alexandra caramês fitofósseis da formação tremembé, paleógeno da bacia sedimentar de taubaté

210 Pages·2013·8.51 MB·English

by  Alexandra Caramês

CEPPE
CENTRO DE PÓS-GRADUAÇÃO E PESQUISA
MESTRADO EM ANÁLISE GEOAMBIENTAL

ALEXANDRA CARAMÊS

FITOFÓSSEIS DA FORMAÇÃO TREMEMBÉ, PALEÓGENO DA
BACIA SEDIMENTAR DE TAUBATÉ: FISIOGNOMIA, TAXONOMIA E
INTERAÇÕES PLANTA – INSETO.

Guarulhos
2012
ALEXANDRA CARAMÊS

FITOFÓSSEIS DA FORMAÇÃO TREMEMBÉ, PALEÓGENO DA
BACIA SEDIMENTAR E TAUBATÉ: FISIOGNOMIA, TAXONOMIA E
INTERAÇÕES PLANTA – INSETO.

Dissertação apresentada à Universidade
Guarulhos, para obtenção do título de Mestre em
Análise Geoambiental.
Área de concentração: Indicadores de
Transformações Ambientais.
Orientadora: Profª Drª Mary Elizabeth C.
Bernardes-de-Oliveira

Guarulhos
2012
A Comissão Julgadora dos Trabalhos de Defesa de Dissertação de
MESTRADO, intitulada “Fitofósseis da Formação Tremembé, Paleógeno da
Bacia Sedimentar de Taubaté: fisiognomia, taxonomia e interações planta-
inseto” em sessão pública realizada em 11 de Setembro de 2012, considerou a
candidata Alexandra Guedes Caramês aprovada com louvor.
A Banca Examinadora foi composta pelos seguintes pesquisadores:

Profª. Drª. Mary Elizabeth Cerrutti Bernardes-de-Oliveira
Orientadora
Universidade Guarulhos - UnG

Prof. Dr. Paulo Roberto dos Santos
Instituto de Geociências da Universidade São Paulo – IGc / USP

Profª. Drª. Maria Judite Garcia
Universidade Guarulhos - UnG

Guarulhos
2012
Dedico este trabalho ao meu pai Júlio Caramês
Garcia, notável pelo espírito idealista e
admirável pela generosidade.
AGRADECIMENTOS

À Profª Drª Mary E. C. Bernardes-de-Oliveira, que me mostrou o quão
instigante é o mundo da pesquisa, orientando-me com excelência e compartilhando,
além do seu conhecimento, sua amizade, preocupação e carinho.
Ao Prof. Dr. Antônio Roberto Saad que, em suas aulas, evidenciou a importância da
metodologia na investigação científica e, como Coordenador do Programa, pelo
incentivo e compreensão.
À Profª Drª Maria Judite Garcia que, além de ensinar as técnicas de reconstituição
ambiental, atenciosamente disponibilizou o acesso e usufruto da biblioteca, dos
equipamentos e dependências do Laboratório de Palinologia e Paleobotânica
“Prof.Dr. Murilo Rodolfo de Lima”, na Universidade Guarulhos.
Ao corpo docente do Programa de Mestrado em Análise Geoambiental, Prof. Dr.
Kenitiro Suguio, Prof. Dr. Paulo Eduardo de Oliveira, Prof. Dr. Décio Luis
Semensatto Junior e Prof. Dr. Mário Lincoln de C. Etchebehere.
Aos Ms. Sc. Fábio da Costa Casado e Rosana Saraiva Fernandes que estiveram
acessíveis sempre que precisei de auxílio.
À Isaura Alves da Silva Mendes, pela revisão bibliográfica e versões para o Inglês.
Ao Ms. Sc. Elcio Macias de Mello, pelas sessões fotográficas dos fitofósseis; à
bióloga Patrícia Ferreira Rosa Cardoso, pela clarificação das amostras e, ao Ms. Sc.
Osny Tadeu de Aguiar, biólogo pesquisador na Divisão de Dasonomia do Instituto
Florestal de São Paulo que, gentilmente, cedeu amostras de exsicatas.
Aos técnicos e funcionários do Laboratório, à secretária do CEPPE Gisele Dueñas e
ao Laboratório de Paleobotânica e Palinologia do IGc/ USP que permitiu a utilização
de suas dependências para realizar parte desse trabalho.
Aos colegas Roberto Barbosa Rodrigues, Nathali Ingrid de Castro, Junior Bispo de
Menezes, Edjoel Carvalho Veiga e Patrícia Tufano, pelas sugestões e amizade.
À minha mãe Candida Guedes Caramês Garcia, por ter me ensinado que a
educação é um bem primordial e pelo seu apoio em minha formação acadêmica.
À Srª Maria do Carmo Souza, pelo apoio e cumplicidade, e à querida Giulia Eduarda
pelo companheirismo.
TThhee ddeeaatthh ooff tthhee lleeaaff iiss lliiffee ffoorr mmee,,
wwaass bboorrnn iinn aa ttrreeee yyeesstteerrddaayy,,
ttoo rreebboorrnn aass aa ffoossssiill ttooddaayy,,
tteessttiiffyyiinngg tthhee hhiissttoorryy ffoorreevveerr..
RESUMO

