Paleoantropologia, uma subdisciplina da antropologia, é o estudo de primatas extintos. Enquanto a maioria dos pesquisadores que fazem este tipo de trabalho são antropólogos, os paleontólogos (dentro da disciplina de geologia) também podem estudar primatas fósseis. O método primário utilizado pelos paleoantropologistas é a análise de restos fósseis. No entanto, eles dependem cada vez mais de outras disciplinas científicas para compreender melhor as forças ambientais que desempenharam um papel na nossa evolução, assim como a formação do registro fóssil. Por exemplo, os geólogos identificam processos de sedimentação e fossilização, e datam os fósseis e seus sedimentos associados usando uma variedade de técnicas (ver TÉCNICAS DE DATING abaixo). Uma variedade de disciplinas estão envolvidas em ajudar na reconstrução de ambientes antigos e comunidades biológicas. Os paleontólogos identificam os fósseis florais e faunísticos antigos. Os palinólogos analisam partículas nos núcleos dos oceanos e lagos, bem como pólen em sedimentos terrestres (ver Figura 1.2), para determinar a flora predominante numa determinada área num determinado momento. Taphonomistas ajudam a determinar como os conjuntos fósseis foram formados.
Nos anos 1920, Raymond Dart propôs que os primeiros hominídeos (primatas bípedes, como nós) encontrados nas cavernas da África do Sul tinham habitado essas cavernas. Além disso, ele interpretou as feridas de perfuração encontradas em alguns dos crânios como evidências de que aqueles hominins fabricavam e usavam armas para caça e agressão masculina. O taphonomista C. K. Brain argumentou em tempos mais recentes que ou os hominins caíam através de fendas em cavernas subterrâneas depois de terem sido encurralados em árvores por leopardos, ou os seus ossos eram arrastados por roedores, tais como porcos-espinhos, para roer. Agora percebemos que enquanto os primeiros membros da nossa tribo provavelmente usavam ferramentas simples, eles não eram caçadores de grandes jogos ou belicistas (ver Capítulo 15 para mais informações).
HISTÓRIA DA DISCIPLINA
Embora a paleoantropologia, como ciência formalmente reconhecida, seja bastante recente, as questões e crenças relacionadas com as nossas origens remontam aos membros mais antigos da nossa espécie e possivelmente até mais cedo. Todos os humanos modernos que vivem em sociedades tradicionais (por exemplo, bandos de caçadores-colectores, tribos ou chefes) ou de estados têm um conjunto de crenças associadas às suas origens. No entanto, quaisquer idéias que estejam fora do domínio da ciência são parte da religião de uma cultura e são chamadas de mitos da criação.
Os campos mais influentes que contribuíram para a ciência da paleoantropologia são a geologia, biologia e arqueologia. Os geólogos (mesmo aqueles que não foram reconhecidos como tal, por exemplo Charles Darwin) são os principais responsáveis pelas descobertas de que (1) a terra é antiga, e se formou através de processos naturais; (2) a terra foi originalmente coberta com água, e a vida começou naquele “mar primordial”; (3) a vida na terra originou-se com formas simples, com algumas espécies descendentes se tornando mais complexas com o tempo, como pode ser visto no registro fóssil; (4) as espécies mudam ou se extinguem em resposta às mudanças ambientais; (5) novas espécies são o resultado da adaptação de uma parte da população a condições ambientais novas ou alteradas; (6) as mesmas forças, tais como erupções vulcânicas, que operam hoje são as que moldaram a terra e causaram mudanças no registro fóssil através de extinções e eventos de especiação; e (7) camadas e depósitos estão em contínuo desenvolvimento ou erosão, de modo que os organismos são enterrados e os fósseis vêm à luz, respectivamente. A idéia de que as mesmas forças que operam hoje são aquelas que moldaram a terra e causaram mudanças no registro fóssil é chamada de uniformitarismo. Charles Lyell cunhou o termo e é aclamado como o pai da geologia moderna. Ele influenciou muito Darwin e assim contribuiu para a visão sintética de Darwin sobre a evolução da vida na Terra. Os geólogos utilizam vários métodos para datar fósseis ou sedimentos contendo fósseis e desenvolveram uma cronologia (ou seja, uma linha do tempo) para a terra como um todo, bem como camadas deposicionais em áreas onde foram descobertos fósseis.
