Como calculamos a idade das cavernas no Berço da Humanidade - e por que isso é importante
p Dr. Pickering em uma caverna moderna sorrindo sobre a bela pedra florestal no chão da caverna. Crédito:Gavin Prideaux
p Como espécie, nós, humanos, sempre fomos fascinados por saber de onde viemos. Inicialmente, acreditava-se que os humanos não poderiam ter se originado da África. p Esse equívoco começou a mudar lentamente a partir de 1925, quando a moderna disciplina de paleoantropologia - o estudo de nossas origens - nasceu na África do Sul. Foi quando o professor Raymond Dart, da University of the Witwatersrand, em Joanesburgo, reconheceu o significado de um pequeno crânio fóssil trazido a ele de Taung, na província do Noroeste do país.
p Dart percebeu que o crânio pertencia a uma criatura que não era totalmente macaco nem homem:representava um de nossos ancestrais distantes, que ele chamou
Australopithecus africanus , significado "
macaco do sul da África "
p Nos anos que se seguiram ao paleontólogo Robert Broom, encontrou mais fósseis de indivíduos adultos de Sterkfontein e de outras cavernas na área que hoje conhecemos como o Berço da Humanidade, nos arredores de Joanesburgo. Seu trabalho cimentou o fato de que a África foi o berço da humanidade, embora tenha demorado anos para muitos cientistas europeus chegarem a esse ponto.
p Desde 1960, o registro fóssil dessa área importante ficou em segundo plano em relação aos achados da África Oriental. Isso porque não sabíamos a idade das cavernas no Berço da Humanidade, e assim não poderia fornecer datas conclusivas para os muitos fósseis encontrados neles. O cenário geológico no Cradle é muito diferente do Sistema de Rift da África Oriental, onde existem camadas de cinzas vulcânicas entre as camadas de fósseis; as camadas de cinza podem ser datadas, dando idades aos fósseis. As cavernas da África do Sul não possuem tais camadas vulcânicas.
p Mas existem outros tipos de rochas nas cavernas. Trabalhando com eles, meus colegas e eu usamos um método chamado datação de urânio-chumbo para estabelecer as idades das cavernas no Berço da Humanidade. Isso significa que podemos reduzir todo o registro humano primitivo do Berço a algumas breves janelas de tempo entre um e três milhões de anos atrás.
p Uma das coisas que é particularmente empolgante nesta pesquisa é que podemos - pela primeira vez - comparar os hominídeos sul-africanos com seus primos na África Oriental.
p
Desbloqueando flowstones
p As cavernas estão repletas de tipos de rochas especiais. Existem estalagmites que crescem do chão, e estalactites que pendem do teto. À medida que a água gotejando na caverna flui ao longo do chão, rochas conhecidas como pedras de fluxo se formam - e como o fazem, o mineral urânio está trancado dentro deles, cristal por cristal. Isso cria uma espécie de "relógio" que nos diz a idade das pedras de fluxo.
p Coletamos essas pedras de fluxo de vários locais de cavernas no berço, levou-os de volta ao laboratório, em seguida, extraiu e concentrou a pequena quantidade de urânio presente dentro de então, bem como a quantidade ainda menor de chumbo que foi produzida a partir da decomposição do urânio. Esses isótopos de urânio e chumbo nos permitem ler os "relógios" das pedras de fluxo - tecnicamente conhecidas como datação de urânio-chumbo.
p Esta datação de urânio-chumbo não é nova. Está bem estabelecido e tem sido usado por geólogos há décadas; é como sabemos a idade da terra. No entanto, não foi um processo fácil. Meus colegas e eu tivemos que adaptar o método de datação de urânio-chumbo existente especificamente para as pedras de fluxo sul-africanas. O desafio era que em rochas com apenas alguns milhões de anos - jovens para os padrões geológicos - não havia muito tempo para acumular chumbo, o produto secundário da decomposição do urânio.
p Levamos 13 anos para chegar a este ponto. Mas valeu a pena esperar.
p Em nosso recente artigo da Nature, reunimos o maior conjunto de dados de idades de todos os tempos para as cavernas do berço e fomos capazes de analisá-los completamente e procurar padrões. Especificamente, perguntamos se todas as cavernas estavam abertas para a superfície para que os fósseis pudessem entrar nelas e coletar fósseis ao mesmo tempo - ou se cada uma agia como seu próprio pequeno ecossistema.
p O berço é um lugar relativamente pequeno (cerca de 10 x 15 km), e esperaríamos que os mesmos eventos fossem registrados em todas as cavernas ao mesmo tempo.
p E é exatamente isso que encontramos. Nós namoramos 29 flowstones, de oito cavernas, e descobri que todas as pedras de fluxo datam das mesmas seis janelas de tempo estreitas. Por exemplo, 2 milhões de anos atrás, todos os locais de cavernas importantes em todo o Berço foram fechados - nada estava sendo levado para dentro deles - com a formação de pedra fluída dentro deles.
p Também sabemos que as pedras de fluxo só podem se formar durante os momentos em que chove mais. Então, datando as pedras de fluxo, estamos escolhendo esses tempos no passado. Pela primeira vez, sabemos que nossos primeiros ancestrais humanos passaram por grandes mudanças no clima local. Os sedimentos com os fósseis dentro das cavernas, estão todos imprensados entre fluxogramas. Nós interpretamos este padrão, pedra-fluxo-sedimento-pedra-fluxo, como um sinal dessas mudanças climáticas, com os sedimentos representando tempos mais secos.
p Isso significa que todos os fósseis do Berço, hominídeo e outro animal, acumulado durante os tempos mais secos.
p
Namoro o indecente
p As camadas de flowstone nas cavernas são equivalentes às camadas de cinzas no Vale do Rift. Com as idades de urânio-chumbo para essas pedras de fluxo, Os fósseis da África do Sul podem sair das sombras de não serem datados e não serem datados.
p Isso permitirá que o mundo volte sua atenção para o registro fóssil incrivelmente rico do país, com uma maior compreensão de quando esses fósseis foram formados e o que isso nos diz sobre a evolução humana. p Este artigo foi republicado de The Conversation sob uma licença Creative Commons. Leia o artigo original.