O Hadeano (4,6? Ga – 4 Ga) é o “éon” mais antigo da história da Terra. Qualquer reconstrução, como a da imagem, é meramente especulativa. De qualquer modo, o planeta seria bastante inóspito, com uma atmosfera constituída provavelmente por vapor d’água, nitrogênio e CO₂, com proporções menores de monóxido de carbono, hidrogênio e gases de enxofre. Reconstrução artística de Tim Bertelink (commons.wikimedia.org/wiki/File:Hadean.png; CC BY-NC 4.0)

(Ga = giga-annum, sendo a abreviatura correspondente a "bilhões de anos")

Algumas feições encontradas em rochas da Província do Québec, no Canadá, foram interpretadas como fósseis de bactérias hipertermofíilicas (organismos que suportam ambientes com temperaturas superiores a 60°C) e alguns organismos termoacidófilos (aqueles que suportam altas temperaturas e baixos pH, como algumas bactérias e representantes do domínio Archaea). Estes seriam organismos que provavelmente representam as formas mais primitivas de vida até hoje conhecidas no planeta (Fonte: Dodd et al., 2017).

No Arqueano tornam-se comuns estruturas atribuídas à ação de cianobactérias filamentosas, que trapeiam sedimentos entre os filamentos orgânicos, formando estruturas denominadas de “tapetes microbiais”, estromatólitos ou trombolitos, conforme suas geometrias e características internas. Os registros mais antigos conhecidos datam de cerca de 3.5 Ga, tendo sido encontrados na Austrália. Estas construções predominam como formas da vida ao longo de todo o Pré-Cambriano, declinando no Paleozoico provavelmente pelo surgimento de metazoários pastadores, como alguns moluscos.

A foto ilustra uma dessas construções do final do Proterozóico (Ediacariano) da Bahia. Fonte: ©2009, Wagner Souza-Lima.

Embora o Proterozóico seja o mais longo éon na escala do tempo geológico (quase 2 Ga!) os registros fósseis conhecidos são, de certo modo, monótonos, sendo dominado pelas construções de cianobactérias, principalmente os estromatólitos. Contudo, novas formas de vida surgiam, e talvez muitos registros tenham sido perdidos ao longo da contínua movimentação das placas continentais, como se vê na reconstrução acima (Pesonen et al., 2012). Um grupo talvez polifilético de organismos microscópicos, os acritarcas, se diversificou no início do Proterozóico, bem como formas ancestrais do que hoje chamamos de fungos.

Outro grande passo foi o surgimento dos organismos multicelulares. Entre 2,2 e 2,1 Ga, surgiram, em alguns pontos do planeta, seres que representariam as formas mais primitivas desses organismos. Grypania (A; Han & Runnegar, 1992), encontrada em Michigan, EUA, foi interpretada como uma alga eucariota. Diskagma (B; Retallack et al., 2013), interpretada como um possível fungo, foi encontrada em paleossolos da África do Sul. Já no Gabão, uma biota mais diversificada, denominada de “francevilleana” (C, D; El Albani et al., 2014), apresenta várias formas de afinidades desconhecidas.

O fato da idade desses achados antecederem aquela estimada para os primeiros eucariotas já é indicador que estes últimos surgiram há mais tempo que 2,2 Ga.

Nem todos os grupos desenvolveram a capacidade de ser constituído por muitas células. Porém, aqueles que alcançaram este patamar puderam avançar mais passos na etapa evolutiva, desenvolvendo estruturas mais especializadas e formas mais complexas. Isso foi possível porque as novas células que compunham cada um desses organismos poderiam desempenhar tarefas diferentes, adquirindo especializações que os ajudavam a suportar condições cada vez mais variadas. Isso resultou no desenvolvimento dos órgãos e na diferenciação dos tecidos nos organismos multicelulares.

