DOI: 10.1016/j.epsl.2023.118336
Credibilidade: 979
#Cambriano
A vida na Terra teria começado a partir de um micróbio unicelular, enquanto a ascensão ao mundo multicelular em que vivemos surgiu devido a um processo químico vital conhecido como biomineralização, durante o qual os organismos vivos produzem tecidos mineralizados endurecidos, como esqueletos. Este fenómeno não só deu origem à infinidade de planos corporais que vemos hoje, mas também teve um grande impacto no ciclo do carbono do planeta.
Esqueletos fósseis de cloudinídeos (Cloudina), estruturas tubulares compostas por cones carbonáticos de até cerca de 1,5cm de comprimento, foram encontrados no Parque Nacional Tsau Khaeb, Namíbia, datando de 551-550 milhões de anos atrás no Ediacaran (cerca de 635-538 milhões de anos atrás). Fred Bowyer, da Universidade de Edimburgo, e colegas pretendiam usar estes fósseis para definir a localização, o momento e a razão pela qual a biomineralização começou na Terra e a magnitude do seu impacto.
Uma nova pesquisa publicada na Earth and Planetary Science Letters combina análise de sedimentos com dados geoquímicos na forma de isótopos de carbono e oxigênio (o mesmo elemento com massas atômicas diferentes) de calcários no membro Kliphoek, Grupo Nama. A equipe de pesquisa sugere que esta rocha já foi depositada em um mar raso durante um nível baixo, antes de um período de transição para condições marinhas abertas.
O Grupo de rochas Nama é considerado um dos mais importantes para a compreensão da radiação da vida na Terra no Cambriano (cerca de 538-485 milhões de anos atrás), coloquialmente denominado “Big Bang Biológico”.
Durante o trabalho de campo na Namíbia, os planos de estratificação entre sucessivas unidades rochosas revelam as maravilhas da história da vida através dos icnofósseis, os vestígios de atividade antiga, mas não preservando expressamente os restos do organismo. O Dr. Bowyer sugere que estas são estruturas criadas por micróbios de corpo mole, ocorrendo na parte inferior do local de estudo (Membro Mara) antes da biocalcificação. Acima disso, a equipe de investigação começou a ver os primeiros sinais de Cloudina no Membro Kliphoek, fósseis cónicos distintos com estruturas cónicas aninhadas umas nas outras.
Análises geoquímicas das rochas calcárias de carbonato de cálcio nas quais os fósseis ocorrem revelam a assinatura isotópica do carbono (a proporção do 12C mais leve para o 13C) e do oxigênio (16O a 18O) incorporados à estrutura molecular e, portanto, às condições do ambiente marinho, bem como o planeta como um todo.
Por exemplo, as temperaturas globais mais quentes incentivam a evaporação da água do mar, incluindo o isotopicamente mais leve 16O, deixando o oceano enriquecido em 18O mais pesado para ser incorporado nos carbonatos e gerando um sinal positivo de 18O no conjunto de dados.
Enquanto isso, os isótopos de carbono são impactados pela fotossíntese, respiração e zonas de ressurgência, tornando-os um pouco mais complexos, mas geralmente a maior produtividade dos oceanos por organismos fotossintetizantes usa o 12C mais leve, deixando o oceano enriquecido em 13C (sinal positivo).
O conjunto de dados da Namíbia possui proporções 12C/13C derivadas de carbonato de -7,24‰ (partes por mil) a +2,91‰ e proporções 16O/18O de -12,14‰ a -0,78‰, aumentando a seção estratigráfica, enquanto as unidades portadoras de Cloudina têm uma proporção média relativamente mais baixa de 12C/13C de -1,19‰ e proporções oscilantes de 16O/18O. Bowyer e colegas sugerem que a relação 12C/13C mais baixa e a relação 16O/18O elevada são características de um ambiente semi-restrito, conectado ao oceano, mas mais isolado das condições marinhas abertas.
Portanto, os dados geoquímicos indicam que Cloudina se originou em um ambiente com baixo teor de oxigênio, com períodos de oxigenação notavelmente maior e que não foi um caso de oxigenação sustentada que resultou no aparecimento de esqueletização. No entanto, a equipe de investigação sugere que concentrações particularmente elevadas de carbonatos no oceano foram necessárias para supersaturar o ambiente a partir do qual Cloudina formou a sua estrutura calcificada.
Isto resultou de um período de transgressão marinha, quando a linha costeira se deslocou em direção à terra, de modo que o local de estudo experimentou condições entremarés rasas em uma bacia de evaporito para o Membro Mara, antes que o nível do mar subisse mais uma vez com a deposição de arenitos e sedimentos calcíticos nas águas rasas abertas. condições marítimas do Membro Kliphoek.
Durante a queda subsequente do nível do mar, esses carbonatos marinhos abertos foram depositados acima de um redoxclino, uma camada que apresenta diferenças significativas na oxigenação da água acima e abaixo dela, permitindo que ocorra a biomineralização da Cloudina.
Juntamente com pesquisas anteriores, este estudo apoia a sugestão de que Cloudina e microbiota semelhante eram colonizadores oportunistas de períodos curtos de respiração durante a oxigenação em condições relativamente anóxicas, combinadas com oscilações no nível do mar. Consequentemente, a novidade evolutiva da esqueletização pode ter sido, na verdade, impulsionada pela instabilidade do ambiente marinho.
Publicado em 26/09/2023 23h57
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