Cambriano

O Período Cambriano (KAM-bree-ən, KAYM-; às vezes simbolizado Ꞓ) é o primeiro período geológico da Era Paleozóica e do Eon Fanerozóico. O Cambriano durou 53,4 milhões de anos, desde o final do Período Ediacarano anterior, 538,8 milhões de anos atrás (mya), até o início do Período Ordoviciano, 485,4 milhões de anos atrás. Suas subdivisões e sua base estão um pouco em fluxo. O período foi estabelecido como "série Cambriana" por Adam Sedgwick, que o nomeou após Cambria, o nome latino para 'Cymru' (País de Gales), onde as rochas cambrianas da Grã-Bretanha estão mais expostas. Sedgwick identificou a camada como parte de sua tarefa, junto com Roderick Murchison, de subdividir a grande "Série de Transição", embora os dois geólogos tenham discordado por um tempo sobre a categorização apropriada. O Cambriano é único em sua proporção incomumente alta de depósitos sedimentares lagerstätte, locais de preservação excepcional onde "soft" partes de organismos são preservadas, bem como suas conchas mais resistentes. Como resultado, nossa compreensão da biologia cambriana supera a de alguns períodos posteriores.

O Cambriano marcou uma mudança profunda na vida na Terra: antes do Cambriano, a maioria dos organismos vivos em geral eram pequenos, unicelulares e simples (a fauna ediacarana sendo exceções notáveis). Organismos complexos e multicelulares tornaram-se gradualmente mais comuns nos milhões de anos imediatamente anteriores ao Cambriano, mas não foi até esse período que os organismos mineralizados – portanto prontamente fossilizados – se tornaram comuns. A rápida diversificação das formas de vida no Cambriano, conhecida como explosão Cambriana, produziu os primeiros representantes de todos os filos animais modernos. A análise filogenética tem apoiado a visão de que antes da radiação Cambriana, no Criogeniano ou Toniano, os animais (metazoários) evoluíram monofileticamente a partir de um único ancestral comum: protistas coloniais flagelados semelhantes aos coanoflagelados modernos. Embora diversas formas de vida tenham prosperado nos oceanos, acredita-se que a terra tenha sido comparativamente estéril – com nada mais complexo do que uma crosta microbiana do solo e alguns moluscos e artrópodes (embora não terrestres) que emergiram para navegar no biofilme microbiano. No final do Cambriano, miriápodes, aracnídeos e hexápodes começaram a se adaptar à terra, junto com as primeiras plantas. A maioria dos continentes provavelmente era seca e rochosa devido à falta de vegetação. Mares rasos flanqueavam as margens de vários continentes criados durante a separação do supercontinente Panótia. Os mares eram relativamente quentes e o gelo polar estava ausente durante grande parte do período.

Estratigrafia

O Período Cambriano seguiu o Período Ediacarano e foi seguido pelo Período Ordoviciano.

A base do Cambriano encontra-se no topo de um conjunto complexo de vestígios fósseis conhecido como o conjunto Treptichnus pedum. O uso de Treptichnus pedum, um icnofóssil de referência para marcar o limite inferior do Cambriano, é problemático porque vestígios de fósseis muito semelhantes pertencentes ao grupo Treptichnids são encontrados bem abaixo de T. pedum na Namíbia, Espanha e Terra Nova, e possivelmente no oeste dos EUA. A faixa estratigráfica de T. pedum se sobrepõe ao intervalo dos fósseis Ediacaranos na Namíbia e provavelmente na Espanha.

Subdivisões

O Cambriano é dividido em quatro épocas (séries) e dez idades (estágios). Atualmente, apenas três séries e seis estágios são nomeados e possuem um GSSP (um ponto de referência estratigráfico acordado internacionalmente).

