The state of the art of the use of phytoliths in paleoenvironmental reconstitution studies on human occupation in Brazil
DOI:
https://doi.org/10.11606/issn.2448-1750.revmae.2025.226085Keywords:
Archaeological sites, Microarcheobotany, Phytoliths, Paleoenvironments of human ocupation, PaleoclimateAbstract
This study presents a bibliographic review of the reconstitution of paleoenvironments of human occupation carried out in the last fifteen years in Brazil using the phytoliths, particles of biogenic opal deposited in plant cells, as a bioindicator. The aim is to make studies on the application of phytoliths in archeological contexts available to the scientific community. Research on phytoliths has seen significant growth in recent years as they are essential for understanding the evolution of landscapes during the Holocene. Throughout this compilation it was observed that there is a great spatial disparity in scientific production, which is mainly concentrated in the North (39% of studies and 32% of sites) and South (27% of studies and 27% of sites), while research is scarce in the Northeast (7% of studies and 14% of sites), and no studies were registered for the Central-West. Among the 40 archaeological sites surveyed, the most studied types are shell middens (15), followed by rock shelters (11), and open-air sites (10). A total of 5 sites in Terra Preta (Black Earth) were studied in the North and only 1 underground house was studied in the South. Despite the lack of publications, which fortunately has been showing an increasing trend since 2014, this study positively reinforces the capacity of phytoliths as a bioindicator and a good archaeological tool in the reconstitution of paleoenvironments of human occupation, land use and diet, proving stable to the adverse effects of physical, chemical and/or biological weathering.
Downloads
References
Aguiar, A.E.X. et al. 2019. O uso do bioindicador fitólito em estudos ambientais e arqueológicos no Brasil. Revista GeoNordeste 30(1): 80-104.
Alexandre, A. et al. 1999. Late Holocene Phytolith and Carbon-Isotope Record from a Latosol at Salitre, South-Central Brazil. Quaternary Research 51: 187-194.
Alexandre, A. et al. 1997. Phytoliths: indicators of grassland dynamics during the late Holocene in intertropical Africa. Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology 136: 213-229.
Bertoldi de Pomar, H. 1971. Ensayo de Clasificatíon Morfológica de los Silicofitolitos. Ameghiana 8: 317-28.
Boyadjian, C.H.C. 2007. Microfósseis contidos no cálculo dentário como evidência do uso de recursos vegetais nos sambaquis de Jabuticabeira II (SC) e Moraes (SP). Dissertação de mestrado. Instituto de Biociências, Universidade de São Paulo, São Paulo.
Boyadjian, C.H.C. 2012. Análise e identificação de microvestígios vegetais de cálculo dentário para a reconstrução de dieta sambaquieira: estudo de caso de Jabuticabeira II, SC. Tese doutorado. Instituto de Biociências, Universidade de São Paulo, São Paulo.
Boyadjian, C.H.C. et al. 2016. Dieta no sambaqui Jabuticabeira II: consumo de plantas revelado por microvestígios provenientes de cálculo dentário. Cadernos do LEPAARQ 13: 132-161.
Boyadjian, C.H.C. et al. 2019. Microarqueobotânica no Museu Nacional, UFRJ: estado da arte de uma disciplina inovadora e primeiros resultados de estudos recentes. Revista de Arqueologia 32(2): 149–177. https://doi.org/10.24885/sab.v32i2.717.
Bozarth, S. et al. 2009. Phytoliths and Terra Preta: The Hatahara Site Example. In: Woods, W.I. et al. (Eds.). Amazonian Dark Earths: Wim Sombroek's Vision. Dordrecht: Springer, p.85-97.
Bremond, L. et al. 2005a. A phytolith index as a proxy of tree cover density in tropical areas: calibration with Leaf Area Index along a forest-savanna transect in southeastern Cameroon. Global and Planetary Change 45: 277-293.
