Ecological interactions in Cloudina from the Ediacaran of Brazil : implications for the rise of animal biomineralization.

At the Ediacaran/Cambrian boundary, ecosystems witnessed an unparalleled biological innovation: the appearance of shelled animals. Here, we report new paleoecological and paleobiological data on Cloudina, which was one of the most abundant shelled animals at the end of the Ediacaran. We report the close association of Cloudina tubes with microbial mat textures as well as organic-rich material, syndepositional calcite and goethite cement between their flanges, thus reinforcing the awareness of metazoan/microorganism interactions at the end of the Ediacaran. The preservation of in situ tubes suggests a great plasticity of substrate utilization, with evidence of different life modes and avoidance behavior. Geochemical analysis revealed walls composed of two secondary laminae and organic sheets. Some walls presented boreholes that are here described as predation marks. Taken together, these data add further information regarding the structuring of shelled animal communities in marine ecosystems

Ediacaran metazoan fossil record from South America and its implications in the studies about origin and complexification of animal life

O Período Ediacarano marca o aparecimento dos primeiros organismos macroscópicos complexos no registro fóssil. Evidências atuais indicam que a biota de Ediacara é composta tanto por animais quanto por grupos de protistas gigantes extintos, além de algas e outros organismos sem afinidades comprovadas com representantes modernos. Fósseis dessa biota foram documentados em pelo menos 40 localidades no mundo. Na América do Sul, fósseis de metazoários ediacaranos são encontrados no Brasil, Paraguai, Uruguai e Argentina. Na maioria dessas localidades, são encontrados fósseis do último momento evolutivo da biota ediacarana, capazes de realizar esqueletogênese, tais como Cloudina e Corumbella, correlatos a assembleia Nama. Essa novidade evolutiva surgiu, provavelmente, em resposta a pressões de predação e mudanças químicas nos oceanos. Recentemente, foram encontrados fósseis de organismos de corpo mole, típicos de outra assembleia ediacarana (White Sea), em Santa Catarina (Brasil). Essa ocorrência é de grande relevância, uma vez que representa a única descoberta na América do Sul que apresenta organismos dessa assembleia. Este trabalho tem por objetivo compilar as ocorrências da biota de Ediacara na América do Sul, bem como discutir a importância da inserção e dos estudos dessas ocorrências no cenário mundial no escopo de uma das mais importantes questões da Paleobiologia: a origem e a evolução dos animais na Terra.The Ediacaran Period marks the first appearance of complex macroscopic organisms in the fossil record. Current evidence indicates that Ediacara biota is composed of animals, groups of extinct giant protists, algae and other organisms without proven affinities with modern groups. Fossils of this biota have been documented in at least 40 locations worldwide. In South America, ediacaran metazoan fossils are found in Brazil, Paraguay, Uruguay and Argentina. In most of these locations, are found fossils of the last moment of evolutionary ediacaran biota, capable of performing skeletogenesis, such as Cloudina and Corumbella, related to Nama assemblage. This evolutionary novelty arose probably in response to predation pressures and chemical changes in the oceans. Newly, fossils of soft-bodied organisms were found, typical of other ediacaran assembly (White Sea), in Santa Catarina (Brazil). This occurrence is of great importance since it represents the only discovery about its assemblage in South America. This work aims to compile the occurrences of the Ediacara biota in South America, as well as discussing the importance of inclusion and study these events on the world scene in the scope of one of the most important issues of Paleobiology: the origin and evolution animals on Earth

Paleobiologia e Evolução: o potencial do registro fossilífero brasileiro

A Paleobiologia é uma área que vem ganhando destaque mundial com seus estudos voltados para interpretações ecológicas, evolutivas e ambientais do registro fossilífero. Nesse contexto, o Brasil tem demonstrado grande potencial para o desenvolvimento de pesquisas que podem contribuir para compreensão da história e processos evolutivos dos organismos. Em seu vasto território, o país apresenta diversas localidades fossilíferas que contêm informações cruciais sobre a evolução e diversificação da vida na Terra. O Grupo Corumbá, em afloramentos da Formação Bocaina, apresenta evidências dos primeiros protistas eucariontes heterotróficos, além do posterior aparecimento dos primeiros metazoários capazes de realizar esqueletogênese, evidenciados na subsequente Formação Tamengo. O Membro Crato, no nordeste brasileiro, é reconhecido mundialmente pela preservação excepcional da paleoentomofauna e paleoflora do Cretáceo, e constitui uma das melhores possibilidades para pesquisas paleontológicas voltadas para a coevolução inseto-planta. Outro grande campo da Paleobiologia que vem sendo desenvolvida no país são os estudos sobre a paleomastofauna, principalmente dos abundantes fósseis pleistocênicos encontrados em diversas regiões do país, e que podem lançar novas informações quanto a extinção da megafauna e a convivência desta com as antigas populações humanas da época. Sendo assim, o Brasil possui uma ampla gama temporal em seu registro fóssil, e permite o desenvolvimento de pesquisas de ponta que ajudarão a responder importantes questões evolutivas sobre os organismos, inclusive aquelas envolvendo as megatrajetórias da vida