O presente documento foi desenvolvido como Dissertação de Mestrado em Análise
Geoambiental, no Centro de Pós Graduação e Pesquisa da Universidade Guarulhos,
dentro da linha de pesquisa - Indicadores de Transformações Ambientais. Insere-
se no Projeto “Análise paleoambiental do Paleógeno e Neógeno da região sudeste
do Brasil, como subsídio ao entendimento da paisagem natural quaternária” cujo
alvo maior é realizar estudos que contribuam para o conhecimento da composição e
evolução florística, idade e indicações paleoclimáticas de depósitos paleógenos e
neógenos das bacias sedimentares brasileiras e suas influências no cenário atual.
Este estudo visou nova análise, sob diversos aspectos da paleobotânica, como a
tafonomia, taxonomia, indícios de interação planta / animal, análise morfográfica
foliar e de outras estruturas vegetais como ramos e frutos, de uma tafoflora da
Formação Tremembé, bacia de Taubaté, com representantes gimnospérmicos e
angiospérmicos parcialmente identificados em estudos anteriores. Os
macrofitofósseis são provenientes de um afloramento dessa formação, localizado no
km 11 da rodovia Quiririm – Campos do Jordão (SP 123), no Município de Taubaté,
notadamente reconhecido pelo seu acervo fossilífero de idade paleógena, com
grande diversidade taxonômica. Os resultados dessa análise, que inclui informações
bioestratigráficas e palinológicas, devem aprimorar os conhecimentos taxonômicos e
das relações paleoambientais, paleoclimáticas e paleoecológicas de seus
componentes, auxiliando na reconstituição paisagística oligocena do vale do
Paraíba. Estudos anteriores indicaram possível ocorrência de uma floresta
estacional semidecidual, bem como uma provável associação de florestas ombrófilas
densa e mista, no entorno do paleolago. Os macrofitofósseis estudados ocorrem em
folhelhos papiráceos da porção superior da Formação Tremembé, na forma de
impressões e incarbonizações, preservadas em ambiente lacustre redutor. Além de
reavaliar as características morfográficas foliares na busca de evidências
paleoclimáticas, realizou-se a identificação de novos taxa monilofíticos e
angiospérmicos, que completam o quadro paleoflorístico já conhecido. A avaliação
da interação ecológica planta e outros organismos, através da análise dos danos
causados por eles, e preservados sobre os macrofitofósseis, sugere intensa
atividade de herbivoria e parasitismo sobre táxons com as mesmas afinidades
botânicas atuais, e concordam com interpretações anteriores que indicaram um
clima mais quente e úmido do que o atual. Os macrofitofósseis identificados, de
ocorrência inédita, enquadram-se no cenário paleoambiental inferido para esta
tafoflora.