Bremond, L. et al. 2005b. Grass water stress estimated from phytoliths in West Africa. Journal of Biogeography 32: 311-327.
Calegari, M.R. et al. 2013. Combining phytoliths and δ13C matter in Holocene palaeoenvironmental studies of tropical soils: an example of an Oxisol in Brazil. Quaternary international 287: 47-55.
Caromano, C.F. et al. 2013. Revealing Fires and Rich Diets: Macro- and Micro archaeobotanical Analysis at the Hatahara Site, CentralAmazonia. Tipití: Journal of The Society for the Anthropology of Lowland South America 11(5): 40-51.
Cascon, L.M. 2010. Alimentação na floresta tropical: Um estudo de caso no sítio Hatahara, Amazônia Central, com base em microvestígios botânicos. Dissertação de mestrado. Museu Nacional, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro.
Chueng, K.F. 2020. Reconstituição paleobiogeoclimática de áreas cársticas, arqueológicas e turfeiras na Serra do Espinhaço Meridional através de biomineralizações de sílica. Tese de doutorado. Dinâmica dos Oceanos e da Terra. Universidade Federal Fluminense, Niterói.
Chueng, K.F. et al. 2018. Reconstituição Paleoambiental da Área Arqueológica de Serra Negra, Face Leste do Espinhaço Meridional (Minas Gerais), através da Análise de Fitólitos. Revista Brasileira de Geografia Física 11(7): 2260-2275.
Chueng, K.F. et al. 2019. Landscape paleodynamics in siliciclastic domains with the use of phytoliths, sponge spicules and carbon isotopes: The case of Southern Espinhaço Mountain Range, Minas Gerais, Brazil. Journal of South American Earth Sciences 95: 1-20.
Chueng, K.F. et al. 2023. Reconstituição Paleoambiental do Sítio Arqueológico Matão (MG), através da análise de fitólitos. In: XXII Congresso da SAB - Arqueologias Plurais, Políticas Patrimoniais e Desafios Contemporâneos, 2023, Florianópolis. Resumos XXII Congresso da SAB – Livro Eletrônico. ISBN: 978-65-981812-0-8.
Coe, H.H.G. 2009. Fitólitos como indicadores de mudanças na vegetação xeromórfica da região de Búzios / Cabo Frio, RJ, durante o Quaternário. Tese de doutorado, Geologia Marinha. Universidade Federal Fluminense, Niterói.
Coe, H.H.G.; Osterrieth, M.; Honaine, M.F. 2014a. Phytoliths and their Applications. In: Coe, H. H. G. e Osterrieth, M. (Eds.). Synthesis of Some Phytolith Studies in South America (Brazil and Argentina). 1° ed. New York: Nova Science.
Coe, H.H.G. et al. 2014b. Understanding Holocene variations in the vegetation of São Joao River basin, southeastern coast of Brazil, using phytolith and carbon isotopic analyses. Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology 415: 59-68.
Coe, H.H.G. et al. 2017a. Caracterização de fitólitos de plantas e assembleias modernas de solo da caatinga como referência para reconstituições paleoambientais. Quaternary and Environmental Geosciences 8: 9-21.
Coe, H.H.G. et al. 2017b. Characterisation of phytoliths from the stratigraphic layers of the Sambaqui da Tarioba (Rio das Ostras, RJ, Brazil). Flora 236-237: 1-8.
Coe, H.H.G. et al. 2018. Paleovegetação da Ilha Grande (Rio de Janeiro) no Holoceno através do estudo de fitólitos e isótopos do carbono. Revista Brasileira de Geografia Física 11: 456-476.
Coe, H.H.G. et al. 2020. Reconstituição paleoambiental através de fitólitos no Sambaqui Casa de Pedra, São Francisco do Sul-SC, Brasil. Paleontologia Contemporânea: Diferentes Técnicas e Análises. 1ªed., Atena Editora, p. 61-85.
