NOVO INSTRUMENTO DATA VELHO ESQUELETO ANTERIOR A ‘LUCY’; “LITTLE FOOT” COM 3.67 MILHÕES DE ANOS DE IDADE.

Um esqueleto chamado “Little Foot” está entre os mais antigos esqueletos de hominídeos, datado em 3.67 milhões anos de idade, de acordo com o método de datação funcional avançado.

Esta imagem mostra o crânio Little Foot (STW 573). Crédito: Foto: cortesia da Universidade de Witwatersrand

Crânio Little Foot (STW 573). Crédito: Foto: cortesia da Universidade de Witwatersrand

“Little Foot” é um esqueleto raro, quase completo de Australopithecus descoberto pela primeira vez há 21 anos em uma caverna em Sterkfontein, no centro de África do Sul. A nova data coloca o Little Foot como um parente mais velho de Lucy, um esqueleto de Australopithecus famoso, datado em 3,2 milhões de anos que foi encontrado na Etiópia.

Acredita-se que o Australopithecus é um ancestral evolutivo dos ancestrais de seres humanos que viveram entre 2 milhões e 4 milhões ano em agosto.

As ferramentas de pedra encontradas em um nível diferente da caverna de Sterkfontein foram datadas em 2.18 milhões anos de idade, tornando-os entre os mais antigos instrumentos de pedra conhecido na África do Sul.

Uma equipe de cientistas da Universidade de Purdue; da Universidade de Witwatersrand, África do Sul; da Universidade de New Brunswick, no Canadá; e da Universidade de Toulouse, França, realizou a pesquisa, que será apresentado na revista Nature.

Ronald Clarke, professor do Instituto de Estudos Evolutivos da Universidade de Witwatersrand, que descobriu o esqueleto Little Foot, disse que o fóssil representa um Australopithecus prometheus, uma espécie muito diferente de seu contemporâneo, o Australopithecus afarensis, e com mais semelhanças com a linhagem Paranthropus.

“Isso demonstra que os hominídeos posteriores, por exemplo, o Australopithecus africanus e Paranthropus e nem todos tem que ter derivado de Australopithecus afarensis“, disse ele.

“Temos apenas um pequeno número de sítios que tendem a basear nossos cenários evolutivos sobre os poucos fósseis que temos a partir desses locais. Esta nova data é um lembrete de que poderia muito bem haver muitas espécies de Australopithecus que se estenderam por uma área muito mais ampla de África”.

Não havia nenhum consenso sobre a idade do esqueleto Little Foot, nomeado segundo quatro pequenos ossos do pé encontrados em uma caixa de fósseis junto com o de animais que levou à descoberta do esqueleto. Datações anteriores variaram de 2 a 4 milhões anos de idade, com uma estimativa de 3 milhões de anos preferida pelos paleontólogos familiarizados com o sítio, disse Darryl Granger, professor de geologia, ciências atmosféricas e planetárias em Purdue, que em colaboração com Ryan Gibbon, um ex-pesquisador de pós-doutorado, liderou a equipe e realizou as coletas e datações.

A datação contou com uma técnica radioisotópica pioneira de Granger acoplada a um detector poderoso originalmente destinado a analisar amostras de vento solar da missão Genesis da NASA. O resultado foi uma margem de erro relativamente pequena, de 160 mil anos para Little Foot e 210 mil anos para as ferramentas de pedra.

A técnica, chamada isocronos, usa radioisótopos de dentro de várias amostras de rochas que cercam um fóssil.

A datação depende da medição de isótopos radioativos de alumínio-26 e berílio-10 em de dentro da rocha de quartzo. Estes isótopos são criados apenas quando a rocha é exposta aos raios cósmicos. Quando uma rocha está na superfície, ele acumula estes isótopos. Quando é enterrada ou depositada em uma caverna, o decaimento de isótopos ocorre em taxas conhecidas. A razão entre o restante de alumínio-26 e berílio-10 pode ser utilizada para determinar quanto tempo a rocha foi subterrânea, disse Granger.

A representação gráfica das relações do isótopo, chamada de isocron foi criada para as amostras de rocha. Se há uma forte linha de isocron, aumenta a confiança de que as amostras na linha de cumprem os critérios para serem bons candidatos para datação precisa. Amostras assim são de grande interesse devido a trasladação ou movimento natural de sedimentos dentro do sítio, caem para acima ou abaixo da linha e podem ser retiradas da análise, disse Granger.

“Se tivéssemos apenas uma amostra e rocha, e isso aconteceu com as rochas enterradas, então a rocha re-exposta é enterrada novamente, as datas seriam descartadas porque a quantidade de radioisótopos teriam aumentado durante sua segunda exposição”, disse ele. “Com esse método, podemos dizer se isso aconteceu ou se a amostra manteve-se imperturbável desde o enterro com o fóssil. É custoso e da muito trabalho executar várias amostras, mas acho que este é o futuro da datação, devido da confiança que seu método pode ter em seus resultados”.

Dentre 11 amostras coletadas a partir do sítio ao longo da última década, nove caíram em uma única linha isocron, que é um resultado muito robusto, disse ele.

Esta foi a segunda tentativa de Granger em datar o fóssil através da técnica de sepultamento e uma chance de testar suas habilidades. Em 2003, ele estimou um fóssil de cerca de 4 milhões com alguns milhares de anos para mais ou para menos de desvio. As datas foram questionadas porque este trabalho anterior não poderia mostrar se as datas do enterro do fóssil foram comprometidas por enterramento anterior em outras partes da caverna, disse ele.