Palavras Chave: Paleobotânica, Formação Tremembé, Taxonomia,
Macrofitofósseis, Quiririm, Paleógeno, Bacia de Taubaté, Herbivoria.
ABSTRACT

This current paper was developed like a Master Dissertation on Geoenvironmental
Analysis, under the Post Graduate Studies and Research Center, Guarulhos
University, within the research line - Indicators of Environmental Changes. It is
part of the Project “Paleogene and Neogene palaeoenvironmental Analysis of the
Southeastern Brazil, as an aid to understanding the Quaternary landscape", whose
major goal is to conduct studies that contribute to the knowledge of the composition
and floristic evolution, age and palaeoclimate indicators of the paleogene and
neogene deposits of the Brazilian sedimentary basins and their influences at the
current scenario. This study aimed new analysis, on various aspects of the
palaeobotany, like the taphonomy, taxonomy, evidence of interaction plant / insect,
morphographic analysis of the leaf and other plant structures such as branches and
fruits, of a tafoflora from the Tremembé Formation, Taubaté basin, with
gimnospermics and angiospermics representatives partially identified in previous
studies. The macrofossil plants are from the outcrop "Quiririm - Campos do Jordão",
located at km 11 of SP-123 Highway, Taubaté city, remarkably recognized by its
fossil collection, paleogene age, with great taxonomic diversity. The results from this
analysis, which also builds on biostratigraphic and palynological information, should
improve our understanding about taxonomic, palaeoenvironmental, palaeoclimatic
and palaeoecological relationships of its components, assisting in the Oligocene
Paraiba Valley landscape reconstitution. The macrofossils plants occur in
papyraceous shales found at the upper portion of the Tremembé Formation in the
form of impressions and incarbonizations, preserved in lacustrine environment
reducer. Besides to reevaluate leaf morphography characters, searching for
paleoclimatic evidences, new Monilophyta and angiosperm taxa were identified to
complete the paleofloristic picture. The ecological interactions evaluation between
plants and others organisms, by the analysis of the insect damages and preserved
under the fossils leaves, suggest intense herbivory activity of taxa with the same
current botanical affinities, and accept previous interpretations that indicate a warmer
and moist climate. The botanical elements found and described for the first time to
this outcropping, suit themselves into the paleoenvironmental scenario inferred to this
taphoflora.

Keywords: Palaeobotany, Tremembé Formation, Taxonomy, macrophytofossil,
Quiririm, Tafoflora, Paleogene, Taubaté Basin, Herbivory.
LISTA DE FIGURAS