Corteletti, R. 2012. Projeto Arqueológico Alto Canoas - Paraca: um estudo da presença Jê no planalto catarinense. Tese de doutorado. Museu de Arqueologia e Etnologia. Universidade de São Paulo, São Paulo.
Corteletti, R. et al 2016. Análises de grãos de amido e fitólitos nas terras altas do sul do Brasil: repensando a economia e mobilidade dos grupos proto-Jê meridionais. Cadernos do LEPAARQ 13: 163-196.
Dias, R.R. et al. 2019. Reconstituição paleoambiental de dunas vegetadas na caatinga, em Aracati, Ceará, através de biomineralizações de sílica. Revista GEOUECE 8: 193-208.
Epstein, E. 2001. Silicon in plants: Facts vs. Concepts. Studies in Plant Science 8:1-15.
Fredlund, G.; Tieszen, L. 1997. Calibrating grass phytolith assemblages in climatic terms: application to late Pleistocene assemblages from Kansas and Nebraska. Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology 136: 199-211.
Freitas, A.G. et al. 2022. Estudos em palinologia arqueológica no Nordeste do Brasil: abordagem teórico-metodológica e estudos de caso. Revista de Arqueologia 35(2): 2-40.
Galvão, D.C. 2019. Evolução do paleoambiente e da paisagem quaternárias no Sudeste do Piauí. Tese de doutorado. Departamento de Arqueologia. Universidade Federal de Pernambuco, Recife.
Gardiman, G.G. 2014. Vereda III: Uma análise paleoetnobotânica. Monografia de graduação. Departamento de Antropologia. Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte.
Gomes, D.M.C. 2008. O Uso Social da Cerâmica de Parauá, Santarém, Baixo Amazonas: uma análise funcional. Arqueología Suramericana 4: 4-33.
Hilbert, L. et al. 2017. Evidence for mid-Holocene rice domestication in the Americas. Nature Ecology & Evolution 1(11): 1693–1698. https://doi.org/10.1038/s41559-017-0322-4.
Hilbert, L. et al. 2023. A glimpse into shell mound builders' diet during mid-to-late Holocene on Marajó island. Vegetation History and Archaeobotany. https://doi.org/10.1007/s00334-023-00930-4.
Lepsch, I.F. 2011. 19 lições de Pedologia. São Paulo. Oficina de Textos.
Macedo, R.S. et al. 2017. Pedogenetic processes in anthrosols with pretic horizon (Amazonian Dark Earth) in Central Amazon, Brazil. Plos One 12(5): e0178038. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0178038.
Machado, D.O.B.F. et al. 2022. Palaeoenvironmental reconstruction through phytolith analysis in the Casa de Pedra shell mound archaeological site, São Francisco do Sul, Santa Catarina, Brazil. Vegetation History and Archaeobotany 1-13.
Mbida et al. 2001. First archaeological evidence of banana cultivation in central Africa during the third millennium before present. Vegetation History and Archaeobotany 10: 1-6.
McMichael, C.H. et al. 2015. Phytolith Assemblages Along a Gradient of Ancient Human Disturbance in Western Amazonia. Frontiers in Ecology and Evolution 3: 141. https://doi.org/10.3389/fevo.2015.00141
Miller-Rosen, A.; Weiner, S. 1994. Identifying ancient irrigation: a new method using opaline phytoliths from emmer wheat. Journal of Archaeological Science 21(1): 125-132.
Ortega, D.D. 2019. Microvestígios botânicos em artefatos líticos do sítio Lapa do Santo (Lagoa Santa, Minas Gerais). Dissertação de mestrado. Museu de Arqueologia e Etnologia. Universidade de São Paulo, São Paulo.
Paisani, S.D.L. et al. 2016. Significado paleoambiental de fitólitos em registro pedoestratigráfico de paleocabeceira de drenagem, superfície de Palmas, Água Doce, Sul do Brasil. Geociências 35(3): 429-445.