“A data original da publicação era considerada velha demais, e ela não foi bem recebida”, disse Granger. “No entanto, datando o fóssil do Little Foot em 3.670 milhões de anos de idade realmente cai dentro da margem de erro que tínhamos para o nosso trabalho original. Aconteceu que era uma boa idéia, afinal.”

A tentativa original de Granger foi quando ele usou pela primeira vez o alumínio-26 e berílio-10 para fazer a datação radioisotópica e determinar a idade de um fóssil. Ele desenvolveu o método em 1997 e usou pela primeira vez para estudar mudanças nas montanhas, rios e outras formações geológicas. Por causa de seu ritmo muito lento de decadência, estes radioisótopos particularmente permitem atingir datas de milhões de anos, muito mais longe na história do que os pareceres mais comumente conhecidos, como a datação por carbono 14. Isso só pode esticar para trás em cerca de 50 mil anos, disse ele.

Apenas uma pequena quantidade de radioisótopos permanece no quartzo depois de milhões de anos, e só pode ser medida por meio da análise de espectrometria de massa ultra-sensível do acelerador Rare Isotope do laboratório de Purdue Measurement, ou RAW Lab, é um dos dois únicos laboratórios do país com equipamentos capazes de realizar esse tipo de análise, disse Marc Caffee, professor de Purdue da física e diretor do Laboratório PRIME, que estava envolvido na pesquisa.

Gibbon se juntou a Granger em seu trabalho sobre as amostras de Sterkfontein em 2010 e foi um pesquisador chave na pesquisa. Granger e Gibbon decidiram usar a nova técnica isocron para testar se o quartzo foi reformulado e se as datas poderiam ser confiáveis.

Para medir os radioisótopos o quartzo é separado das rochas e depois pulverizado e dissolvido em uma solução que pode ser analisada pelo acelerador e detector. Uma dificuldade comum na medição da presença de quantidades vestigiais de radioisótopos é a presença de outros radioisótopos. Em tentativas anteriores de medição das amostras de Sterkfontein usando um detector diferente, o alumínio-26 foi especialmente difícil de medir por causa de magnésio-26.

“Nós tínhamos quase desistido e quase nos afastamos do projeto que achamos que tinha falhado”, disse ele. “Em seguida, o novo detector foi concluído, e nós pensamos que lhe daríamos uma última chance.”

Desta vez, a equipe usou o poderoso espectrômetro de massa e acelerador do PRIME Lab e um novo detector, chamado gas magnet detected, para medir os radioisótopos.

“Conseguimos nossa medida, mas ficamos surpresos com datas tão velhas”, disse Granger. “Nós duplicamos e triplicamos as analises de nossos resultados, a execução da medida de novo e de novo.”

O gas magnet detected cria uma carga diferente nos dois radioisótopos e lança o magnésio-26 em um caminho diferente, com uma curvatura que falha ao detector. Isto reduz a taxa de magnésio e aumenta a contagem do alumínio-26 e faz com que seja um bom detector, o que resulta em uma margem muito menor de erro na medição, disse Caffee.

O gas magnet detected era originalmente para ser usado para analisar amostras de vento solar coletada pela sonda Genesis. Infelizmente, a cápsula espacial que transporta as amostras caiu em 2004 em seu retorno à Terra. O acidente atrasou análise das amostras Genesis, mas Caffee continuou a construir o detector e ele foi concluído no Verão de 2014. Caffee, desde então, usou-o para realizar a análise de outros projetos, incluindo aqueles a partir do sítio de Sterkfontein.

“Apenas alguns detectores deste tipo existem no mundo”, disse Caffee. “Uma das razões que eu vim para Purdue era para fazer parte da ciência revolucionária que pode ser feita quando esses recursos são aplicados a problemas desafiadores. Estes resultados destacam o que pode ser conseguido através de uma colaboração que abrange várias disciplinas. Ele não podia ter ocorrido sem as habilidades e recursos que cada pessoa presente nesta mesa”.

Em adição à Granger, Clarke, Gibbon e Caffee, co-autores do paper incluem Kathleen Kuman, um professor especialista no início da Idade Média e arqueologia na Faculdade de Geografia, Arqueologia e Estudos ambientais da Universidade de Witwatersrand, em Johannesburg, África do Sul; Laurent Bruxelas, um pesquisador em geomorfologia e karstology no Instituto Nacional Francês para a Investigação Arqueológica Preventiva em Nimes, França.

As ferramentas do local já havia determinado a ser esteve Oldowan, uma tecnologia de ferramentas de pedra lascada simples considerada a mais antiga indústria de ferramenta de pedra na pré-história.

As novas datas para os artefatos Sterkfontein mostram que esta indústria é consistentemente presente na África do Sul por 2 milhões de anos, uma idade muito mais recente para hominídeos portadores de ferramentas do que o anteriormente previsto nesta parte da África, disse Kuman.

“É agora claro que o pequeno número de sítios Oldwan no sul da África é limitado devido a investigação limitada e não à ausência desses hominídeos”, disse ela.

Granger aguarda com expectativa a aplicação da técnica de mais fósseis na Sterkfontein em outros lugares.

Fonte: Science Daily

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