Figura 1 - Coluna geológica e cronológica da Era Cenozóica .......................... 17
Figura 2 - Tendências de temperaturas a partir do Paleógeno ......................... 18
Figura 3 - Configurações paleogeográficas entre o início e o final do Paleógeno 19
Figura 4 - Variação da temperatura média anual no Cenozóico da América do Sul,
de acordo com o modelo multivariado ............................................................... 20
Figura 5 - Reconstrução Paleogeográfica com os principais biomas para o
Oligoceno .......................................................................................................... 23
Figura 6 - Paleofitogeografia e paleoclima global inferidos para o Oligoceno ... 26
Figura 7 - Localização das ocorrências fitofossilíferas paleógenas brasileiras . 28
Figura 8 - Deriva continental entre a América do Sul e África ........................... 34
Figura 9 - Fases da deriva continental em diferentes idades geológicas .......... 35
Figura 10 - Mapa de distribuição dos quatro riftes do SRCSB .......................... 36
Figura 11 - Aspectos geográficos das bacias e formações do SE do Brasil ..... 37
Figura 12 - Feições geomorfológicas das principais bacias do RCSB .............. 38
Figura 13 - Mapa geológico da bacia de Taubaté ............................................. 39
Figura 14 - Seção Geológica Esquemática Transversal à bacia de Taubaté .... 40
Figura 15 - Modelos das fases de evolução sedimentar da bacia de Taubaté .. 41
Figura 16 - Cronolitoestratigrafia das bacias do Rift Paraíba do Sul ................. 43
Figura 17 - Folhelhos pirobetuminosos e papiráceos ....................................... 44
Figura 18 a. Contato discordante entre a Formação Tremembé e o pacote
coluvionar; b. Afloramento da Formação Tremembé ......................................... 45
Figura 19 - Localização do jazigo fossilífero Quiririm ........................................ 54
Figura 20 - Localização geográfica da bacia de Taubaté no Estado de SP ...... 55
Figura 21 - Mapa das divisões geomorfológicas do Estado de São Paulo........ 56
Figura 22 - Estimativa da cobertura florestal no Estado de SP (1952-1962) .... 57
Figura 23 - Reconstituição paisagística das encostas da serra do Mar e da serra da
Mantiqueira ....................................................................................................... 59
Figura 24 - Cobertura vegetal natural e antrópica das áreas próximas às serras do
Mar e Mantiqueira ............................................................................................. 60
Figura 25 - Perfil de calha do afloramento “Quiririm” ....................................... 64
Figura 26 - Esquema das possíveis sequências dos eventos tafonômicos ....... 67
Figura 27 - Proporções de folhas quanto ao tamanho ...................................... 73
Figura 28 - Proporções de bases foliares quanto à forma ................................ 74
Figura 29 - Proporções de ápices foliares quanto à forma ............................... 75
Figura 30 - Proporções das formas foliares ...................................................... 75
Figura 31 - Proporções dos tipos de margens foliares...................................... 76
Figura 32 - Proporções foliares quanto à simetria da área laminar ................... 76
Figura 33 - Inter-relações das ordens e de algumas famílias, segundo APG III 78
Figura 34 - Distribuição geográfica atual das espécies do gênero Equisetum .. 82
Figura 35 - Clado Magnoliidae simplificado ...................................................... 88
Figura 36 - Cladograma simplificado das famílias da ordem Magnoliales......... 90
Figura 37 - Distribuição geográfica atual da família Annonaceae ..................... 91
Figura 38 - Visão parcial da face foliar adaxial (A) e abaxial (B) de X. sericea . 94
Figura 39 - Variação na forma e dimensão da folha de Xylopia sericea St. Hil . 97
Figura 40 - Distribuição geográfica atual do gênero Xylopia L. ......................... 98
Figura 41 - Distribuição geográfica atual de X. sericea A. St. Hil no Brasil ....... 99
Figura 42 - Relações filogenéticas entre as famílias da ordem Sapindales ...... 101
Figura 43 - Distribuição geográfica atual da família Anacardiaceae ................. 101
Figura 44 - Folíolos de T. paraense e T. spruceanum; venação de T. paraense 107
Figura 45 - Distribuição geográfica atual de Thyrsodium na América do Sul .... 109
Figura 46 - Clado simplificado das asterídeas .................................................. 110
Figura 47 - Distribuição geográfica atual da família Apocynaceae.................... 111
Figura 48 - Esquema com as principais interações entre insetos e plantas ...... 119
Figura 49 - Coprólito associado a plantas terrestres primitivas (Devoniano) ... 120
Figura 50 - Comparação entre os padrões de diversificação das plantas vasculares
terrestres e dos insetos no tempo geológico ..................................................... 121
Figura 51 - Três grupos de alimentação funcional ........................................... 122
Figura 52 - Exemplos de danos provocados por insetos em macrofitofósseis .. 129
Figura 53 - Representantes atuais das famílias Cicadellidae e Actalionidae .... 133
Figura 54 - a. Visão ventral de um pentatomídeo; b. corixídeo aquático atual .. 134
Figura 55 - Representantes modernos dos coleópteros ................................... 135