Passada a monotonia do Criogeniano, há cerca de 600 Ma, poucos milhões de anos antes do término do Proterozóico, um desenvolvimento inesperado de formas de vidas multicelulares ocorreu. Em 1946, nas colinas Ediacara, no sul da Austrália, foi descoberta uma fauna de organismos multicelulares semelhantes às medusas atuais, mas apenas 10 anos depois a comunidade científica se convenceu de que realmente correspondiam a rochas proterozoicas. Essas formas, reunidas no que ficou conhecido como a “fauna de Ediacara”, diferem das anteriores pela estrutura multicelular, dimensões centimétricas, e uma variada morfologia. Atualmente faunas desse tipo foram reconhecidas em várias localidades por todo o planeta e representa a diversidade da vida ao final do Proterozóico. Apesar dessa riqueza, esta fauna desapareceu completamente antes de acontecer outro importante evento na história dos seres vivos e que viria logo depois, a grande explosão cambriana da vida.

Na foto, em A, o exemplar original de Charnia masoni, descoberto na floresta de Charnwood, Leicestershire, Inglaterra (Leicester Museum & Art Gallery; Fonte: http://www.ediacaran.org/charnia-masoni.html); em B, Dickinsonia, das colinas de Ediacara, Austrália (Redpath museum, Montreal - ©2018 Wagner Souza-Lima).

A explosão da vida cambriana ocorreu em vários pontos do planeta, porém um dos achados mais espetaculares e importantes ocorre nos folhelhos Burgess (Burgess Shale), que ocorrem nas Montanhas Rochosas, Colúmbia Britânica, Canadá. Estas rochas são mundialmente reconhecidas pela excepcional preservação de tecidos moles. Datadas de meados do Cambriano, parte significativa da fauna é composta por artrópodos, seguidos pelas esponjas. Contudo muitos dos representantes apresentam características pouco usuais, tornando a classificação por vezes difícil, tendo gerado também muita controvérsia no meio científico.

Na figura, reconstrução do fundo marinho à época da fauna de Burgess Shale - Royal Tyrrell Museum (©2017 Ricardo Souza Lima).

No Ordoviciano os invertebrados marinhos apresentaram uma grande diversificação, principalmente os moluscos e os artrópodos. Os cefalópodos, um grupo de moluscos, dominaram os mares, e os graptólitos, uma classe extinta de invertebrados, tornaram-se abundantes. Peixes muito primitivos, que surgiram no Cambriano, evoluíram, surgindo os primeiros peixes com mandíbulas, os Gnathostomata. E, um passo adiante na história da vida, surgem as primeiras plantas terrestres - musgos e briófitas. Esta grande diversificação marca um importante evento na história do planeta, denominado de “grande evento de diversificação ordoviciana”. Neste período surgiram os briozoários, um dos poucos filos de invertebrados marinhos secretores de esqueletos mineralizados que não surgiu na “explosão cambriana”.

Apesar de todo esse avanço no desenvolvimento biológico, o final do Ordoviciano é marcado pelo segundo maior evento de extinção da história da Terra, desaparecendo cerca de 85% das espécies marinhas. Supõe-se que o fenômeno tenha sido decorrente das grandes glaciações que afetaram o Gondwana ao sul, que causou uma acentuada queda no nível dos mares, dizimando as espécies que viviam principalmente nas regiões mais rasas dos oceanos.

Na figura, em A, aglomeração de fragmentos de briozoários (Chasmatopora) e trilobita (Flexicalymene; Redpath Museum, Montreal, Canadá) e em B, crinóide (Dendrocrinus?; Fund. Phoenix, Brasil). Foto: © 2018 Wagner Souza Lima.

Após a grande extinção do final do Ordoviciano, muitos invertebrados marinhos conseguiram se recuperar nos primeiros 5 Ma deste período. As temperaturas mais quentes, porém, amenas, colaboraram certamente com isso. Surgiram as primeiras plantas vasculares, muitas ainda minúsculas! Apareceram também os primeiros peixes ósseos (Osteichthyes), e os euripterídeos, um grande artrópodo marinho, conhecido como escorpiões-do-mar, dominaram os mares. Surgiram os primeiros animais adaptados totalmente às condições terrestres, como as centopéias e aranhas, porém sem acentuada diversificação.

