Quando variações na órbita da Terra conduzem a evolução biológica

Os coccolitóforos, um importante constituinte do plâncton, evoluíram seguindo o ritmo da excentricidade orbital da Terra. Crédito: Luc Beaufort / CNRS / CEREGE

Os coccolitóforos são algas microscópicas que formam minúsculas placas de calcário, chamadas cocólitos, em torno de suas células individuais. A forma e o tamanho dos cocólitos variam de acordo com a espécie. Após sua morte, os coccolitóforos afundam no fundo do oceano e seus cocólitos se acumulam em sedimentos, que registram fielmente a evolução detalhada desses organismos ao longo do tempo geológico.

Uma equipe de cientistas liderada por pesquisadores do CNRS mostra, em um artigo publicado na Nature em 1º de dezembro de 2021, que certas variações na órbita da Terra influenciaram a evolução dos coccolitóforos. Para conseguir isso, nada menos que 9 milhões de cocólitos, abrangendo um intervalo de 2,8 milhões de anos e vários locais no oceano tropical, foram medidos e classificados usando técnicas de microscópio automatizado e inteligência artificial.

Os pesquisadores observaram que os cocólitos passaram por ciclos de maior e menor diversidade em tamanho e forma, com ritmos de 100 e 400 mil anos. Eles também propõem uma causa: a forma mais ou menos circular da órbita da Terra em torno do Sol, que varia no mesmo ritmo. Assim, quando a órbita da Terra é mais circular, como é o caso hoje (isso é conhecido como baixa excentricidade), as regiões equatoriais apresentam pouca variação sazonal e espécies pouco especializadas dominam todos os oceanos. Por outro lado, conforme a excentricidade aumenta e estações mais pronunciadas aparecem perto do equador, os coccolitóforos se diversificam em muitas espécies especializadas, mas coletivamente produzem menos calcário.

A diversidade de coccolitóforos e sua produção coletiva de limestome evoluíram sob a influência da excentricidade orbital da Terra, que determina a intensidade das variações sazonais perto do equador. Por outro lado, nenhuma ligação com o volume global de gelo ou temperatura foi encontrada. Portanto, não foi a mudança climática global que ditou a evolução das microalgas, mas talvez o contrário durante certos períodos. Crédito: Luc BEAUFORT / CNRS / CEREGE

Crucialmente, devido à sua abundância e distribuição global, esses organismos são responsáveis por metade do calcário (carbonato de cálcio, parcialmente composto de carbono) produzido nos oceanos e, portanto, desempenham um papel importante no ciclo do carbono e na determinação da química dos oceanos. Portanto, é provável que os padrões de abundância cíclicos desses produtores de calcário tenham desempenhado um papel fundamental em climas antigos e podem explicar variações climáticas até então misteriosas em períodos quentes anteriores.

Em outras palavras, na ausência de gelo, a evolução biológica das microalgas poderia ter definido o ritmo dos climas. Essa hipótese ainda precisa ser confirmada.

Publicado em 04/12/2021 19h46

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