Biólogos e geneticistas refinaram a teoria da evolução por meio da seleção natural, determinando como os traços são herdados. Cientistas de várias disciplinas têm classificado as espécies conhecidas do mundo com base nas relações evolutivas (ver também Capítulo 2).
Arqueologia tem desempenhado e continua a desempenhar um forte papel na paleoantropologia através do estudo do registro arqueológico, ou seja, o registro da atividade humana passada através de restos culturais e mudanças antropogênicas (induzidas pelo homem) no meio ambiente. Thomas Jefferson foi referido como o primeiro arqueólogo, na medida em que os seus métodos eram mais científicos do que os dos seus colegas antiquários. Os antiquários tendiam a estar atrás dos “bens”, sem consideração pela interpretação cuidadosa do registro arqueológico. A maioria seria considerada saqueadora pelos padrões de hoje. Eles levavam itens de grande significado cultural e histórico para coleções pessoais ou de museus. Alguns itens foram devolvidos aos seus países de origem, mas o dano é feito quando o registro arqueológico é perturbado ou destruído. Uma vez que um item foi removido da área onde foi encontrado, os cientistas não podem mais aprender com o seu contexto, por exemplo, com artefatos associados ou a localização do artefato no espaço geográfico e no tempo.
Arqueólogos e geólogos desempenharam um papel fundamental no reconhecimento de que “pedras e ossos” eram evidências de atividades hominíferas anteriores. Além disso, o facto de alguns dos ossos serem de animais extintos sustentava a ideia de que os humanos já existiam há muito tempo. Métodos arqueológicos de escavação e análises, tais como a proveniência (ou seja, a localização tridimensional dentro de um local) e associação de artefatos (ou seja, objetos portáteis feitos pelo homem ou objetos alterados), ajudam arqueólogos e paleoantropologistas a reconstruir o comportamento passado. Assim como a taphonomia desempenha um papel na determinação de como as assemblages fósseis vieram a ser, ela também é útil para assemblages arqueológicas.
De acordo com Merriam-Webster Online, o primeiro uso conhecido do termo “paleoantropologia” ocorreu em 1916. No entanto, os primeiros paleoantropologistas não foram rotulados como tal e vieram de diversas profissões, tais como anatomistas e médicos. Os primeiros fósseis de hominina descobertos foram os neandertals nos anos 1800. No entanto, os paleoantropologistas discordaram sobre se os neandertals eram ancestrais dos humanos ou se eram humanos modernos. Eugène Dubois foi a primeira pessoa a procurar intencionalmente por um homininídeo fóssil. Ele foi para a Ásia com o único propósito de encontrar evidências de que os humanos evoluíram lá, como era a crença reinante na Europa Ocidental. Em 1891, ele descobriu uma capa de crânio (conhecida como calota) e um fémur no rio Solo, em Trinil, Java. Mais descobertas na China e Java durante a primeira metade do século XX apoiaram a teoria da origem asiática até que Raymond Dart e seu contemporâneo, Robert Broom, começaram a descobrir material muito mais antigo em pedreiras e cavernas sul-africanas. Outras descobertas de Louis e Mary Leakey na África Oriental cimentaram a África como o berço da humanidade, e a raça para encontrar origens humanas e ancestrais estava em.
PALEOENVIRONMENTOS RECONSTRUTANTES
Uma variedade de ferramentas pode ser usada para determinar o tipo de ambiente ocupado pelas espécies passadas. Como mencionado, os paleontólogos podem usar análises florais e faunísticas e o que sabem sobre as espécies antigas ou seus parentes existentes para determinar o tipo de ambiente, por exemplo, a presença de espécies aquáticas, de pastagem e/ou de espécies que habitam a floresta. Os palinologistas examinam as partículas nos estratos aquáticos e terrestres (ou seja, camadas ou sedimentos) para fazer o mesmo, concentrando-se principalmente nas análises florais. Uma variedade de ferramentas isotópicas pode ser usada para categorizar comunidades florais e/ou faunísticas em um determinado local, tais como hidrogênio, oxigênio e fracionamento de isótopos de carbono e proporções de isótopos de nitrogênio. Por exemplo, restos ricos em cálcio, como cascas de ovos, ossos e dentes, podem ser analisados isotopicamente para determinar que tipos de vegetação esses animais consumiram e, portanto, o tipo de ambiente em que viveram. A razão estrôncio/cálcio nos ossos e dentes pode ser usada para determinar a quantidade de matéria animal versus matéria vegetal na dieta. Com base nessa técnica, os cientistas acreditam agora que as parantropinas, um grupo de homininas na África Oriental e do Sul que datam do início ao meio do Pleistoceno (ver Capítulo 16), comiam alguma matéria animal. No entanto, se eles estavam consumindo insetos ou presas maiores não é conhecido.