Na figura, A) Eurypterus remipes DeKay, 1825 (YPM 211408), um euripterídeo comum nos mares silurianos da região de Nova York, EUA (Tetlie et al., 2007); B) Fósseis silurianos do rio Trombetas, bacia do Amazonas (Clarke, 1899).

Durante o Devoniano ocorreu uma significativa expansão das formas de vida dos ambientes aquáticos para os terrestres - as plantas vasculares cobriram muitas áreas continentais formando expressivas “florestas” em miniatura. O avanço da vegetação sobre os ambientes terrestres permitiu a estabilização dos solos, o que favoreceu o avanço dos animais para esses ambientes, como aracnídeos e miriápodes. As primeiras formas ancestrais dos anfíbios surgiram ao final do Devoniano.

Nos ambientes aquáticos, os peixes alcançaram grande diversificação, de modo que o Devoniano é conhecido como a “idade dos peixes” Os placodermes, uma classe de peixes que surgiu no Siluriano, cujo corpo é, em parte, coberto por uma armadura de placas dérmicas, dominaram os mares. Surgiram os primeiros ancestrais dos tetrápodas e os primeiros amonóides, moluscos marinhos em geral com interessantes conchas espiraladas. Nas construções recifais destacaram-se, além das cianobactérias, os estromatoporóides (um tipo de esponja marinha) e os corais das ordens Tabulata e Rugosa.

Na figura, A) Cephalaspis dawsoni, um Agnatha do Devoniano inferior de Gaspé, Quebéc - Redpath Museum, Montreal, Canadá (© 2018 Wagner Souza Lima); B) Paraconularia ulrichana, um conulário da Formação Ponta Grossa, Devoniano da Bacia do Paraná (DNPM-3656-1; Leme et al., 2015); C) Mucrospirifer pedroanus (MCT 6870-Ib), Formação Cabeças, região de Picos, PI (© 2001 A.C.S.Fernandes); D) disco de Exaesiodiscus dimerocrinosus, um crinóide da Formação Pimenteiras, Devoniano da bacia do Parnaíba, Tocantins, Brasil (UFT153c; Scheffer et al., 2011); E) Diexallophasis remota, um acritarca da Formação Trombetas, Devoniano da bacia do Amazonas (Oliveira & Lima, 1990).

A vegetação do Carbonífero se destaca pelo desenvolvimento de tecido lenhoso, rico em lignina, e do súber ou felema, a “casca” das plantas lenhosas, que oferece maior rigidez e estabilidade, além de proteção mecânica e impermeabilizante aos vegetais. Algumas plantas podiam atingir mais de 30 m de altura e diâmetro superior a 1,5 m.

A diversidade marinha foi grande entre os invertebrados. Entre os equinodermas, os crinoides constituem o grupo mais numeroso, ocorrendo também equinóides e blastóides. Os trilobitas mostram uma tendência de declínio, estando representados apenas por uma ordem. Entre os moluscos, os biválvios começam a crescer em número e em diversidade na biota marinha, sendo os gastrópodos e amonóides também numerosos. Como construtores recifais destacam-se ainda os corais rugosos e tabulados, além dos conulariídeos (um grupo com supostas afinidades com os cnidários). Os foraminíferos, organismos unicelulares com carapaça, ganham destaque na fauna marinha.

Dentre os peixes, predominam os elasmobrânquios (p. ex., tubarões) nos ambientes marinhos, provavelmente devido ao declínio dos placodermes. Alguns sarcopterígeos de água doce alcançaram grandes proporções, chegando a 7 m de comprimento!

Nos ambientes terrestres, além dos miriápodes e aracnídeos, ocorreu uma grande variedade de insetos. O que chama a atenção é que esses organismos, além de numerosos, poderiam adquirir grandes proporções, como foi o caso da Meganeura, um gênero de inseto semelhante às atuais libélulas, mas que podiam apresentar 75 cm de envergadura! No final do Carbonífero surgiram os Dictyoptera basais, ancestrais das atuais baratas. Os anfíbios foram os vertebrados dominantes nestes ambientes, com tamanho variando de poucos centímetros (como representantes da subclasse Lepospondyli) a alguns metros, como alguns representantes da subclasse Labyrinthodontia.

