A Earthcache apela ao teu sentido de observação para um afloramento quartzítico tombado no chão certamente desagregado, por meteorização, do afloramento principal logo ali ao lado e que apresenta vigorosos e nítidos registos de icnofósseis de dimensão muito apreciável. Trata-se de um simples, mas dedicado exercício de Icnologia baseado nestes registos e na sua confrontação com as mais recentes metodologias e teorias promovidas por este ramo da Paleontologia.
A leitura da listing, a observação das imagens e consulta das suas ilustrações irão decerto habilitar-te a responder às três questões abaixo via mail do meu perfil. Validas o teu log com sucesso anexando um registo fotográfico que dê conta, sem hesitações, da tua investigação no terreno e que deverás postar no teu log.
P1. Consulta na listing o capítulo "Modelo Etiológico ou Comportamental", nomeadamente a imagem e legendas explicativas que vão, decerto, habilitar-te a responder à seguinte questão: o que estavam estas Trilobites a fazer quando deixaram estes registos?
P2. Consulta na listing o capítulo "Icnogénero Cruziana" que refere sobre as escavações das Trilobites, que o padrão apresenta tipicamente, um percurso bilobado, não ramificado, com sulco mediano ou central bem marcado apresentando finas estrias oblíquas a esse sulco. Qual destas características é mais evidente nesta Cruziana?
P3. Consulta na listing o capítulo "Modelo de análise Taxonómico (ou morfológico)" e escolhe a opção mais abrangente para referir o icnogénero CRUZIANA:
A. um fóssil e seu icnogénero. B. um fossil responsável pela produção dos registos.
C. um icnofóssil, respetivo icnogénero e comportamento associado. D. um icnofóssil e sua taxonomia.
Introdução e Conceitos:
Uma primeira divisão se impõe no que se refere aos registos fósseis: designamos ICNOFÓSIIL aos registos que dão conta da atividade de um organismo. Designamos SEMATOFÓSSIL aos registos que dão conta do corpo ou partes do corpo de um organismo.
Esta Earthcache é sobre Icnofósseis deixados por INFAUNA constituída por fósseis marinhos Bentónicos e que inclui todos aqueles organismos que habitam o fundo do mar onde escavam ou se encontram enterrados no sedimento, dependendo de um substrato inconsolidado como a areia ou sedimentos de granulação fina. Exemplos desse seres vivos são os ouriços, os pepinos e as estrelas do mar, as esponjas marinhas, minhocas (vermes anelídeos), anémonas e corais bem como crustáceos do grupo dos Decápodes tais como os camarões, lagostas, e lagostins.
O estudo do registo da atividade de organismos marinhos BENTÓNICOS denominada BIOTURBAÇÃO, ou seja, o processo através do qual os organismos que habitam os fundos marinhos reorganizam a camada sedimentar superficial, ou ainda, a forma como os sedimentos são trabalhados por ação Biológica (Kristensen et al., 2012), é um ramo da Paleontologia designado por ICNOLOGIA. Os registos empíricos que dão conta desse processo designam-se por ICNOFÓSSEIS ou ICNITOS, podendo estes ser pistas, trilhos, escavações, tuneis, galerias e tocas.
Mais recentemente a Icnologia desenvolveu dois modelos de análise para descrever de forma mais sistemática o registo de estruturas biogénicas em rochas sedimentares e em particular a bioturbação provocado por infauna de invertebrados bentónicos: um modelo taxonómico com base na morfologia das estruturas biogénicas e um modelo Etológico que liga a morfologia dessas estruturas a uma atitude comportamental do agente que as causou.
Modelo de análise Taxonómico (ou morfológico)
A Taxonomia é de vital importância para a identificação botânica e zoológica e resulta da combinação de duas palavras para nomear uma Espécie (sistema binomial): a primeira palavra designa um Género, a segunda palavra designa as Espécies desse Género:
Um exemplo no caso dos humanos - Género: Homo / Espécie: Sapiens
Outro exemplo no caso da flora: ZEA MAYS (vulgar milho) ZEA define o género, MAYS o epíteto específico que se associa a um nome para qualificá-lo como espécie.