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Cloudina foi o primeiro fóssil de um organismo biomineralizado encontrado no final do Ediacarano. Também figuram nesse período Corumbella, Namacalathus, Sinotubulites e Namapoikia entre a biota esquelética. No Grupo Corumbá (MS), em carbonatos e pelitos da Formação Tamengo, ocorrem os fósseis de Cloudina e Corumbella, respectivamente. Este trabalho teve como objetivo analisar questões paleobiológicas referentes ao fóssil esquelético Cloudina, como seu contexto tafonômico, taxonômico e paleoecológico. Análises geoquímicas e de microestrutura foram realizadas para permitir melhor compreensão da esqueletogênese desse fóssil. Para tanto, foram utilizadas técnicas paleométricas, como: Espectroscopia Raman, Energia Dispersiva de Raios-x (EDS), Fluorescência de Raios-x por Energia Dispersiva (EDXRF) e Fluorescência de Raios-x Sincrotron (XRF-SRS) - para as análises de composição química e mineralógica; e Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) e Microtomografia Computadorizada (MicroCT) - para imageamento de microestruturas e feições morfológicas não visíveis na superfície, respectivamente. As análises tafonômicas de orientação revelaram padrões NNE-SSW e NE-SW, assim como WNW-ESSE, sugerindo correntes que variaram desde quase paralelas, até, possivelmente, perpendiculares com relação à linha de costa. As alterações tafonômicas encontradas incluem fragmentação das porções externas da concha, deformação plástica, neomorfismo, dissolução da parede e presença de calcita eodiagenética entre as abas dos funis. Esse contexto tafonômico indica uma deposição por retrabalhamento dos bioclastos e sugere que informações morfológicas, como diâmetro, são alteradas tafonomicamente. A análise biométrica das amostras alóctones indicou bimodalidades para populações estatísticas de Cloudina considerando 1, 2, 3 ou 4 camadas em corte transversal, e conjuntamente com a distribuição de tamanho normal para uma assembleia autóctone sugere uma mistura de populações originais de tamanhos diferentes. Esses resultados trazem implicações para a taxonomia de Cloudina para esses depósitos, definindo C. lucianoi como tafotáxon. A análise da amostra autóctone demonstra a ocorrência de Cloudina com biolaminitos e microfósseis e fortalecem a interpretação de que esse metazoário vivia em habitats associados com microbialitos. A presença de goethita e calcita eodiagenética entre as abas de Cloudina, assim como microesferas silicificadas sugerem a presença de uma matéria orgânica nessas porções externas do organismo que podem estar relacionadas com o desenvolvimento de possíveis biofilmes simbiontes. A posição de vida horizontal verificada para Cloudina na amostra autóctone indica a versatilidade de modo de vida dessa organismo quando comparada a ocorrências de espécimes verticais em outras localidades. Nessa mesma amostra, indivíduos com mudanças na direção de crescimento podem ser resultantes da proximidade com outros espécimes, o que sugere capacidade sensoriais que auxiliariam na ocupação do substrato. Os resultados de MEV demonstraram que geralmente a microestrutura não está preservada, mas em alguns casos pode-se notar microgrânulos de calcita e um padrão reticulado. Conjuntamente com MEV, em análises petrográficas foram observadas duas camadas formando a parede de Cloudina. As análises geoquímicas de EDS e Raman demonstraram a presença de carbono na concha e corroboram trabalhos anteriores que postularam uma concha rica em matéria orgânica. As quantidades de Mg% e MgO% verificadas por EDS caracterizaram os fósseis da Formação Tamengo como de baixo teor de magnésio e fitting de bandas de calcita em espectros Raman fortalecem essa interpretação. Mesmo assim, alterações diagenéticas de estabilização por perda de Mg podem ter ocorrido. Os resultados de XRF-SRS mostraram que não há variação de Sr maior que 1000 ppm entre o fóssil e a rocha, indicando que, pelo menos, a mineralogia da concha não era aragonítica. Sendo assim, o presente trabalho traz novos cenários para a paleobiologia de Cloudina da Fm. Tamengo: Cloudina lucianoi é considerado como tafotáxon pelo contexto tafonômico e análise biométrica, indica ambientes de vida associados com microbialitos e possíveis cianobactérias, relações simbióticas podem ter ocorrido entre esse metazoário e biofilmes, é inferido modo de vida horizontal a sub-horizontal, é sugerido comportamentos de competição por espaço, a esqueletogênese