Para mais informações sobre os métodos acima mencionados, consulte Henke W, Tattersall I. 2006. Manual de paleoantropologia. Nova Iorque (NY): Springer.
TÉCNICAS DE DATADO
Técnicas de datação dividem-se em duas categorias, relativas e absolutas. As técnicas de datação relativa (1) classificam ordinariamente os estratos uns em relação aos outros através do tempo (ver Figura 1.6) ou (2) usam o que é conhecido sobre depósitos em uma área, como cinza vulcânica ou lava, para datar relativamente depósitos em outra área. Jefferson é creditado com a Lei da Superposição, que postula que à medida que se vai mais fundo na terra, as camadas envelhecem, desde que os estratos não tenham sido perturbados devido à atividade humana, animal ou geológica. Assim, os artefatos ou fósseis encontrados em uma camada são mais velhos ou mais novos do que aqueles em uma camada mais profunda ou mais rasa, respectivamente. Técnicas de datação absoluta usam semelhanças em (1) assembléias florais e faunísticas ou (2) composição sedimentar e/ou química de depósitos, a fim de combinar aqueles de idade desconhecida com aqueles de idade conhecida e/ou ordenar a progressão dos ambientes, organismos e atividade climática e geológica dentro ou entre regiões.
Absoluto ou técnicas de datação cronométrica produzem datas aproximadas em anos BP (antes do presente) ou BCE (antes da Era Comum). BCE e CE (Era Comum) retêm o sistema de datação BC/AD sem a conotação religiosa. Uma forma abreviada de se referir a um certo número de anos atrás, especialmente quando se considera o registro fóssil, é kya ou mya (milhares ou milhões de anos atrás, respectivamente), eliminando assim todos aqueles zeros não gananciosos! Embora a BP faça mais sentido na medida em que não é necessário adicionar mais de 2.000 anos à data, a maioria das pessoas está habituada ao sistema BC/AD, explicando assim o uso comum do BCE. As técnicas de datação absoluta mais conhecidas são os métodos de datação radiométrica, por exemplo, o Carbono 14 (14C). Eles são usados para medir a meia-vida ou substituição de elementos radioativos em material orgânico ou fóssil ou as camadas nas quais eles são encontrados. Como esses métodos são limitados no tempo e/ou específicos do contexto, a(s) técnica(s) mais apropriada(s) deve(m) ser escolhida(s) com base em uma variedade de parâmetros. As seguintes técnicas usam decaimento radioativo para datação:
Datação por carbono 14 (≤60 kya) mede o 14C restante em materiais orgânicos (ou seja, contendo carbono). Como as plantas usam dióxido de carbono para fotossíntese, elas contêm os três isótopos de carbono (12C, 13C e 14C) nas proporções aproximadas presentes na atmosfera. Os animais comem plantas e, portanto, em qualquer momento em particular, todos eles terão aproximadamente a mesma quantidade de 14C. Uma vez mortos, não acumulam mais carbono. O nível dos 12C mais estáveis pode então ser comparado com os 14C restantes em restos orgânicos para determinar quando morreram. A meia-vida de 14C é de ~5.700 anos, ou seja, metade do 14C terá sido perdido em um espécime nessa quantidade de tempo.
A série de datação de Urânio (≤500 kya) examina os níveis relativos de dois elementos, Urânio-234 e Tório-230, resultantes da decadência do primeiro para o segundo. É utilizado para datar carbonato de cálcio em corais e conchas.
