Integração da tafonomia e estratigrafia de sequências no estudo dos lingulídeos da sucessão devoniana da Bacia do Paraná

Abstract

Fósseis devonianos de braquiópodes infaunais denominados informalmente de lingulídeos compõem o principal objeto de estudo da presente tese. Dados tafonômicos e estratigráficos associados ao registro desses fósseis foram coletados. A abundância dos lingulídeos, suas diferentes formas de ocorrência, sua ausência em determinados afloramentos, e o fato de possuírem pares recentes (i.e. animais semelhantes que vivem nos mares atuais e que podem vir a colaborar na compreensão da paleobiologia, paleoecologia e nos processos tafonômicos dos lingulídeos fósseis) foram os fatores que influenciaram na escolha do grupo como alvo de estudo. No total analisaram-se 32 afloramentos que tiveram descritas suas litologias e estruturas sedimentares, e quando possível, foram realizadas coletas tafonômicas de alta resolução e a inserção de tais afloramentos em arcabouço de estratigrafia de sequências. Nas coletas todos os táxons encontrados foram devidamente considerados. Os afloramentos investigados distribuem-se pela sucessão devoniana da bacia sedimentar do Paraná, e atualmente encontram-se na região fitogeográfica Campos Gerais, estado do Paraná, Brasil. Para análise do material coletado foi construído um banco de dados tafonômicos. Também foram realizadas análises com microscopia eletrônica de varredura e espectroscopia de energia dispersiva, para alguns lingulídeos extremamente bem preservados, durante o período de estágio sanduíche. Ainda neste intervalo, métodos estatísticos foram aplicados com material de lingulídeos fósseis devonianos e também com material Miocênico/Eocênico contendo lingulídeos. Visitas a coleções de museus no exterior foram realizadas com intuito comparativo, uma vez que a incerteza taxonômica dos fósseis devonianos já havia adentrado a tese como mais uma problemática. As principais questões abordadas na presente tese se referem à possibilidade (1) de utilização de dados de lingulídeos atuais na interpretação do registro devoniano destes animais; (2) das características intrínsecas dos lingulídeos (i.e. concha quitinofosfática, hábito de vida infaunal) atuarem como agentes de preservação diferencial em diferentes contextos deposicionais; e por último: (3) da análise tafonômica ser dependente da identificação taxonômica precisa dos lingulídeos. Os resultados obtidos indicam que o uso de dados atualísticos pode ser efetuado, com algumas reservas; aparentemente as conchas dos lingulídeos devonianos eram mais biomineralizadas (não significa que eram mais espessas) que as conchas de lingulídeos atuais, o que aumentaria o potencial de fossilização dos lingulídeos devonianos, afetando sua tafonomia e explicando, por exemplo, a ocorrência de fragmentos de lingulídeos preservados no registro paleozóico; outro fator observado é de que há provavelmente um tendenciamento analítico negativo para a presença de fragmentos de organismos quitinofosfáticos no registro cenozóico. Além disso, as características intrínsecas dos lingulídeos podem sim ser a chave para o reconhecimento de situações deposicionais específicas, ao longo dos tratos de sistemas. Finalmente, a correta identificação taxonômica ajuda a prevenir erros tafonômicos interpretativos; no caso dos lingulídeos aqui estudados, o(s) tipo(s) de preservação dos bioclastos não auxiliou em sua classificação taxonômica específica, mas, com o uso de uma nomenclatura aberta e com o máximo de dados taxonômicos observados foi possível propor o fim do gênero Lingula, e a utilização de Lingularia cf. para se referir aos fósseis de lingulídeos do Devoniano da bacia do Paraná.

Devonian fossils of infaunal lingulid brachiopods (lingulids) are the main study object of the present dissertation. Taphonomic and stratigraphic data, associated with the record of the Devonian lingulids were collected. The main factors influencing the choice of this group as the subject of study were: abundance of specimens, their different occurrence forms, absence in some outcrops, and the presence of extant species (i.e.similar animals that live at present and that can cooperate with (paleo)biological, (paleo)ecological and taphonomical studies of the fossil forms). Thirty-two outcrops were analyzed in terms of their lithologies and sedimentary structures; when possible, high resolution taphonomic data was obtained and sequence stratigraphic analyses were preformed on the outcrops. Every fossil specimen found was properly considered, i.e. there was no tendency to collect only lingulids. The investigated outcrops pertain to the Devonian succession of the sedimentary Paraná Basin; presently they occupy the Campos Gerais phytogeographic region, Paraná State, Brazil. A taphonomic database was constructed to analyze the collected material. During the period at the Virginia Tech Institution, scanning electron microscope with energy dispersive x-ray was used to analyze lingulids of exceptional preservation. During this same period, statistical analyses were applied to Devonian and Miocenic/Eocenic fossil material containing lingulids. Visits to some museum collections were done with comparative aims, once the taxonomic problematic of the Devonian lingulids had already entered the dissertation list of issues. The main hypothesis of the present dissertation are linked to the following possibilities: (1) the use of recent lingulids to interpret the Devonian lingulid record; (2) that lingulid intrinsic characteristics (i.e. chitinophosphatic shell, infaunal life habit) could act as agents of preferential preservation in different depositional contexts; and (3) the taphonomic analysis being dependent of a true lingulid taxonomy. The obtained results indicate that actualistic data can be used but within these careful paramaters: (1) Devonian lingulids were more biomineralized (though not implying that they were thicker) when compared to recent ones, which could enhance the preservation potential of the fossil lingulids and would affect their taphonomy (this could explain the presence of fragmented lingulids in the Paleozoic record); (2) there is a negative analytical bias accounting for the absence of fragmented lingulids in Cenozoic record; (3) the intrinsic lingulid characteristics can be used as a key to recognize specific depositional environments, over successive systems tracts; and (4) the correct taxonomic identification helps to avoid taphonomical interpretative errors. In the present case, the lingulid type(s) of preservation did not help to achieve an accurate diagnosis of the genus. It was possible, instead, to abolish Lingula and use Lingularia cf. to refer to the Devonian lingulids of the Paraná Basin.