Na figura, alguns fósseis do Carbonífero - A) Pygocephalus, um crustáceo, Nova Scotia, Canadá (Calder, 1998); B) Adiantites, uma Ginkgoopsida, Nova Scotia, Canada (Joggins Fossil Cliffs); Anthracospirifer oliverirai, um braquiópodo, Itaituba, Brasil (Chen et al., 2005) e Favosites, um coral, Polônia (Zapalski et al., 2016).

No Permiano ocorreu a diversificação de dois grupos de amniotas, os sinapsídeos (um grupo de animais que incluem os atuais mamíferos) e os sauropsídeos (inclui os répteis e as aves). Essa diversificação esteve relacionada às condições mais secas do planeta, visto que os amniotas poderiam melhor suportar estas condições do que os anfíbios, que foram o grupo predominante no Carbonífero.

O final do Permiano é marcado pelo maior evento de extinção em massa de toda a história do planeta, quando cerca de 80% da biota marinha e 70% das espécies de vertebrados terrestres sucumbiram. Foram extintos todos os euripterídeos (uma ordem de artrópodos conhecidos como “escorpiões-do-mar”), os trilobitas (que já vinham em declínio desde o Devoniano), os acantódios (uma classe de peixes também em declínio desde o Devoniano), os blastóides (um tipo de equinoderma) e quase a totalidade das espécies de braquiópodos, briozoários, antozoários, crinoides, amonóides, gastrópodos, foraminíferos e radiolários. Os insetos sofreram sua maior extinção ao longo de toda sua história. Em relação aos vertebrados, sucumbiram muitos grupos de anfíbios, sauropsídeos e sinapsídeos, neste último, os terapsídeos, em particular, que incluem os ancestrais dos atuais mamíferos. Os grupos de vertebrados de hábitos herbívoros foram os que sofreram as maiores perdas, provavelmente reflexo no impacto do evento sobre a vegetação. Em relação às plantas terrestres, o evento causou profundas modificações entre os grupos dominantes antes e depois do mesmo.

Na figura, alguns fósseis do Permiano do Brasil A) esponja, Mafra, SC, bacia do Paraná (Mouro et al., 2014); B) anfíbio (Temnospondyli, Dvinosauria), Timon, MA, bacia do Parnaíba (Cisneros et al., 2015); C) tronco de Psaronius, uma pteridófita, Igreja Nova, AL, bacia de Sergipe-Alagoas (Iannuzzi et al., 2002).

No Triássico, a vegetação seria dominada por cicadófitas e ginkgófitas (com representantes até os nossos dias), com um acentuado desenvolvimento das coníferas e pteridófitas. Dicroidium, um gênero de fetos com sementes (Pteridospermatophyta), ocorria em grandes extensões do Pangea. Além dessas, ocorriam também plantas vasculares (licófitas).

Nos ambientes terrestres, os peixes pulmonados (dipnoicos) tornam-se abundantes. Temnospondyli, anfíbios primitivos que ocorriam desde o Carbonífero ainda eram abundantes, embora, de uma maneira geral, os ambientes terrestres estivessem sendo dominados pelos répteis. Os cinodontes, um grupo que engloba os mamíferos atuais, surgido no Permiano, desenvolveu-se bem no Triássico – Cynognathus, era um dos principais predadores no hemisfério sul durante meados do Triássico, papel realizado pelos Ecteniniidae no final do Triássico. Um fato marcante é o surgimento dos terópodos, os primeiros dinossauros, que atingiriam seu ápice de desenvolvimento e expansão no Jurássico. Surgem também as primeiras tartarugas. Os Lepidosauromorpha, que contém as serpentes e lagartos (Squamata) surgiram também ao final do Triássico.

Nos ambientes marinhos, alguns organismos recuperaram-se da grande extinção permiana com novas formas, como os corais e os amonóides. No final do período surgiram importantes répteis marinhos, como os plesiossauros e os ictiossauros.

Nesse período o céu é também conquistado – surgem os pterossauros, os famosos répteis voadores.