Porém, no caso da ICNOTAXONOMIA, sendo o seu objeto de estudo a classificação dos traços fósseis deixados pelos organismos, o que resta deles de substancial e diferenciador é a morfologia dessas traços já que a associação aos organismos que os provocaram é de difícil conexão: enquanto que a taxonomia de organismos vertebrados binomial define de forma imediata o organismo que originou um determinado registo (por exemplo uma pegada de Dinoussauro permite, desde logo, identificar a espécie e o género), o mesmo já não acontece com a taxonomia de Icnofósseis invertebrados, sendo muito rara a ocorrência de associação entre o vestígio da atividade fóssil e o ser vivo específico que o provocou. Ademais, um mesmo organismo pode causar distintos registos, por exemplo as conhecidas Trilobites causam 3 icnofósseis de morfologia diferente em função do comportamento em cada caso, seja de descanso, de alimentação ou de deslocação. Por outro lado, diferentes organismos podem causar o mesmo tipo de registo como é o caso de inúmeros seres vivos que constroem tocas ou se deslocam no substrato.
Dada esta dificuldade os Icnólogos optaram por integrar e agrupar os icnofósseis em torno da morfologia desses registos, pois concluiram que essas estruturas (tocas, subterrâneos, tuneis, etc...) encerram em si uma semelhança morfológica que sugere terem sido construídos por espécies com algumas afinidades. Tal sistematização deu origem ao conceito de ICNOGÉNERO e que se refere a qualquer género conhecido pelos vestígios da sua atividade e que reflita, através desses registos, um comportamento distintivo de outros géneros.
O Icnogénero CRUZIANA:
Cruziana é descrita como ... uma escavação alongada, bilobada e com estrias laterais geradas pela deslocação de trilobites (ou artrópodes em geral) com a porção inferior do corpo enterrado no sedimento...(Hantzschell, 1975), e que resulta num percurso com padrão tipicamento bilobado, não ramificado, com sulco mediano bem marcado, apresentando finas estrias oblíquas a esse sulco. Na ilustração abaixo podes observar uma Cruziana com destaque para o percustros bilobado, sulco e sulco mediano ou central:
Além da Cruziana, são inúmeros os ICNOGÉNEROS existentes nos ambientes marinhos bentónicos, cada um com a sua particular morfologia. Apenas por curiosidade e generalidade na ocrorrência, destacam-se quatro ICNOGÉNEROS cujas imagens podes aceder clicando sobre o nome de cada um: CHONDRITES, , SKOLITHOS, ambos atribuídos a vermes segmentares, THALLASINOIDES, atribuídos a decapodes como caranguejos, lagostas, camarões e ZOOPHYCUS, atribuídos a vermes anelídeos e artrópodes como os caranguejos.
Modelo de análise Etiológico ou Comportamental (Adolf Seilacher, 1964)
O conceito de ICNOGÉNERO suportado na morfologia dos traços fósseis foi ainda mais refinado com o modelo de classificação ETIOLÓGICA que propõe simplesmente que a morfologia dos traços fósseis traduz um determinado comportamento do agente. O comportamento nunca é diretamente observado, mas deduzido em função do traço fóssil: não é considerado como uma função básica do organismo, mas como uma reação de ajustamento ao ambiente que o rodeia. Os Icnólogos sistematizaram sete tipos mais comuns de incofósseis que tipificam comportamento e cujo registo podemos individualizar pela análise da morfologia desses traços. Esses sete comportamentos tipo foram designados conforme ilustra a imagem e legenda abaixo:
CUBICHNIA (11 e 12): REPOUSO/ESCONDERIJO – este registo denuncia que o organismo estava simplesmente parado a repousar. Outra leitura possível é de que se trataria de um predador em emboscada ou de uma presa escondida. Formam-se quando a animal se detém e se enterra no sedimento produzindo a impressão da sua parte ventral. Por exemplo, um Trilobite nesta atitude, geraria este traço fóssil.
DOMICHNIA (7 e 8): HABITAÇÃO – este registo denuncia que o organismo permanecia na sua habitação ou estava em processo da sua construção. Apresentam estruturas em T ou em Y chegando a fechar-se em casulos octagonais. São comuns nos organismos que se alimentam em suspensão como muitos crustáceos.
