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Arqueologia28/06/2022

Fósseis no ‘Berço da Humanidade’ podem ser mais de 1 milhão de anos mais velhos do que se pensava

Quatro diferentes crânios de Australopithecus encontrados nas cavernas de Sterkfontein, África do Sul. O preenchimento da caverna de Sterkfontein contendo esses e outros fósseis de Australopithecus foi datado de 3,4 a 3,6 milhões de anos atrás, muito mais antigo do que se pensava anteriormente. A nova data derruba o conceito de que o australopiteco sul-africano é uma ramificação mais jovem do Australopithecus afarensis da África Oriental. Crédito: Jason Heaton e Ronald Clarke, em cooperação com o Museu Ditsong de História Natural

28/06/22 - 09h12min

A Terra não revela seus segredos facilmente — nem mesmo no “Berço da Humanidade” na África do Sul, onde foram encontrados muitos fósseis relacionados à evolução humana.

Durante décadas, os cientistas estudaram esses fósseis de ancestrais humanos primitivos e seus parentes há muito perdidos. Agora, um método de datação desenvolvido por um geólogo da Universidade Purdue (EUA) apenas empurrou a idade de alguns desses fósseis encontrados no local das cavernas de Sterkfontein para mais de 1 milhão de anos. Isso os tornaria mais velhos que Dinkinesh, também chamado de Lucy, o fóssil de Australopithecus mais famoso do mundo.

O “Berço da Humanidade” é um Patrimônio Mundial da Unesco na África do Sul que compreende uma variedade de depósitos de cavernas com fósseis, incluindo as cavernas de Sterkfontein. Sterkfontein ficou famosa pela descoberta do primeiro Australopithecus adulto, um antigo hominídeo, em 1936. Os hominídeos incluem humanos e nossos parentes ancestrais, mas não os outros grandes símios. Desde então, centenas de fósseis de Australopithecus foram encontrados lá, incluindo a conhecida Mrs. Ples e o esqueleto quase completo conhecido como Little Foot. Paleoantropólogos e outros cientistas estudaram Sterkfontein e outros locais de cavernas no Berço da Humanidade por décadas para lançar luz sobre a evolução humana e ambiental nos últimos 4 milhões de anos.

Novo método

Darryl Granger, professor de ciências terrestres, atmosféricas e planetárias na Faculdade de Ciências da Universidade Purdue, é um desses cientistas, trabalhando como parte de uma equipe internacional. Granger é especialista em datar depósitos geológicos, incluindo aqueles em cavernas. Como doutorando, ele desenvolveu um método para datar sedimentos de cavernas enterradas usado agora por pesquisadores de todo o mundo. Seu trabalho anterior em Sterkfontein datou o esqueleto de Little Foot com cerca de 3,7 milhões de anos, mas os cientistas ainda estão debatendo a idade de outros fósseis no local.

Em um estudo publicado na revista Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), Granger e uma equipe de cientistas, incluindo pesquisadores da Universidade de Witwatersrand em Johanesburgo (África do Sul) e da Universidade Toulouse-Jean Jaurès (França), descobriram que não apenas Little Foot, mas todos os sedimentos das cavernas contendo Australopithecus datam de cerca de 3,4 a 3,7 milhões de anos, em vez de 2-2,5 milhões de anos, como os cientistas teorizaram anteriormente. Essa idade coloca tais fósseis no início da era do Australopithecus, e não perto do fim. Dinkinesh, que vem da Etiópia, tem 3,2 milhões de anos, e sua espécie, Australopithecus africanus, tem cerca de 3,9 milhões de anos.

Sterkfontein é um sistema de cavernas profundo e complexo que preserva uma longa história de ocupação hominínea da área. Compreender as datas dos fósseis aqui pode ser complicado, pois rochas e ossos caíram no fundo de um buraco profundo no solo, e há poucas maneiras de datar os sedimentos das cavernas.