Potássio-Argon (K/Ar) e Árgon-Argon (Ar/Ar) datando ambos medem a razão de um isótopo para outro através do processo de decaimento radioativo, Potássio-40 → Argon-40 e Argon-40 → Argon-39, respectivamente. Eles são frequentemente utilizados para datar camadas vulcânicas, mas também podem ser utilizados em outros componentes do solo, tais como argila. Embora a faixa etária para ambos os métodos possa ser relatada como ilimitada, a datação K/Ar não é útil para materiais “jovens” porque a meia-vida do potássio é tão longa-1,26 bilhões de anos.
Outros métodos que também dependem da radioatividade são:
Ressonância do spin do elétron (ESR) (até “alguns” mya) examina o padrão de elétrons que “girou” fora de sua localização original em compostos minerais (por exemplo compostos de cálcio), deixando espaços vazios, devido à exposição à radiação ambiental. O esmalte dentário é a aplicação mais útil do ESR em paleoantropologia, mas o ESR também pode ser usado para datar partículas de quartzo em sedimentos (Wagner 2006).
Fission track dating (20 mya->10 kya) mede o número de “rastros” (pitting) em compostos minerais que resultam da energia libertada quando o urânio-238 se fissiona espontaneamente ao longo do tempo. Este método pode ser usado para datar uma variedade de minerais, como mica, assim como produtos de atividades vulcânicas (por exemplo, obsidianas) e meteóricas (Davis 2009; Wagner 2006).
Termoluminescência (300-1 kya) mede partículas de decaimento radioativo em compostos minerais. É útil para compostos que foram expostos a calor intenso (por exemplo, erupção vulcânica) em algum momento conhecido, quando o “relógio radioativo” foi zerado e o decaimento começou de novo. A termoluminescência pode ser usada para datar artefatos (por exemplo, cerâmica) e características (por exemplo, lareiras), assim como produtos de sedimentação (por exemploOs seguintes métodos não dependem da atividade radioativa, mas de processos orgânicos:
Dendrocronologia utiliza anéis de árvores em artefatos ou fósseis de madeira fóssil ou carbonizada até o momento ou fósseis encontrados em associação com a madeira. A cada ano, as árvores produzem uma nova camada de tecido periférico. Quando as condições climáticas são favoráveis, mais tecido é depositado e resulta num anel mais espesso, e vice-versa. Uma secção transversal da árvore conta a história do seu crescimento (ver Figura 1.8). Entretanto, para usar a dendrocronologia como método de datação, uma cronologia (registro temporal) precisa ser construída para uma determinada região, neste caso um mapa da taxa de crescimento anual ao longo do tempo. Árvores vivas e madeira morta podem ser usadas desde que haja sobreposição em padrões de anéis entre elas.
Racemização com aminoácidos (2 mya-2 kya ± 15%) mede a proporção de duas formas de um aminoácido, uma produzida enquanto um organismo está vivo e o acúmulo de uma segunda forma após a morte. Se a temperatura ambiente no momento da morte puder ser aproximada, a amostra pode ser datada e vice-versa (Davis 2009).
Paleomagnetismo (centenas de milhares de milhões de anos, Fagan 2000) mede mudanças passadas nos campos paleomagnéticos da terra que são preservados em alguns minerais comuns encontrados em rochas e sedimentos. Uma vez que os cientistas estabeleceram uma cronologia dessas mudanças, os materiais podem então receber datas aproximadas quanto à sua formação. Quando o paleomagnetismo é usado para datar materiais arqueológicos, é denominado datação arqueomagnética.
Hidratação obsidiana (100-1 mya) é usada para datar vidro vulcânico, ou seja, obsidiana, examinando a quantidade de hidratação que ocorreu devido à exposição aos elementos. É útil na datação de artefatos obsidianos, assim como atividades glaciais e vulcânicas (Davis 2009).
Exposição a Nuclídeos Cosmogênicos ou Superficiais Mede o tempo que as rochas foram expostas aos elementos. Pode ser usado para datar movimentos glaciais, lava e deslizamento de rochas e danos de actividades extraterrestres (por exemplo, erupções solares ou meteoritos) (Davis 2009; Wikipedia contributors 2015i).