diversa, enquanto que nas camadas mais inferiores do estágio seguinte, o Turoniano, a diversidade diminui rapidamente. Neste último caso, a assembléia é dominada por uma única espécie denominada Mecaster batnensis (Figura 4). Nas camadas do limite Cenomaniano-Turo-niano e no Turoniano inferior a fauna de equinóides é praticamente monoespecífica e somente a espécie Mecaster batnensis ocorre, sendo muito abundante em algumas camadas. Em camadas mais jovens do Turoniano e no estágio seguinte, o Coniaciano, a diversidade aumenta suavemente com o surgimento de outras formas.

Formas de equinóides mais jovens que o Coniaciano ainda não foram descritas da bacia de Sergipe. Em rochas do Terciário marinho, que ocorrem na atual região fora da costa dos estados de Sergipe e Alagoas, são normalmente recuperados fragmentos de carapaças e espinhos durante as perfurações de poços para petróleo. Pelo fato de serem apenas fragmentos, a classificação deste material ainda não foi possível.

1White, C. A. 1887. Contribuições á paleontologia do Brazil. Archivos do Museu Nacional do Rio de Janeiro, 7: 1-273, estampas 1-28. Rio de Janeiro.

2Durham, J. W.; Fell, H. B.; Fischer, A. G., Kier, P. M.; Melville, R. V.; Pawson, D. L. & Wagner, C. D. 1966. Echinoids. In R. C. Moore (Ed.): Treatise on Invertebrate Paleontology, Part U, Echinodermata 3, Asterozoa - Echinozoa. Geological Society of America, University of Kansas, pp. U211-U725.

3Clarkson, E. N. K. 1996. Invertebrate paleontology and evolution. 3ª edição, Cambridge, Chapman & Hall, 456 pp.

4Hendler, G.; Miller, J. E.; Pawson, D. L. & Kier, P. M. 1995. Sea stars, sea-urchins and allies echinoderms of Florida and Caribbean. Washington, Smithsonian Institution Press, 392 pp.

5Smith, A. B. & Bengtson, P. 1991. Cretaceous echinoids from north-eastern Brazil. Fossils and Strata, 31: 1-88.

Atividades

Entre os dias 21 de Agosto e 06 de Setembro, foi realizada uma série contínua de visitas técnicas à bacia de Sergipe que contou com a participação de 14 pesquisadores e alguns estudantes do curso de biologia da Universidade Federal de Sergipe (UFS). Estas visitas foram voltadas especificamente à sucessão de rochas de origem marinha da bacia, tendo sido visitadas diversas exposições com idades entre o final do Aptiano e o Campaniano (entre 115 e 65 Ma), contando inclusive com uma visita à mina de sal de Taquari-Vassouras (Figura 5), controlada pela Companhia Vale do Rio Doce. Nesta mina puderam ser vistas algumas camadas derivadas das primeiras incursões marinhas do proto-oceano Atlântico em formação, depositadas no final do Aptiano, que hoje situam-se a mais de 500 metros de profundidade nesta área. Grupo_TaqVas.gif (152354 bytes)

Figura 5 – Pesquisadores e estudantes em visita à mina de sal de Taquari-Vassouras, em Rosário do Catete.

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Apoiada pela Fundação Paleontológica Phoenix e pela UFS, a visita contou ainda com o auxílio da EMSETUR (Empresa Sergipana de Turismo), que proporcionou aos participantes um passeio de catamarã ao longo da foz do rio Vaza-Barris e uma visita guiada à cidade de São Cristóvão, quarta cidade mais antiga do país.

Os trabalhos de campo tiveram por objetivo a discussão de diversos tópicos relativos a projetos em desenvolvimento ou planejados na bacia, envolvendo várias instituições brasileiras e estrangeiras. Estes projetos, voltados aos estudos estratigráficos e paleontológicos da seção marinha da bacia, permitirão uma maior compreensão e o melhoramento da correlação das camadas de Sergipe com aquelas de mesma idade em outras bacias.

Figura 6 – Grupo de pesquisadores em visita à bacia de Sergipe. Da esquerda para a direita, em pé: Ben, Wagner, Suzana, Kitty, Edilma, Peter Bengtson, Andrew, Peter Schlicht, Jan, Maria Helena, Fábio (UFS) e Edi. Sentados: Fabiana e Cleodon (ambos UFS) e Johanna Hardenbol.

 

Participaram da visita Andrew Gale, Ben Hathway e Kitty Thomas (University of Greenwich, Inglaterra), Cynthia Manso e Edilma de Jesus Andrade (Fundação Paleontológica Phoenix/Universidade Federal de Sergipe), Maria Helena Zucon (Universidade Federal de Sergipe), Dimas Dias Brito (UNESP, Rio Claro), Edi Guimarães (Universidade de Brasília), Jan e Johanna Hardenbol (Global Sequence Chronostratigraphy Inc., Houston, EUA), Peter e Suzana Bengtson e Peter Schlicht (Universität Heidelberg, Alemanha) e Wagner Souza Lima (Fundação Paleontológica Phoenix/PETROBRAS).

Neste mês foram incorporados à coleção fósseis do Terciário marinho (Fm. Metlaoui, Eoceno inferior) do sul da Tunísia, além de amostras de rocha do Cretáceo superior do norte deste país, coletados por Wagner Souza Lima. Uma pequena coleção de fósseis do Terciário da Sicília (Itália) foi também adicionada ao acervo da fundação

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