de Cloudina é caracterizada por funis compostos por uma parede com duas camadas, rica em matéria orgânica e com microgrânulos de calcita.Cloudina was the first fossil of a biomineralized organism found in latest Ediacaran. Also in this period, there was Corumbella, Namacalathus, Sinotubulites and Namapoikia within the skeletal biota. In the Corumbá Group (MS), in carbonates and pelites of Tamengo Formation, occur the fossils of Cloudina and Corumbella, respectively. This work aims to analyze paleobiological questions regarding Cloudina, such as its taphonomical, taxonomical and paleoecological context. Geochemical and microstructural analyses were performed to better understand the skeletogenesis of this fossil. For this, were utilized paleometrical techniques, such: Raman Spectroscopy, Energy-Dispersive X-ray Spectroscopy (EDS), X-ray Fluorescence Synchrotron based (XRF-SRS) - for chemical and mineralogical analyses; and Scanning Electron Microscopy (SEM) and Computerized Microtomography (MicroCT) - for imaging of non-visible surficial microstructures and morphological attributes. The taphonomical analyses of orientation revealed NNE-SSW and NE-SW, as well as WNW-ESSE patterns, indicating currents that varied from almost parallel, to, possibly, perpendicular with relation to the ancient coastline. The taphonomical alterations include fragmentation of the external portions of the flares, plastic deformation, neomorphism, dissolution of the wall and the presence of eodiagenetic calcite between the flares of the funnels. This taphonomical context suggests a deposition by reworking and indicates that morphological information, such as diameter, is taphonomical altered. The biometrical analysis for the allochthonous specimens indicated bimodality for the statistical populations of Cloudina considering one, two, three or four layers in cross section, and together with the normal size distribution for the autochthonous assemblage suggest a mixture of original populations of different sizes. These results bring implications to the taxonomy of Cloudina, defining C. lucianoi as a taphotaxon. The study of the autochthonous assemblage demonstrated the occurrence of Cloudina with biolaminites and microfossils, and strengthens the interpretation that this metazoan lived in habitats associated with microbialites. The presence of goethite and eodiagenetic calcite between the flares of Cloudina, as well as silicified microspheres suggest the presence of organic matter in these external portions of the organism that can be related to de development of possibly symbiotic biofilms. The horizontal life position verified for Cloudina in the autochthonous assemblage together with occurrences in other localities of vertical specimens indicates the versatility of the life modes of this organism. Also in this sample, individuals with changes in the growing direction could be resultant of the proximity with other specimens, suggesting sensorial capacities, which assisted in the occupation of the substrate. SEM results demonstrated that often the microstructure is not preserved, but in some cases can be noted microgranules of calcite and a reticulate pattern. Allied with SEM, in petrographic sections were observed two layers forming the wall of Cloudina. EDS and Raman analysis showed the presence of carbon in the carapace and corroborate previous studies that postulated a shell with high amount of organic matter. Quantities of Mg% and MgO% verified by EDS characterized the fossils as low-magnesian calcites and fitting of calcite bands from Raman spectra strengthen this interpretation. Nevertheless, diagenetical alterations of stabilization by loss of Mg could have occurred. The results from XRF-SRS showed that there is no great variation in the Sr content between the fossil and the rock matrix, indicating that the mineralogy was not aragonitic. Thus, this work brings new scenarios for the paleobiology of Cloudina from the Tamengo Fm: Cloudina lucianoi is considered as a taphotaxon by the taphonomical and biometrical results, indicates habitats associated with microbialites and possible cyanobacteria, symbiotic relations could have occurred between this metazoan and biofilms, is inferred a horizontal to sub-horizontal life position and behaviors for space competition, the skeletogenesis of Cloudina is characterized by funnels composed of a wall with two layers, rich in organic matter and with microgranules of calcite

