Paleometria dos casulos de trichoptera do Intervalo Fossilífero do Folhelho Lontras, Fm. Campo Mourão, Bacia do Paraná

Abstract

Uma das principais características dos insetos da Classe Trichoptera é a capacidade de construção de casulos para o desenvolvimento larval dentro d’água, cuja variedade de morfologias e materiais construtivos permitiram o sucesso do grupo e a ocupação de diferentes nichos ecológicos. Esses casulos são construídos com alto nível de organização a partir de fragmentos detríticos e biológicos unidos por seda. Por conta da delicadeza desse material e a dificuldade ainda maior de preservação de fósseis corpóreos a história evolutiva desse grupo é cheia de lacunas. Por isso, os fósseis de casulos de Trichoptera do Folhelho Lontras, Carbonífero da Bacia do Paraná, possuem grande relevância por três motivos: idade, abundância e preservação. Esse registro é o mais antigo do grupo, rebaixando as idades moleculares e fóssil até então comprovadas em mais 60 Ma; Como um dos três tipos mais abundantes de fósseis, cerca de 700 amostras, do famoso sítio CAMPALEO (Intervalo Macrofossílifero Folhelho Lontras), esse acervo pode trazer grandes informações e é passível de vários tipos de análises; e por último, esses casulos têm boa preservação da substância esbranquiçada que possivelmente é seda orgânica, material extremamente raro no registro fóssil. Além disso, o sítio fossilífero CAMPALEO possui um excelente detalhamento estratigráfico, paleoambiental, paleoecológico e fossildiagenético que aprimora o cenário no qual esses casulos estão inseridos. Nesse trabalho é apresentado uma análise integradora dos resultados já publicados com novas análises descritiva e paleométrica com o objetivo de caracterizar a paleobiologia desses casulos. Para isso, primeiramente, realizou-se uma análise quantitativa para inferir a preservação de seda e/ou matéria orgânica através da espectroscopia Raman auxiliada pela avaliação descritiva e medição das texturas esbranquiçadas e dados paleométricos anteriores. Dessa maneira, foi possível diagnosticar material orgânico diferente da rocha matriz, bem como caracterizar incarbonização ajudada por autigênese mineral de pirita e possivelmente gipsita como processo fossildiagenético principal para a preservação da seda. Foi possível também confirmar que esse material foi secretado por insetos Trichoptera que viviam em ambiente marinho, possivelmente próximo ou no fundo do Fiorde do Lontras. Essa biota rica serviu muitas vezes como material para reforçar os casulos, sendo plausível também a utilização de esponjas como abrigo. Essa descoberta revela um padrão construtivo e um hábito ecológico primitivos do grupo, hoje composto principalmente por organismos de água doce com casulos de fragmentos de folha extremamente selecionados. Por tanto, esse trabalho traz novas informações sobre preservação de seda orgânica e dados importantes da origem e comportamento dos Trichoptera.

One of the main characteristics of insects of the Trichoptera Class is the ability to build cocoons for larval development in water, whose variety of morphologies and constructive materials allowed the group’s success and the occupation of different ecological niches. These cocoons are built with a high level of organization from detritic and biological fragments joined by silk. Due to the fragility of this material and the even greater difficulty in preserving body fossils, the evolutionary history of this group is full of gaps. For this reason, the Lontras Shale’s Trichoptera cocoon fossils, Carboniferous in the Paraná Basin, have great relevance for three reasons: age, abundance, and preservation. This record is the oldest in the group, lowering the molecular and fossil ages hitherto proven by over 60 Ma; As one of the three most abundant types of fossils, about 700 samples, from the famous site CAMPALEO (Lontras Shale Macrofossilferous Interval), this collection can bring great information and is capable of several types of analysis; and finally, these cocoons have good preservation of the whitish substance that is possibly organic silk, an extremely rare material in the fossil record. In addition, the CAMPALEO fossiliferous site has excellent stratigraphic, paleoenvironmental, paleoecological and fossildiagenetic details that enhance the scenario in which these cocoons are inserted. This work presents an integrative analysis of the results already published with new descriptive and paleometric analyzes in order to characterize the paleobiology of these cocoons. For this, first, a quantitative analysis was carried out to infer the preservation of silk and / or organic matter through Raman spectroscopy supported by the descriptive evaluation and measurement of whitish textures and previous paleometric data. In this way, it was possible to diagnose organic material different from the matrix rock, as well as to characterize incarbonization aided by authigenic mineralization of pyrite and possibly gypsum as the main fossildiagenetic process for silk preservation. It was also possible to confirm that this material was secreted by Trichoptera insects that lived in a marine environment, possibly near or at the bottom of the Lontras Fjord. This rich biota often served as material to reinforce the cocoons, and the use of sponges as a shelter is also plausible. This discovery reveals primitive constructive pattern and primary ecological habit of the group, today composed mainly of freshwater organisms with cocoons of extremely selected leaf fragments. Therefore, this work brings new information on the preservation of organic silk and important data on the origin and behavior of the Trichoptera.