Datação das rochas

Na África Oriental, onde muitos fósseis de hominídeos foram encontrados, os vulcões do Grande Vale do Rifte depositam camadas de cinzas que podem ser datadas. Os pesquisadores usam essas camadas para estimar a idade de um fóssil. Na África do Sul – especialmente em uma caverna –, os cientistas não têm esse luxo. Eles normalmente usam outros fósseis de animais encontrados ao redor dos ossos para estimar sua idade ou fluxo de calcita depositado na caverna. Mas os ossos podem se deslocar na caverna, e o espeleotema (formação rochosa que ocorre tipicamente no interior de cavernas como resultado da sedimentação e cristalização de minerais dissolvidos na água) jovem pode ser depositado em sedimentos antigos, tornando esses métodos potencialmente incorretos. Um método mais preciso é datar as rochas reais nas quais os fósseis foram encontrados. A matriz de concreto que incorpora o fóssil, chamada brecha, é o material que Granger e sua equipe analisam.

“Sterkfontein tem mais fósseis de australopitecos do que em qualquer outro lugar do mundo”, disse Granger. “Mas é difícil obter uma boa data sobre eles. As pessoas olharam para os fósseis de animais encontrados perto deles e compararam as idades das características das cavernas, como espeleotemas, e obtiveram uma série de datas diferentes. O que nossos dados fazem é resolver essas controvérsias. Ele mostra que esses fósseis são antigos – muito mais antigos do que pensávamos originariamente.”

Granger e a equipe usaram espectrometria de massa de acelerador para medir nuclídeos (espécie atômica caracterizada pelos seus números atômico e de massa) radiativos nas rochas, bem como mapeamento geológico e uma compreensão íntima de como os sedimentos das cavernas se acumulam para determinar a idade dos sedimentos contendo australopitecos em Sterkfontein.

Mapas cuidadosos

Granger e o grupo de pesquisa do Purdue Rare Isotope Measurement Laboratory (PRIME Lab) estudam os chamados nuclídeos cosmogênicos e o que eles podem revelar sobre a história dos fósseis, características geológicas e rochas. Nuclídeos cosmogênicos são isótopos extremamente raros produzidos por raios cósmicos— partículas de alta energia que bombardeiam constantemente a Terra. Esses raios cósmicos que chegam têm energia suficiente para causar reações nucleares dentro das rochas na superfície do solo, criando novos isótopos radiativos dentro dos cristais minerais.

Um exemplo é o alumínio-26: o alumínio ao qual falta um nêutron e decai lentamente para se transformar em magnésio durante um período de milhões de anos. Como o alumínio-26 é formado quando uma rocha é exposta na superfície, mas não depois de ter sido profundamente enterrada em uma caverna, os pesquisadores do PRIME Lab podem datar os sedimentos das cavernas (e os fósseis dentro deles) medindo os níveis de alumínio-26 em conjunto com outro nuclídeo cosmogênico, o berílio-10.

Além das novas datas em Sterkfontein baseadas em nuclídeos cosmogênicos, a equipe de pesquisa fez mapas cuidadosos dos depósitos das cavernas e mostrou como fósseis de animais de diferentes idades teriam sido misturados durante as escavações nas décadas de 1930 e 1940, levando a décadas de confusão com as eras anteriores. “O que espero é que isso convença as pessoas de que esse método de datação dá resultados confiáveis”, disse Granger. “Usando esse método, podemos colocar com mais precisão os humanos antigos e seus parentes nos períodos de tempo corretos, na África e em outros lugares do mundo.”

A idade dos fósseis é importante porque influencia a compreensão dos cientistas sobre a paisagem viva da época. Como e onde os humanos evoluíram, como eles se encaixam no ecossistema e quem são e foram seus parentes mais próximos constituem questões prementes e complexas. Colocar os fósseis de Sterkfontein em seu contexto adequado é um passo para resolver todo o quebra-cabeça.

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