O conceito de geoparque no Brasil: reflexões, perspectivas e propostas de divulgação

Geoparque é um conceito estabelecido pela UNESCO, mundialmente disseminado, para áreas demarcadas de expressiva beleza cênica e biodiversidade, patrimônio geológico, geralmente sob influência de populações humanas em um contexto de desenvolvimento econômico sustentável. Contudo, no Brasil esse conceito ainda é pouco difundido. Diante disso, este trabalho tem por vistas (1) refletir e discutir sobre o conceito de geoparque, por meio de comparações a programas bem sucedidos, frente uma das áreas candidatas no Brasil, “Geoparque Bodoquena-Pantanal”- MS; e (2) propor materiais didáticos que podem ser utilizados em espaços de ensino. A iniciativa da rede mundial de geoparques, estabelecida pela UNESCO, é capaz de impulsionar o desenvolvimento econômico e científico. Contudo, necessita de um bom planejamento e adequada equipe interdisciplinar. O até então único geoparque brasileiro (Araripe) mostra-se capaz de florescer e se desenvolver, mesmo em um contexto de problemas como tráfico de fósseis e pobreza. A área candidata no MS apresenta localidades com populações que desconhecem o conceito e que necessitam de intervenções educativas e sociais para resoluções de tais deficiências

Arkarua-like fossils from the Anti-Atlas region (Morocco): A new opportunity to test the Ediacaran-Cambrian radiation

The Ediacaran period represents a remarkable stage in the diversification of life on Earth. During this time, the first complex ecosystems were established in shallow and deep marine environments, and were inhabited by a wide range of macro-organisms known as the Ediacaran biota. The study of the biological aspects of the Ediacaran biota focuses mainly on classic localities (Nama, Newfoundland, Flinders Ranges...), and therefore the search for and study of new fossiliferous localities is of key importance.This contribution describes a new fossiliferous locality in the Ougnate inlier, in the Anti-Atlas region (Morocco). The fossiliferous unit is the Izelf Formation (567-550 Ma), which belongs to the Ouarzazate Group. Sedimentological surveys indicate that the Izelf Formation consists of 200 meters of siliciclastic (sandstone, siltstone) and carbonate (stratified carbonate, carbonate stromatolites, and carbonate phosphate levels) sediments deposited in a shallow marine environment. The fossil-bearing sediments of the Izelf Formation yielded four types of fossils: Aspidella, ivesheadiomorphs, Charniodiscus, and Arkarua-like forms. Arkarua is represented by four specimens with pentaradial symmetry. These Arkarua-like specimens are very similar to those found in Australia (Gehling, 1987), offering a new opportunity to test the link between the Ediacaran fauna and the Cambrian radiation of echinoderms

Arkarua-like fossils from the Anti-Atlas region (Morocco): A new opportunity to test the Ediacaran-Cambrian radiation

The Ediacaran period represents a remarkable stage in the diversification of life on Earth. During this time, the first complex ecosystems were established in shallow and deep marine environments, and were inhabited by a wide range of macro-organisms known as the Ediacaran biota. The study of the biological aspects of the Ediacaran biota focuses mainly on classic localities (Nama, Newfoundland, Flinders Ranges...), and therefore the search for and study of new fossiliferous localities is of key importance.This contribution describes a new fossiliferous locality in the Ougnate inlier, in the Anti-Atlas region (Morocco). The fossiliferous unit is the Izelf Formation (567-550 Ma), which belongs to the Ouarzazate Group. Sedimentological surveys indicate that the Izelf Formation consists of 200 meters of siliciclastic (sandstone, siltstone) and carbonate (stratified carbonate, carbonate stromatolites, and carbonate phosphate levels) sediments deposited in a shallow marine environment. The fossil-bearing sediments of the Izelf Formation yielded four types of fossils: Aspidella, ivesheadiomorphs, Charniodiscus, and Arkarua-like forms. Arkarua is represented by four specimens with pentaradial symmetry. These Arkarua-like specimens are very similar to those found in Australia (Gehling, 1987), offering a new opportunity to test the link between the Ediacaran fauna and the Cambrian radiation of echinoderms

Arkarua-like fossils from the Anti-Atlas region (Morocco): A new opportunity to test the Ediacaran-Cambrian radiation

International audienceThe Ediacaran period represents a remarkable stage in the diversification of life on Earth. During this time, the first complex ecosystems were established in shallow and deep marine environments, and were inhabited by a wide range of macro-organisms known as the Ediacaran biota. The study of the biological aspects of the Ediacaran biota focuses mainly on classic localities (Nama, Newfoundland, Flinders Ranges...), and therefore the search for and study of new fossiliferous localities is of key importance.This contribution describes a new fossiliferous locality in the Ougnate inlier, in the Anti-Atlas region (Morocco). The fossiliferous unit is the Izelf Formation (567-550 Ma), which belongs to the Ouarzazate Group. Sedimentological surveys indicate that the Izelf Formation consists of 200 meters of siliciclastic (sandstone, siltstone) and carbonate (stratified carbonate, carbonate stromatolites, and carbonate phosphate levels) sediments deposited in a shallow marine environment. The fossil-bearing sediments of the Izelf Formation yielded four types of fossils: Aspidella, ivesheadiomorphs, Charniodiscus, and Arkarua-like forms. Arkarua is represented by four specimens with pentaradial symmetry. These Arkarua-like specimens are very similar to those found in Australia (Gehling, 1987), offering a new opportunity to test the link between the Ediacaran fauna and the Cambrian radiation of echinoderms