Parry, D.W.; Smithson, F. 1964. Types of opaline silica depositions in the leaves of British grasses. Annals of Botany 28: 169-85.
Pearsall, D.M.; Trimble, M.K. 194. Identifying past agricultural activity through soil phytolith analysis: a case study from the Hawaiian Islands. Journal of Archaeological Science 11(2): 119-133.
Pereira, G.L. 2010. Identificação de fitólitos a partir de fragmentos de carvão. Cadernos do LEPAARQ 7: 13-14.
Pereira, G.L. 2013. Ocupação pré-histórica do litoral norte gaúcho: um olhar sobre o invisível. Dissertação de mestrado. Departamento de História. Pontifícia Universidade Católica. Porto Alegre.
Piperno, D.R. 1988. Phytoliths Analysis: an archaelogical and geological perspective. Academic Press, San Diego.
Piperno, D.R.; Becker, P. 1996. Vegetacional History of a Site in the Central Amazon Basin Derived from Phytolith and Charcoal Records from Natural Soils. Quaternary Research 45: 202-209.
Piperno, D.R.; McMichael, C.N.H.; Bush, M.B. 2019. Finding forest management in prehistoric Amazonia. Anthopocene l(26): 1-14.
Ramos, D.A.M.C. Contribuição da análise de fitólitos para a reconstrução paleoambiental na Lagoa do Uri, semiárido de Pernambuco. Tese de doutorado. Departamento de Geografia. Universidade Federal de Pernambuco, Recife.
Scheel-Ybert, R. et al. 2010. Estudos de paleoetnobotânica, paleoambiente e paisagem na Amazônia Central e o exemplo do sudeste-sul do Brasil. In: Pereira, E. & Guapindaia, V. (Eds.). Arqueologia Amazônica. Vol. 2. Belém: Museu Paraense Emílio Goeldi. pp. 909-935.
Seixas, A.P. et al. 2019. Reconstituição das Condições Paleoambientais relacionadas à Ocorrência de Linhas de Pedra em Latossolo no Médio Vale do Rio Paraíba do Sul (RJ). Revista da ANPEGE 15: 29-53.
Shillito, L.M. 2011. Simultaneous thin section and phytolith observations of finely stratifie d deposits from Neolithic, Turkey: implications for paleoeconomy and Early Holocene paleoenvironment. Journal of Quaternary Science 26: 576–588.
Shillito, L.M. 2013. Grains of truth or transparent blindfolds? A review of current debates in archaeological phytolith analysis. Vegetation History and Archaeobotany 22: 71–82.
Shock, M.P.; Moraes, C. de P. 2019. A floresta é o domus: a importância das evidências arqueobotânicas e arqueológicas das ocupações humanas amazônicas na transição Pleistoceno/Holoceno. Boletim do Museu Paraense Emílio Goeldi. Ciências Humanas 14(2): 263-289.
Sousa, D.V. et al. 2014. Pedoarqueologia em ambiente carstico, sítio arqueológico Samambaia, região de Lagoa Santa, Minas Gerais, Brasil. In: XX Congreso Latinoamericano y XVI Congreso Peruano de la Ciencia del Suelo, 2014, Cuzco. XX Congreso Latinoamericano y XVI Congreso Peruano de la Ciencia del Suelo, v. 1, p: 1-7.
Souza, T.; Chueng; K; Rizzi, C.A. 2022. Paleoambiente do sudeste paulista: contribuições do refúgio Itapeva para uma discussão sobre inserção antrópica e natural. Revista do Museu de Arqueologia e Etnologia, [S. l.], n. 39, p. 260-279, 2022. DOI: 10.11606/issn.2448-1750.revmae. 2022. 186619. Disponível em: https://www.revistas.usp.br/revmae/article/view/186619. Acesso em: 05/05/2023.
