Tafonomia atualística de ofiuroides

Abstract

Resumo: Ofiuroides são um grupo de equinodermos muito importante para rastrear condições excepcionais de fossilização. Isso deve-se ao fato de eles terem um hábito de vida livre que favorece o escape do soterramento, além de um esqueleto multi-elemental muito de licado que rapidamente desarticula após a morte. No entanto, embora esses princípios se jam consolidados na paleontologia, estudos de tafonomia atualística ainda são escassos para ofiuroides modernos, retendo muitas interpretações no campo da especulação. Por isso, o objetivo da tese foi explorar como diferentes variáveis ambientais podem influenciar no potencial de fossilização desses equinodermos em bacias marinhas. Para isso, 34 ex perimentos laboratoriais avaliaram o papel de diferentes tipos de fluxos deposicionais, agen tes bioestratinômicos e processos diagenéticos na preservação de espécimes de Amphip holis januarii, coletados no Complexo Estuarino de Paranaguá, no Paraná. Do ponto de vista deposicional, os resultados evidenciaram que leitos de 10 cm de espessura são o limite-chave para o soterramento de espécimes vivos na maior parte dos casos. A deposição de leitos arenosos resultou em taxas maiores de autotomia, enquanto leitos lamosos be neficiaram a preservação de esqueletos intactos. No entanto, a deposição de lama não mos trou nenhum efeito entorpecente como anteriormente sugerido para equinodermos. O efeito anestésico foi observado somente sob sedimentos ricos em água doce intersticial, parali sando os espécimes e impedindo o escape devido às mudanças na salinidade. Do ponto de vista bioestratinômico, a acidificação, a energia da água, a produção de bolhas, a ati vidade microbiana, o crescimento de algas e a atividade de necrófagos foram os principais agentes de destruição das carcaças. Ainda assim, os experimentos apontaram que altera ções bruscas na salinidade e na temperatura podem ser eficientes para limitar a distribuição de necrófagos e microrganismos, enquanto fundos escuros e estagnados podem proteger as carcaças de correntes e da desestabilização ocasionada pelo crescimento de algas fi lamentosas. Diferente da ideia de que a anoxia pode beneficiar a preservação, os resultados também destacaram que fundos pobres em oxigênio não limitam a desarticulação causada por micronecrófagos anaeróbicos. As condições anóxicas ainda aceleraram a produção de bolhas no sedimento e favoreceram a acidificação da coluna d'água, destruindo o esqueleto carbonático dos ofiuroides. Por fim, do ponto de vista diagenético, a preservação das partes moles foi controlada principalmente pela estrutura esquelética e pelo tipo de sedimento de soterramento. Enquanto as vísceras alojadas no disco foram mais propensas à compressão e à polimerização, as propriedades antibacterianas de argilas cauliníticas foram bem-suce didas em preservar compressões carbonáceas maiores e mais espessas ao longo das car caças de ofiuroides. Tais resultados podem servir como um guia na interpretação tafonômica de fósseis de equinodermos e de outros organismos multi-elementais preservados em várias unidades geológicas marinhas, além das limitações de idade ou localização

Abstract: Ophiuroids are a highly significant group of echinoderms for tracing exceptional fos silization conditions. This is due to their free-living habit, which facilitates escape from burial, as well as their highly delicate multi-element skeleton, which rapidly disarticulates after death. However, although these principles are well established in palaeontology, actualistic tapho nomic studies on modern ophiuroids remain scarce, leaving many interpretations in the realm of speculation. Therefore, the aim of the thesis was to explore how different environmental variables may influence the fossilization potential of these echinoderms in marine basins. To achieve this, 34 laboratory experiments assessed the role of different types of depositional f lows, bioestratinomic agents, and diagenetic processes in the preservation of Amphipholis januarii specimens, collected from the Paranaguá Estuarine Complex in Paraná, Brazil. From a depositional perspective, the results indicated that 10 cm-thick beds represent the critical threshold for the burial of live specimens in most cases. The deposition of sandy beds re sulted in higher rates of autotomy, whereas muddy beds favoured the preservation of intact skeletons. However, mud deposition did not exhibit any numbing effect as previously pro posed for echinoderms. The anaesthetic effect was observed only under sediments rich in interstitial fresh water, paralysing the specimens and preventing escape due to changes in salinity. From a bioestratinomic perspective, acidification, water energy, bubble production, microbial activity, algae growth, and scavenger activity were the main agents of carcass de struction. Nonetheless, the experiments also pointed that abrupt changes in salinity and tem perature can effectively limit the distribution of scavengers and microorganisms, while darker and stagnant bottoms can protect carcasses from currents and from destabilization caused by the rapid growth of filamentous algae. Contrary to the notion that anoxia can favour preser vation, the results highlighted that oxygen-poor bottoms do not limit disarticulation by anaer obic microscavengers. The anoxic conditions themselves also lead to the liberation of bub bles in the sediment and boosted the acidification of the water column, destroying the ophi uroid skeleton. Finally, from a diagenetic perspective, soft tissue preservation was primarily controlled by skeletal structure and the type of burial sediment. While viscera housed in the f lexible disc were more prone to compression and polymerization, the antibacterial properties of kaolinitic clays successfully preserved larger and thicker carbonaceous compressions along the ophiuroid carcasses. These results may serve as a guide for the taphonomic in terpretation of echinoderm fossils and other multi-element organisms preserved in different marine geological units, beyond limitations of age or locality.