Como a subdivisão estratigráfica internacional ainda não está completa, muitas subdivisões locais ainda são amplamente utilizadas. Em algumas dessas subdivisões, o Cambriano é dividido em três épocas com nomes diferentes localmente - o Cambriano Inferior (Caerfai ou Waucoban, 538,8 ± 0,2 até 509 ± 1,9 milhões de anos), Cambriano Médio (St Davids ou Albertan, 509 ± 0,2 a 497 ± 1,9 milhões de anos) e Cambriano tardio (497 ± 0,2 para 485,4 ± 1,9 mya; também conhecido como Merioneth ou Croixan). Zonas trilobitas permitem correlação bioestratigráfica no Cambriano. As rochas dessas épocas são referidas como pertencentes ao Cambriano Inferior, Médio ou Superior.

Cada uma das séries locais é dividida em várias etapas. O Cambriano é dividido em vários estágios faunísticos regionais, dos quais o sistema russo-cazaque é mais usado na linguagem internacional:

*A maioria dos paleontólogos russos define o limite inferior do Cambriano na base do Estágio Tommotiano, caracterizado pela diversificação e distribuição global de organismos com esqueletos minerais e pelo aparecimento das primeiras bioermas Archaeocyath.

Data do Cambriano

Archeocyathids da formação de Poleta na área do Vale da Morte

A Comissão Internacional de Estratigrafia lista o Período Cambriano como começando em 538,8 milhões de anos atrás e terminando em 485,4 milhões de anos atrás.

O limite inferior do Cambriano foi originalmente considerado para representar a primeira aparição de vida complexa, representada por trilobitas. O reconhecimento de pequenos fósseis de conchas antes dos primeiros trilobitas, e da biota Ediacara substancialmente anterior, levou a pedidos de uma base definida com mais precisão para o Período Cambriano.

Apesar do longo reconhecimento de sua distinção entre as rochas Ordovicianas mais jovens e as rochas Pré-cambrianas mais antigas, somente em 1994 o sistema/período Cambriano foi ratificado internacionalmente. Após décadas de consideração cuidadosa, uma sequência sedimentar contínua em Fortune Head, Newfoundland, foi estabelecida como uma base formal do Período Cambriano, que seria correlacionada mundialmente pela primeira aparição de Treptichnus pedum. A descoberta deste fóssil alguns metros abaixo do GSSP levou ao refinamento desta afirmação, e é o T. pedum conjunto de icnofósseis que agora é formalmente usado para correlacionar a base do Cambriano.

Esta designação formal permitiu a obtenção de datas radiométricas a partir de amostras de todo o mundo que correspondiam à base do Cambriano. As primeiras datas de 570 milhões de anos atrás rapidamente ganharam popularidade, embora os métodos usados para obter esse número agora sejam considerados inadequados e imprecisos. Uma data mais precisa usando a datação radiométrica moderna fornece uma data de 538,8 ± 0,2 milhões de anos atrás. O horizonte de cinzas em Omã do qual esta data foi recuperada corresponde a uma queda acentuada na abundância de carbono-13 que se correlaciona com excursões equivalentes em outras partes do mundo e ao desaparecimento de fósseis distintos de Ediacaran (Namacalathus, Cloudina). No entanto, há argumentos de que o horizonte datado em Omã não corresponde ao limite Ediacarano-Cambriano, mas representa uma mudança de fácies de estratos dominados por evaporitos marinhos – o que significaria que data de outras seções, variando de 544 ou 542 Ma, são mais adequados.

Paleogeografia

Reconstruções de placas sugerem que um supercontinente global, Pannotia, estava em processo de separação no início do Cambriano, com Laurentia (América do Norte), Báltica e Sibéria se separando do supercontinente principal de Gondwana para formar massas de terra isoladas. A maior parte da terra continental estava agrupada no Hemisfério Sul nessa época, mas estava se movendo para o norte. O grande movimento rotacional de alta velocidade de Gondwana parece ter ocorrido no início do Cambriano.

Com a falta de gelo marinho - as grandes geleiras da Terra Bola de Neve de Marinoan estavam há muito derretidas - o nível do mar estava alto, o que fez com que grandes áreas dos continentes fossem inundadas em mares quentes e rasos, ideais para a vida marinha. Os níveis do mar flutuaram um pouco, sugerindo que houve "eras do gelo", associadas a pulsos de expansão e contração de uma calota polar sul.