REPICHNIA (1): LOCOMOÇÃO – este registo significa que o animal estava em movimento a rastejar, seja para migrar ou em busca de alimento.
AGRICHNIA (4 e 5): CULTIVO/AGRICULTURA – este registo é uma estratégia de alimentação e significa que o animal estava a construir armadilhas para captura de microfauna ou silos para cultivo de fungos consoante apresente mais ou menos aberturas para o exterior. São estruturas com padrões regulares formando meandros ou redes em espiral. São típicos de organismos bentónicos que habitam em profundidade logo abaixo da lama superficial.
FODINICHNIA (6): MINERAÇÃO – este registo consiste noutra estratégia de alimentação e significa que o organismo estaria a ingerir o substrato para filtrar alimento. Normalmente está associado a uma habitação ou toca vertical que se alarga na base para uma estrutura mais ampla em 3D que pode ser ramificada, em forma de U, radial ou complexa. São associadas a organismo que se alimentam no substrato em suspensão.
PASCICHNIA (3): PASTAR – este registo é também uma estratégia de alimentação, mas associada a organismos herbívoros. Significa que o animal se locomovia e alimentava em simultâneo o que tem tendência a criar estas estruturas bastante meândricas, pois isso permite ao organismo cobrir uma maior área em busca de nutrientes.
FUGICHNIA (9 e 10): FUGA/ESCAPE - este registo ocorre sempre que o animal se refugia em novo local do substrato. São provocados por organismos que se alimentam no solo e significam que o animal teve necessidade de se mover para cima de forma a escapar ao acumulo sedimentar e morrer soterrado, ou ao contrário, enterrou-se para escapar ao déficite sedimentar e deixar de ficar sujeito a predação.
Trilobites, breve descrição:
O icnogénero Cruziana, contrariamente ao habitual nos registos de organismos bentónicos marinhos, é normalmente associado à classe TRILOBITE, Filo que agrega os Artrópodes (por exemplo e entre outros, as atuais aranhas, gafanhotos e caranguejos) e refere-se à sua atividade de sulcagem no sedimento marinho. Habitaram os oceanos na Era do Paleozoico, ou seja, no período compreendido entre os 541 e os 262 m.a. atrás ocupando o topo da cadeia alimentar. Viviam junto do fundo em profundidades que variavam entre os 300 metros a zonas menos profundas mais próximas da costa.
Do ponto de vista anatómico as Trilobites podiam atingir entre 3 a 10cm de comprimento, em casos mais raros cerca de 80cm de comprimento. Eram detentoras de um exoesqueleto na zona dorsal e a sua designação remete para a existência de três lobos no dorso, sendo um central e dois laterais. O seu esqueleto possuía três elementos designados por Cefalão que incluía os olhos e boca, o Torax formado por um número variável de segmentos e o Pogídio ou zona da cauda. Abaixo uma ilustração realista de Trilobites.
Mação: brevissímo enquadramento geológico:
Teremos de voltar 485,4 m.a. atrás e situar-nos no remoto Ordovício. Antes deste período, toda esta área era um imenso mar entre duas massas continentais: A Laurásia e Gondwana e cujo espaço intermédio foi ocupado pelo mar. Esta sucessão prolongar-se-ia por bastante tempo e o regime era de enchimento progressivo das bacias oceânicas com carreamento de sedimentos através de leques submarinos ou por depósito de vertentes em escarpa marinha (turbiditos), que se manifestaram “… a NE na região do Douro (Sousa, 1982) e a SW na região de Envendos/Rosmaninhal (Romão, 2000)…” Esta zona de Mação situava-se, precisamente, na margem continental desse oceano e era palco de um regime de deposição passivo, sendo que os comuns quartzitos na zona se devem à persistência e intensidade de minerais de quartzo proveniente desse regime de deposição. É também neste ambiente passivo de acumulação de sedimentos finos e moles que surge o perfeito habitat para as Trilobites que aqui proliferavam.