Strömberg, C.A.E. 2002. The origin and spread of grass-dominated ecosystems in the late Tertiary of North America: preliminary results concerning the evolution of hypsodonty. Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology 177: 59-75.
Tavares, H.L. 2022. Estudo geoarqueológico da formação das terras pretas e da paisagem no Sítio arqueológico Terra Preta do Mangabal, região do alto rio Tapajós. Dissertação de mestrado. Museu de Arqueologia e Etnologia. Universidade de São Paulo, São Paulo.
Teixeira-Santos, I. 2014. Alimentação de grupos humanos pré-históricos do Sítio arqueológico Furna do Estrago, Pernambuco - Brasil. Tese de doutorado. Escola Nacional de Saúde Pública Sérgio Arouca. Fundação Oswaldo Cruz, Rio de Janeiro.
Trombold, C.D.; Israde-Alcantara, I. 2005. Paleoenvironment and plant cultivation on terraces at La Quemada, Zacatecas, Mexico: the pollen, phytolith and diatom evidence. Journal of Archaeological Science 32(3): 341-353.
Troufllard, J.; Alves, D.T. 2019. Uma abordagem interdisciplinar do sítio arqueológico Cedro, baixo Amazonas. Boletim do Museu Paraense Emílio Goeldi. Ciências Humanas 14(2): 553-580.
Villwock, F.H. 2018. Identificação da paleovegetação associada as áreas de cerrado na mesorregião centro oriental paranaense. Dissertação de mestrado. Departamento de Geografia. Universidade Estadual de Maringá, Maringá.
Villwock, F.H.; Parolin, M.; Parellada, C.I.O. 2023. O que Fitólitos, Espículas de Esponjas e Conchas nos “contam” sobre o passado do Sambaqui da Foz do Rio Poruquara, Guaraqueçaba, Paraná? Caminhos de Geografia 24(94): 99-117. https://doi.org/10.14393/RCG249465891.
Watling, J. et al. 2015. Subsistence practices among earthwork builders: Phytolith evidence from archaeological sites in the southwest Amazonian interfluves. Journal of Arcaheological Science: Reports 4: 541-551.
Watling, J. 2016. Human-environment interactions at the Teotônio site, Upper Madeira basin, Amazonia. Scientific Report detailing post-doctoral research conducted between March 2015–September 2016/FAPESP. São Paulo: MAE/USP.
Watling, J. et al. 2017. Impact of pre-Columbian "geoglyph" builders on Amazonian forests. Proceedings of the National Academy of Sciences 114(8): 1868-1873. https://doi.org/10.1073/pnas.1614359114.
Watling, J. et al. 2018. Direct archaeological evidence for Southwestern Amazonia as ver early plant domestication and food production centre. Plos One 13: p. e0199868.
Watling, J. et al. 2020. Arqueobotânica das ocupações ceramistas na Cachoeira do Teotônio. Boletim do Museu Paraense Emílio Goeldi. Ciências Humanas 15: p. e20190075.
Wesolowski, V. et al. 2007. Grânulos de amido e fitólitos em cálculos dentários humanos: contribuição ao estudo do modo de vida e subsistência de grupos sambaquianos do litoral sul do Brasil. Revista do Museu de Arqueologia e Etnologia 17: 191-210.
Zhao, Z.; Piperno, D.R. 2000. Late Pleistocene/Holocene environments in the middle Yangtze Valley, China and rice (Oryza sativa L.) domestication: the phytolith evidence. Geoarchaeology 15(2): 203-222.
Downloads
Published
Issue
Section
License
Copyright (c) 2025 Roberta Maciel Pacheco Valente, Heloisa Helena Gomes Coe, Karina Ferreira Chueng, Aline Gonçalves de Freitas, David Oldack Barcelos Ferreira Machado, Antônia Elisangela Ximenes Aguiar, Yannara Brennda da Silva Leôncio
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
Funding data
-
Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior
Grant numbers processo 88887.703642/2022
