Dos autores Gabriel Ladeira Oses, Sabrina Larissa Belatto, Silvio Cesar Marqui Limeira Junior, Túlio Paulino dos Santos, Cleber Lima Rodrigues, Gustavo Marcondes Evangelista Martins Prado, Jaime Dias, Ismar De Souza Carvalho, Tiago Fiorini da Silva, e Marcia de Almeida Rizzutto.
Publicado em Frontiers in Ecology and Evolution em 16/12/25. Acesse AQUI.
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O trabalho publicado insere-se na área de paleometria, uma linha de pesquisa dedicada à aplicação de técnicas da física e da química para extrair informações detalhadas sobre fósseis e os materiais geológicos que os envolvem. Nesse estudo, foram empregadas técnicas avançadas de imageamento e espectroscopia, desenvolvidas em colaboração entre os laboratórios LACAPC (Laboratório de Arqueometria e Ciências Aplicadas ao Patrimônio Cultural) e LAMFI (Laboratório de Análise de Materiais por Feixes Iônicos), ambos do Instituto de Física da USP, além de outras instituições parceiras.
A utilização integrada dessas técnicas permitiu observar a fluorescência de minerais presentes nas amostras, possibilitando sua identificação e caracterização. Um dos destaques foi a apresentação de um método de mapeamento por ionoluminescência, desenvolvido no acelerador do LAMFI, que amplia as possibilidades de análise composicional de materiais geológicos. Além disso, imagens de radiografia digital revelaram estruturas internas das rochas e evidenciaram tecidos moles preservados por minerais no interior dos fósseis, contribuindo para uma compreensão mais completa dos processos de fossilização.
O estudo contou com uma colaboração multidisciplinar, envolvendo pesquisadores e técnicos do LAMFI, como o professor Tiago Fiorini e o doutor Cleber Rodrigues, além de equipes do Astrolab (IQUSP) e do Hospital Universitário da USP. A pesquisa reuniu especialistas de diferentes áreas, como geologia, biologia e física, evidenciando a importância da integração de conhecimentos para o avanço da paleometria.
Durante o desenvolvimento do trabalho, um aspecto relevante foi a utilização de iluminação ultravioleta (UV), que revelou a presença de minerais distintos nas amostras e serviu como guia para análises composicionais subsequentes. Esse procedimento mostrou-se especialmente útil como etapa preliminar na investigação dos fósseis.
As perspectivas de continuidade da pesquisa incluem a aplicação do mapeamento por ionoluminescência a outros materiais geológicos, a incorporação rotineira do estudo prévio por iluminação UV em análises composicionais e a exploração ampliada das potencialidades dessa técnica em diferentes contextos.
O trabalho contou com o apoio da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP), por meio dos processos 2021/07007-7, 2022/06485-5, 2023/14250-0, 2023/17293-2, 2023/04501-6, 2022/11586-5 e 2023/10680-0, e do Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq), nos programas PIBIC 135207/2012-6, PIBIC 2022-3072 e 131500/2023-6.
Abstract:
Palaeontology has long benefited from advancements in technology, allowing more refined morphological and compositional characterisation of fossils, relying on non-destructive and non-invasive techniques. Besides the improvement of existing technology and the development of new instruments, techniques, and data processing methods, the combination of imaging and of spectroscopy techniques lay at the core of palaeometry, as it has proven to be a powerful approach to disentangle morphological and geochemical diagenetic imprints, which potentially bias the identification of primary signals in fossils, those of which have palaeobiological significance. This rationale is applicable to the investigation of soft-tissue mineralisation and to the study of the earliest biomineralising animals, in which diagenesis affects primary composition and morphology. Here, we show the application of ionoluminescence (IL) by means of proton beams in an accelerator to yield images of unprepared calcareous fossils (earliest skeletal animals from the Ediacaran Tamengo Formation, Brazil) and of fossils preserved in carbonate rocks (fossil insects from the Cretaceous Crato Formation, Brazil), discussing the benefits of this method over conventional cathodoluminescence (CL). We also provide a UV-light-based imaging (ultraviolet fluorescence photography, UVF) study of the same array of fossils, which enabled the distinction of different mineralogical compositions at fossil insects. This imaging technique has guided the application of X-ray fluorescence (XRF) and micro-Raman spectroscopy (micro-RS) techniques, confirming heterogeneous mineralogical compositions over the fossils. Finally, radiography of these fossil insects (and arachnids) reveals the potential of this technique to the characterisation of internal soft tissues and of morphological features hidden in the calcareous host rock of the Crato Fm. fossils, thus improving taxonomic identification in a non-destructive way.