O final do período foi marcado por um evento de extinção, que afetou principalmente os organismos marinhos, desaparecendo os conodontes (pequenos vertebrados marinhos sem mandíbula), a maior parte dos répteis marinhos (exceto os plesiossauros e os ictiossauros), com queda significativa nas espécies de braquiópodos, gastrópodos e outros moluscos. Nos ambientes terrestres, este evento provavelmente auxiliou a expansão dos dinossauros, que dominariam estas áreas durante o Jurássico.

Na figura, alguns exemplos de fósseis do Triássico brasileiro: A) Dicroidium zuberi, uma Pteridospermatophyta, Santa Maria, RS, bacia do Paraná (Da Rosa et al., 2009); B, C) Crânio de Teyujagua paradoxa e Prestosuchus sp., Archosauromorpha, Santa Maria, RS, bacia do Paraná (Schultz et al., 2020).

A flora jurássica foi essencialmente dominada pelas coníferas, que formavam densas florestas nas regiões mais temperadas. Nas regiões mais áridas, costeiras, abundaram coníferas arbustivas da família Cheirolepidiaceae. Ao final do Jurássico surgiram as formas ancestrais dos atuais pinheiros. As Ginkgoales tornaram-se mais diversificadas, e as Cycadaceae atingiram seu ápice. Muitas das famílias atuais de pteridófitas se diversificaram.

Nos ambientes terrestres, a fauna já está bastante diversificada, com vários grupos de répteis. Os crocodilomorfos avançaram para novos nichos ecológicos, sendo alguns, inclusive, adaptados ambientes marinhos. As tartarugas, os rincocéfalos, os ictiossauros e os plesiossauros apresentaram ampla distribuição, adquirindo suas maiores diversidades morfológicas, e os pterossauros tornam-se senhores dos céus. Mas nenhum outro grupo de vertebrados representa melhor o Jurássico do que os dinossauros. Com a extinção de vários grupos de arcosauromorfos (um grupo de répteis que inclui os lagartos e as serpentes) e terápsidas (um clado que inclui os mamíferos) no final do Triássico, os dinossauros tiveram melhores oportunidades de conquistar os ambientes terrestres. No início do Jurássico predominou uma fauna de Coelophysoidea carnívoros e sauropodomorfos herbívoros, depois destacaram-se os ceratossauros, megalossauroídeos e alossauroídeos como carnívoros e os estegossaurídeos e os grandes saurópodos herbívoros.

Um outro evento de destaque foi o surgimento das formas transicionais entre os dinossauros e as aves, sendo o exemplo mais famoso o gênero Archaeopteryx. Entre os anfíbios, surgiu o grupo que engloba os grupos modernos, os lissanfíbios. Os mamíferos, cujas origens remontam ao final do Triássico, se diversificam. Os peixes sarcopterígeos expandem-se em ambos os hemisférios, porém os actinopterígeos constituem os principais representantes das faunas de água doce e marinhas. Tubarões hibodontídeos ocorriam em ambientes de água doce ou marinhos, declinando nos ambientes marinhos no final do Jurássico, quando destacam-se os neosseláquios. Depois da extinção do Permo-Triássico, apenas ao final do Jurássico os insetos apresentam uma diversificação significativa.

Na figura, alguns exemplos de fósseis do Jurássico: A) Lenho de Agathoxylon sp., uma Gimnosperma, Sergipe (FPH, © 2018 Wagner Souza Lima); B) Amonóides e belemnitas, Jurassic Coast, Inglaterra (https://jurassiccoast.org/); C) Chilesaurus diegosuarezi, um dinossauro do Chile (Novas et al., 2015); D) Adeopapposaurus mognai, um dinossauro da Argentina (Martínez, 2009); E) Ofiuróides, Jurassic Coast, Inglaterra (https://jurassiccoast.org/); F) Archaeopteryx lithographica, um Theropoda emplumado, Solnhofen, Alemanha; G) Crânio de Adeopapposaurus mognai (Martínez, 2009).

A flora até então dominada por grupos de gimnospermas e pteridospermas, ganhou um novo componente com o surgimento das angiospermas primitivas, entre o final do Jurássico e o início do Cretáceo. Estas progressivamente começaram a se diversificar, tornando-se dominantes até o final do período, com o declínio das gimnospermas.