Porém, há 485 m.a. atrás o regime tectónico altera-se e em vez de afastamento/distensão entre placas, passa a ser de aproximação/compressão de placas no que os Geólogos designam por “Inversão Varisca”. Em consequência deu-se um choque de blocos continentais (Laurasia a norte e Gondwana a Sul), no que culminaria na formação do supercontinente Pangeia. Essa colisão, resultou também no enrugamento dos sedimentos do topo e consequente orogenia, que formaram dobras, sinclinais e anticlinais, ou, de forma mais simples, formaram montanhas.
É sobre as rochas destas montanhas muito antigas que caminhas, onde outrora, num mar mais ou menos profundo, habitavam Trilobites cujos registos, sobre a forma de escavações que tiveram a oportunidade de mineralizar, nos permitem, passados todos estes milhões de anos, ponderar, apenas com base nos registos da sua atividade, sobre a sua azáfama numa miríade de comportamentos. Espero que disfrutes da história e do local!
Nota: Agradecimentos ao grupo "Rotas de Mação", (www.rotasdemacao.pt) pela nobreza e disponibilidade na divulgação do concelho de Mação e em particular na entusiástica ajuda na localização deste spot.
Fontes:
►Concepts in icnotaxonomy, R G. BROMLEY, Geologisk Centralinstitut, 0stervoldgade 10, Copenhagen, Denmark.
► Trace Fossil Analysis, Adolf Seilacher, Yale Geology Dept.
► Fossiilid.info https://fossiilid.info
► Wikipedia
Nota: Agradecimentos ao grupo "Rotas de Mação", (www.rotasdemacao.pt) pela nobreza e disponibilidade na divulgação do concelho de Mação e, em particular, na entusiástica ajuda na localização deste spot.
EN: The Earthcache appeals to your sense of observation of a quartzite outcrop lying on the ground, which has certainly been disintegrated by weathering from the main outcrop right next to it, and which shows vigorous and clear records of ichnofossils of a very considerable size. This is a simple but dedicated Ichnology exercise based on these records and their comparison with the latest methodologies and theories promoted by this branch of palaeontology.
By reading the listing, looking at the images and consulting the illustrations will certainly enable you to answer the three questions below via my profile mail. You validate your log successfully by attaching a photographic record that gives an unambiguous account of your research in the field, which you should post in your log.
P1. Consult the chapter "Etiological or Behavioural Model" in the listing, particularly the image and explanatory captions which will surely enable you to answer the following question: what were these Trilobites doing when they left these records?
P2. Consult the chapter "Icnogenus Cruziana" in the listing, which mentions that Trilobites' excavations typically show a bilobed, unbranched pattern, with a well-marked median or central groove and fine striations oblique to this groove. Which of these characteristics is most evident in this Cruziana?
P3. Consult the chapter "Taxonomic (or morphological) analysis model" in the listing and choose the most comprehensive option to refer to the CRUZIANA ichnogen:
A. a fossil and its ichnogen. B. a fossil responsible for producing the records.
C. an ichnofossil, its ichnogenus and associated behaviour. D. an ichnofossil and its taxonomy.
Introduction and Concepts:
A first division is necessary about fossil records: we call ICNOFÓSIIL those records that account for the activity of an organism. We call SEMATOFÓSSIL records that give an account of the body or parts of the body of an organism.
This Earthcache is about Ichnofossils left by INFAUNA made up of benthic marine fossils, which include all those organisms that inhabit the seabed where they burrow or burrow into the sediment, depending on an unconsolidated substrate such as sand or fine-grained sediments. Examples of such living beings are urchins, cucumbers and starfish, sea sponges, worms (annelid worms), anemones and corals as well as crustaceans from the Decapod group such as shrimps, lobsters, and crayfish.
The study of the record of the activity of BENTONIC marine organisms called BIOTURBATION, i.e. the process by which the organisms that inhabit the seabed reorganise the surface sediment layer, or the way in which sediments are worked by biological action (Kristensen et al., 2012), is a branch of Palaeontology called ICNOLOGY. The empirical records that account for this process is called ICNOFOSSIES or ICNITES, which can be tracks, trails, excavations, tunnels, galleries, and burrows.