Em Baltoscandia, uma transgressão do Cambriano Inferior transformou grandes áreas da peneplanície Sub-Cambriana em um mar epicontinental.

Clima

As geleiras provavelmente existiram durante o primeiro Cambriano nas paleolatitudes altas e possivelmente até mesmo nas paleolatitudes médias, possivelmente devido ao antigo continente de Gondwana cobrindo o Pólo Sul e cortando as correntes oceânicas polares. Os depósitos do Médio Terreneuviano, correspondentes ao limite entre o Fortuniano e o Estágio 2, mostram evidências de glaciação. No entanto, outros autores acreditam que esses depósitos glaciais pré-trilobíticos muito antigos podem nem ser da idade cambriana, mas datam do Neoproterozóico, uma era caracterizada por numerosos períodos severos de armazenamento de gelo. O início do Estágio 3 foi relativamente frio, com o período entre 521 e 517 Ma sendo conhecido como Cambrian Artthropod Radiation Cool Event (CARCE). A Terra estava geralmente muito quente durante o Estágio 4; seu clima era comparável à estufa quente do Cretáceo Superior e do Paleógeno Inferior, como evidenciado por um máximo nas taxas de intemperismo continental nos últimos 900 milhões de anos e pela presença de paleossolos lateríticos tropicais em altas paleolatitudes durante esse período. O Evento Quente de Extinção de Archaecyathid (AEWE), com duração de 511 a 510,5 Ma, foi particularmente quente. Outro evento quente, o Evento Quente de Extinção Redlichiid-Olenid, ocorreu no início do Estágio 5. Tornou-se ainda mais quente no final do período, e os níveis do mar subiram dramaticamente. Essa tendência de aquecimento continuou no início do Ordoviciano, cujo início foi caracterizado por um clima global extremamente quente.

Flora

A flora Cambriana era pouco diferente da Ediacarana. Os táxons principais foram as macroalgas marinhas Fuxianospira, Sinocylindra e Marpolia. Nenhuma macroalga calcária é conhecida desse período.

Nenhum fóssil de planta terrestre (embriófito) é conhecido do Cambriano. No entanto, biofilmes e tapetes microbianos foram bem desenvolvidos em planícies de maré cambrianas e praias de 500 milhões de anos, e micróbios formando ecossistemas microbianos da Terra, comparáveis com a crosta do solo moderno de regiões desérticas, contribuindo para a formação do solo. Embora as estimativas do relógio molecular sugiram que as plantas terrestres podem ter surgido durante o Cambriano médio ou tardio, a consequente remoção em grande escala do gás de efeito estufa CO₂ da atmosfera por meio do sequestro não começou até o Ordoviciano.

Vida oceânica

A explosão cambriana foi um período de rápido crescimento multicelular. A maior parte da vida animal durante o Cambriano era aquática. Os trilobitas já foram considerados a forma de vida dominante naquela época, mas isso provou ser incorreto. Os artrópodes eram de longe os animais mais dominantes no oceano, mas os trilobites eram apenas uma pequena parte da diversidade total de artrópodes. O que os tornava aparentemente tão abundantes era sua pesada armadura reforçada por carbonato de cálcio (CaCO₃), que fossilizava com muito mais facilidade do que os frágeis exoesqueletos quitinosos de outros artrópodes, deixando numerosos restos preservados.