A fauna terrestre, em geral dominada por répteis arcossaurianos (principalmente os dinossauros), em alguns locais era sobrepujada pelos pequenos mamíferos roedores da ordem Multituberculata, com diversos outros grupos de mamíferos em menor número. Os pterossauros dominaram os céus até meados do Cretáceo, quando entraram em declínio. Surgem as aves “verdadeiras”. Os répteis rincocéfalos declinaram abruptamente até o final do Cretáceo. Vários crocodilomorfos se diversificaram.

Nos ambientes marinhos, tubarões e peixes teleósteos dominam. Os ictiossauros, originados no Triássico, extinguem-se antes do final do Cretáceo. Os plesiossauros seguiram até o fim, convivendo com os mosassauros, que surgiram em meados do Cretáceo, quando todos foram extintos. Uma grande variedade de amonóides, moluscos cefalópodos com concha externa, se desenvolveu, alguns atingiram quase 2 m de diâmetro! As águas em geral quentes e o clima ameno favoreceram o desenvolvimento de uma abundante e diversificada fauna, abundante até mesmo no registro fóssil.

Na figura, alguns fósseis do Cretáceo: A) Pseudaspidoceras flexuosus, amonóide, bacia de Sergipe-Alagoas, Sergipe, (© 2018 Wagner Souza Lima); B) Archaefructus liaoningensis, uma das mais antigas macro-angiospermas do limite Barremiano-Aptiano da Formação Yixian, China (Museu de História Natural de Pequim, 2016 Shizhao, CC BY-SA 2.5); C) Holosalenia bahiensis, bacia de Camamu, Bahia (© 2002 Wagner Souza Lima); D) Bisulcocypris postangularis binodosa, um crustáceo, bacia do Recôncavo, Bahia (© 2003 Wagner Souza Lima); E) Neithea alpina, bacia de Camamu, Bahia (© 2002 Wagner Souza Lima); F) Cratoavis cearensis, um pássaro dda bacia do Araripe (Carvalho et al., 2015); G) Brachyphyllum aff. crucis, gimnosperma (conífera), bacia de Sergipe-Alagoas, Sergipe (© 2003 Wagner Souza Lima); H) Ellimma branneri, peixe, bacia de Sergipe-Alagoas, Alagoas (© 2013 Wagner Souza Lima).

O Paleogeno é o primeiro período da era Cenozóica. Constitui a base do que era anteriormente denominado de “Terciário”, que passou a um status informal.

O grande evento de extinção do final do Cretáceo eliminou muitos dos grupos até então dominantes, possibilitando que novos grupos conquistassem estes nichos, levando a uma grande diversificação dos grupos sobreviventes.

Em relação à movimentação das placas tectônicas, destaca-se a colisão da placa da India com a da Ásia, entre o Paleoceno e o Eoceno, começando a soerguer a cadeia dos Himalaias.

O clima foi, em geral, um pouco mais frio do que no Cretáceo, além de mais seco, com eventos episódicos de máximos termais, como o que marca o limite entre o Paleoceno e o Eoceno.

Há uma rápida diversificação dos mamíferos, tornando alguns grupos inclusive adaptados aos ambientes marinhos, como os cetáceos.

Na figura, reconstrução paleogeográfica de meados do Eoceno - 40 Ma (Scotese, 2017).

O Quaternário é o último período do Cenozoico e aquele no qual vivemos. Formalmente é dividido em duas épocas, o Pleistoceno (2,58 – 0,012 Ma) e o Holoceno (0,012 – atual). Na década de 1980, o biólogo Eugene F. Stoermer utilizou o termo “Antropoceno” para se referir à época em que vive o homem moderno. O termo se popularizou após 1995, através de Paul Crutzen, prêmio Nobel de Química naquele ano. A justificativa seria que o mundo moderno difere bastante do restante incluído no Holoceno. Posteriormente foi sugerido adotar a denominação para o tempo iniciado após a revolução industrial, porém até o momento não foi formalizado.