More recently, Ichnology has developed two analysis models to describe more systematically the recording of biogenic structures in sedimentary rocks and in particular the bioturbation caused by benthic invertebrate infauna: a taxonomic model based on the morphology of the biogenic structures and an ethological model that links the morphology of these structures to the behavioural attitude of the agent that caused them.
Taxonomic (or morphological) analysis model
Taxonomy is of vital importance for botanical and zoological identification and results from combining two words to name a Species (binomial system): the first word designates a Genus, the second word designates the Species of that Genus:
An example in the case of humans - Genus: Homo / Species: Sapiens
Another example in the case of flora: ZEA MAYS (common maize) ZEA defines the genus, MAYS the specific epithet that is associated with a name to qualify it as a species.
However, in the case of ICNOTAXONOMY, since its object of study is the classification of fossil traces left by organisms, what remains of them that is substantial and differentiating is the morphology of these traces, since the association with the organisms that caused them is difficult to connect: while the taxonomy of binomial vertebrate organisms immediately defines the organism that originated a given record (for example, a Dinoussaurus footprint allows the species and genus to be identified straight away), the same is no longer true of the taxonomy of invertebrate Ichnofossils, and the association between the trace of fossil activity and the specific living being that caused it is very rare. Furthermore, the same organism can cause different records, for example the well-known Trilobites cause 3 ichnofossils of different morphology depending on their behaviour in each case, be it resting, feeding, or moving. On the other hand, different organisms can cause the same type of record, as is the case with countless living beings that build burrows or move around in the substrate.
Given this difficulty, ichnologists have opted to integrate and group ichnofossils around the morphology of these records, as they have concluded that these structures (burrows, undergrounds, tunnels, etc.) contain a morphological similarity that suggests they were built by species with certain affinities. This systematisation gave rise to the concept of ICNOGENOSIS, which refers to any genus known by the traces of its activity and which reflects, through these records, a distinctive behaviour from other genera.
The Icnogenus CRUZIANA:
Cruziana is described as “… an elongated, bilobed excavation with lateral grooves generated by the displacement of trilobites or arthropods in general) with the lower portion of the body buried in the sediment...”(Hantzschell, 1975), which results in a path with a typical bilobed pattern, unbranched, with a well-marked median groove, presenting fine oblique grooves to this groove. In the illustration below you can see a Cruziana with the bilobed course, and median or central groove highlighted:
Apart from Cruziana, there are countless ICNOGENES in benthic marine environments, each with its own particular morphology. Just out of curiosity and general occurrence, we'd like to highlight four ICNOGENES whose images you can access by clicking on their names: CHONDRITES, SKOLITHOS, both attributed to segmental worms, THALLASINOIDES, attributed to decapods such as crabs, lobsters, shrimps and ZOOPHYCUS, attributed to annelid worms and arthropods such as crabs.
Etiological or behavioural model of analysis (Adolf Seilacher, 1964)
The concept of ICNOGENER supported by the morphology of fossil traces was further refined with the ETHOLOGICAL classification model, which simply proposes that the morphology of fossil traces translates a certain behaviour of the agent. Behaviour is never directly observed, but deduced according to the fossil trait: it is not considered to be a basic function of the organism, but a reaction to adjust to its environment. Ichnologists have systematised seven of the most common types of incofossils that typify behaviour and whose record we can individualise by analysing the morphology of these traits. These seven types of behaviour have been designated as shown in the image and legend below:
CUBICHNIA (11 and 12): RESTING / HIDING - this record indicates that the organism was simply standing still and resting. Another possible interpretation is that it was a predator in ambush or hidden prey. They form when the animal stops and burrows into the sediment, producing an impression of its ventral part. For example, a Trilobite in this position would generate this fossil trace.
DOMICHNIA (7 and 8): HABITATION - this record indicates that the organism remained in its dwelling or was in the process of building it. They have T-shaped or Y-shaped structures and can even close into octagonal cocoons. They are common in organisms that feed in suspension, such as many crustaceans.
REPICHNIA (1): LOCOMOTION - this entry means that the animal was on the move, crawling, either to migrate or in search of food.