O período marcou uma mudança acentuada na diversidade e composição da biosfera da Terra. A biota Ediacara sofreu uma extinção em massa no início do Período Cambriano, o que correspondeu a um aumento na abundância e complexidade do comportamento escavador. Este comportamento teve um efeito profundo e irreversível no substrato que transformou os ecossistemas do fundo do mar. Antes do Cambriano, o fundo do mar era coberto por tapetes microbianos. No final do Cambriano, os animais escavadores destruíram os tapetes em muitas áreas por meio da bioturbação. Como consequência, muitos desses organismos que dependiam das esteiras foram extintos, enquanto as outras espécies se adaptaram ao ambiente alterado que agora oferecia novos nichos ecológicos. Ao mesmo tempo, houve um aparecimento aparentemente rápido de representantes de todos os filos mineralizados, incluindo os Bryozoa, que antes se pensava terem aparecido apenas no Ordoviciano Inferior. No entanto, muitos desses filos foram representados apenas por formas de grupos-tronco; e como os filos mineralizados geralmente têm origem bentônica, eles podem não ser um bom substituto para os filos não mineralizados (mais abundantes).

Uma reconstrução de Margaretia dorus do Burgess Shale, que foi acreditado uma vez para ser algas verdes, mas agora são entendidos para representar hemichordates

Enquanto o início do Cambriano mostrou tal diversificação que foi chamado de Explosão Cambriana, isso mudou mais tarde no período, quando ocorreu uma queda acentuada na biodiversidade. Cerca de 515 milhões de anos atrás, o número de espécies extintas excedeu o número de novas espécies aparecendo. Cinco milhões de anos depois, o número de gêneros caiu de um pico anterior de cerca de 600 para apenas 450. Além disso, a taxa de especiação em muitos grupos foi reduzida para entre um quinto e um terço dos níveis anteriores. 500 milhões de anos atrás, os níveis de oxigênio caíram drasticamente nos oceanos, levando à hipóxia, enquanto o nível do venenoso sulfeto de hidrogênio aumentou simultaneamente, causando outra extinção. A segunda metade do Cambriano foi surpreendentemente estéril e mostrou evidências de vários eventos de extinção rápida; os estromatólitos que haviam sido substituídos por esponjas construtoras de recifes, conhecidas como Archaeocyatha, retornaram mais uma vez quando os arqueociatídeos se extinguiram. Esta tendência de declínio não mudou até o Grande Evento de Biodiversificação Ordoviciano.

Alguns organismos do Cambriano se aventuraram na terra, produzindo os vestígios fósseis Protichnites e Climactichnites. Evidências fósseis sugerem que os euticarcinóides, um grupo extinto de artrópodes, produziram pelo menos alguns dos Protichnites. Fósseis do criador de pegadas de Climatichnites não foram encontrados; no entanto, pegadas fósseis e vestígios de repouso sugerem um grande molusco semelhante a uma lesma.

Em contraste com períodos posteriores, a fauna cambriana era um tanto restrita; os organismos flutuantes eram raros, com a maioria vivendo no fundo do mar ou perto dele; e os animais mineralizantes eram mais raros do que em períodos futuros, em parte devido à química oceânica desfavorável.

Muitos modos de preservação são exclusivos do Cambriano, e alguns preservam partes moles do corpo, resultando em uma abundância de Lagerstätten. Estes incluem Sirius Passet, Sinsk Algal Lens, Maotianshan Shales, Emu Bay Shale e Burgess Shale.

Símbolo

O Comitê Federal de Dados Geográficos dos Estados Unidos usa um "C maiúsculo barrado" ⟨Ꞓ⟩ para representar o Período Cambriano. O caractere Unicode é U+A792 Ꞓ LETRA C MAIÚSCULA LATINA COM BARRA.

Galeria

• 

  Stromatolites da Formação Pika (Middle Cambrian) perto de Helen Lake, Banff National Park, Canadá

• 

  Trilobites foram muito comuns durante este tempo

• 

  Anomalia foi um predador marinho precoce, entre os vários artrópodes do tempo

• 

  Opabina era uma criatura com um plano de corpo incomum; provavelmente estava relacionada a artrópodes

• 

  Pikaia foi uma derrapagem do Médio Cambrian

• 

  Protichnites foram as pistas de artrópodes que andaram praias de Cambrian

• 

  Salucigenia sparsa foi um membro do grupo lobopodian, que é considerado relacionado com vermes de veludo modernos.

• 

  Cambrorafato foi um grande artrópode para a era