Charles Darwin discutiu as “imperfeições” do registro geológico em seu livro On The Origin of Species. Ele corretamente apontou que, a menos que as condições sejam adequadas, é improvável que os organismos sejam preservados como fósseis, mesmo aqueles com ossos e conchas.
Ele também disse que “nenhum organismo totalmente macio pode ser preservado”.
No entanto, depois de mais de um século de caça aos fósseis desde que seu livro foi publicado, agora sabemos que a preservação de criaturas moles é realmente possível – incluindo alguns dos animais mais frágeis, como águas-vivas.
Mas e quanto à anatomia realmente delicada dos animais, como seus órgãos internos? Eles também podem ser fossilizados?
Nosso estudo, publicado esta semana na Geology, mostra como até mesmo os intrincados cérebros de antigos artrópodes aquáticos (invertebrados com pernas articuladas) podem ser preservados em detalhes notáveis.
A descoberta de um caranguejo-ferradura de 310 milhões de anos nos Estados Unidos, com o cérebro intacto, se soma a uma série recente de achados fósseis que desenterraram alguns dos artrópodes mais antigos com sistema nervoso central preservado.
O fóssil de caranguejo-ferradura que documentamos em nosso estudo lança uma nova luz sobre como esses órgãos frágeis – normalmente sujeitos à decomposição muito rápida – podem ser preservados com tal fidelidade.
Congelamento do cérebro: como fossilizar o cérebro de um artrópode
A maior parte do nosso conhecimento sobre cérebros de artrópodes pré-históricos foi originado de dois tipos principais de depósito fóssil: âmbar e aqueles do tipo de xisto de Burgess.
O âmbar é uma resina fossilizada que escorre através da casca da árvore e é conhecida por capturar uma variedade de organismos. Os indivíduos sepultados são comumente representados por artrópodes, como insetos – que ficaram famosos no filme Jurassic Park original.
Esses fósseis preservam uma quantidade incrível de detalhes anatômicos, bem como de comportamentos, principalmente porque muito pouca decomposição ocorre depois que o organismo fica rapidamente preso na resina.
Usando sofisticada tecnologia de imagem nesses fósseis de âmbar, os paleontólogos podem estudar minúsculos cérebros de artrópodes em 3D em escalas minúsculas. No entanto, os artrópodes mais antigos em âmbar datam do período Triássico (cerca de 230 milhões de anos atrás).
Os depósitos do tipo de xisto Burgess são muito mais antigos, sendo cambrianos em idade (tipicamente 500 a 520 milhões de anos). Eles contêm uma abundância de artrópodes marinhos excepcionalmente preservados.
Esses fósseis são muito importantes, pois representam o que são inequivocamente alguns dos animais mais antigos e, portanto, podem nos informar sobre suas origens e história evolutiva mais antiga. Seus restos são preservados principalmente como filmes de carbono em lamito.
O processo de fossilização começa com fluxos de lama induzidos por tempestades que varrem os animais delicados e os enterram no fundo do mar em condições de baixo oxigênio. Com o tempo, a lama vira pedra e é comprimida, deixando os animais esmagados nas rochas.
Muitos espécimes de artrópodes do tipo Burgess Shale preservam órgãos internos, especialmente o intestino. Mas menos mostram partes do sistema nervoso central, como os nervos ópticos, cordão nervoso ventral ou o cérebro.
Preservação incompreensível
Nosso novo fóssil demonstra que cérebros de artrópodes podem ser preservados de uma maneira totalmente diferente. O espécime do caranguejo-ferradura, Euproops danae, vem do mundialmente famoso depósito Mazon Creek, em Illinois, nos Estados Unidos. Os fósseis desse depósito são preservados em concreções feitas de um mineral de carbonato de ferro chamado siderita.
Alguns dos animais do riacho Mazon, como o bizarro “Monstro Tully”, são inteiramente de corpo mole. Isso sugere que condições especiais devem ter existido para preservá-los.
Mostramos, pela primeira vez, que os animais do riacho Mazon não foram apenas moldados pela rápida formação de siderita que sepultou seus corpos inteiros, mas também que a siderita rapidamente envolveu seus tecidos moles internos antes de poder se decompor.
Notavelmente, o cérebro do Euproops é replicado por um mineral de argila de cor branca chamado caulinita. Esse molde mineral teria se formado mais tarde no vazio deixado pelo cérebro, muito depois de ter se decomposto. Sem esse notável mineral branco, talvez nunca tenhamos localizado o cérebro.
Um fóssil acéfalo
Um dos desafios da interpretação da anatomia dos artrópodes antigos é a falta de parentes modernos próximos disponíveis para comparação. Mas, felizmente para nós, Euproops pode ser comparado às quatro espécies de caranguejos-ferradura vivos.
Mesmo para o olho destreinado, uma comparação do sistema nervoso do fóssil com o de um caranguejo-ferradura moderno (abaixo) deixa poucas dúvidas de que as mesmas estruturas são encontradas em ambas as espécies, apesar de estarem separadas por 310 milhões de anos.
Os sistemas nervoso fóssil e vivo combinam em seus arranjos de nervos com os olhos e apêndices, e mostram a mesma abertura central para a passagem do esôfago.
A descoberta desses espécimes excepcionais dá aos paleontólogos um raro vislumbre do passado profundo, aumentando nossa compreensão da biologia e da evolução de animais extintos há muito tempo. Parece que Charles Darwin não precisava ter sido tão pessimista sobre o registro fóssil, afinal.
Publicado em 28/07/2021 10h46
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