AGRICHNIA (4 and 5): CULTIVATION/AGRICULTURE - this record is a feeding strategy and means that the animal was building traps for capturing microfauna or silos for growing fungi depending on whether it has more or fewer openings to the outside. These are structures with regular patterns forming meanders or spiral nets. They are typical of benthic organisms that live deep below the surface mud.
FODINICHNIA (6): MINING - this record consists of another feeding strategy and means that the organism would be ingesting the substrate to filter food. It is usually associated with a vertical dwelling or burrow that widens at the base into a broader 3D structure that can be branched, U-shaped, radial or complex. They are associated with organisms that feed on the suspended substrate.
PASCICHNIA (3): PASTAR - this record is also a feeding strategy, but associated with herbivorous organisms. It means that the animal was moving and feeding at the same time, which tends to create these very meandering structures, as this allows the organism to cover a larger area in search of nutrients.
FUGICHNIA (9 and 10): FUGA/ESCAPE - this record occurs whenever the animal takes refuge in a new place in the substrate. They are caused by organisms that feed in the soil and mean that the animal had to move upwards to escape the accumulation of sediment and die underground, or on the contrary, it buried itself in order to escape the sediment deficit and no longer be subject to predation.
Trilobites, brief description:
The ichnogenus Cruziana, contrary to what is usual in records of marine benthic organisms, is usually associated with the class TRILOBITE, a Phylum that aggregates Arthropods (for example and among others, the current spiders, grasshoppers and crabs) and refers to their burrowing activity in the marine sediment. They inhabited the oceans during the Palaeozoic Era, i.e. the period between 541 and 262 m.y. ago, occupying the top of the food chain. They lived near the bottom at depths ranging from 300 metres to shallower areas closer to the coast.
From an anatomical point of view, Trilobites could reach between 3 and 10cm in length, in rarer cases around 80cm in length. They had an exoskeleton in the dorsal area and their name refers to the existence of three lobes on the back, one central and two lateral. Their skeleton had three elements called the Cephalon which included the eyes and mouth, the Thorax made up of a variable number of segments and the Pogidium or tail area. Below is a realistic illustration of Trilobites.
Mação, a brief geological overview:
We'll have to go back 485.4 m.y. and place ourselves in the remote Ordovician period. Before this period, the whole area was an immense sea between two continental masses: Laurasia and Gondwana, and the space in between was occupied by the sea. This succession lasted for a long time and the regime was one of progressive filling of the ocean basins with sediment being carried by submarine fans or by the deposition of slopes on marine escarpments (turbidites), which manifested themselves "... to the NE in the Douro region (Sousa, 1982) and to the SW in the Envendos/Rosmaninhal region (Romão, 2000)..." This area of Mação was located precisely on the continental margin of this ocean and was the scene of a passive deposition regime, and the common quartzite in the area is due to the persistence and intensity of quartz minerals from this deposition regime. It is also in this passive environment of fine and soft sediment accumulation that the perfect habitat arose for the Trilobites that proliferated here.
However, 485 m.y. ago, the tectonic regime changed and instead of the plates moving apart, it became one of plate approach/compression in what geologists call the "Variscan Inversion". As a result, continental blocks collided (Laurasia to the north and Gondwana to the south), culminating in the formation of the supercontinent Pangea. This collision also resulted in the wrinkling of the sediments at the top and consequent orogeny, which formed folds, synclines and anticlines, or, more simply, mountains. It is on the rocks of these very ancient mountains that you walk, where once, in a more or less deep sea, Trilobites lived whose records, in the form of excavations that had the opportunity to mineralize, allow us, after all these millions of years, to reason, based only on the records of their activity, their bustle in a myriad of behaviours.
Sources:
►Concepts in icnotaxonomy, R G. BROMLEY, Geologisk Centralinstitut, 0stervoldgade 10, Copenhaga, Dinamarca.
► Trace Fossil Analysis, Adolf Seilacher, Yale Geology Dept.
► Fossiilid.info https://fossiilid.info
► Wikipedia
P.S.: Thanks to the "Rotas de Mação" group (www.rotasdemacao.pt) for their nobility and willingness to publicize the municipality of Mação, and in particular for their enthusiastic help in locating this spot.