doi.org/10.1093/nsr/nwae099
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#Atmosfera
Um estudo científico recente traça a coevolução da atmosfera, dos oceanos e da vida da Terra ao longo de 500 milhões de anos, revelando como organismos como algas se modificaram e se adaptaram às mudanças nas condições ambientais, melhorando, em última análise, a habitabilidade da Terra.
Nos últimos 500 milhões de anos, as interações entre a atmosfera, o oceano e a vida na Terra criaram condições que permitiram que os primeiros organismos prosperassem. Uma equipe interdisciplinar de cientistas publicou um artigo de perspectiva sobre essa história coevolutiva no periódico multidisciplinar de acesso aberto National Science Review.
Uma de nossas tarefas foi resumir as descobertas mais importantes sobre dióxido de carbono e oxigênio na atmosfera e no oceano nos últimos 500 milhões de anos,- diz o professor de geoquímica da Universidade de Syracuse, Zunli Lu, autor principal do artigo. Revisamos como essas mudanças físicas afetaram a evolução da vida no oceano. Mas é uma via de mão dupla. A evolução da vida também impactou o ambiente químico. Não é uma tarefa trivial entender como construir uma Terra habitável em longas escalas de tempo-
A equipe da Universidade de Syracuse, Universidade de Oxford e Universidade de Stanford explorou os intrincados feedbacks entre as antigas formas de vida, incluindo plantas e animais, e o ambiente químico no atual Éon Fanerozóico, que começou há aproximadamente 540 milhões de anos.
Feedback ambiental e vida inicial
No início do Fanerozóico, os níveis de dióxido de carbono na atmosfera eram altos e os níveis de oxigênio eram baixos. Tal condição seria difícil para muitos organismos modernos prosperarem. Mas as algas oceânicas mudaram isso. Elas absorveram dióxido de carbono da atmosfera, o bloquearam em matéria orgânica e produziram oxigênio por meio da fotossíntese.
A capacidade dos animais de viver em um ambiente oceânico foi afetada pelos níveis de oxigênio. Lu está estudando onde e quando os níveis de oxigênio no oceano podem ter aumentado ou diminuído durante o Fanerozóico usando proxies geoquímicos e simulações de modelos. O coautor Jonathan Payne, professor de ciências da Terra e planetárias na Universidade de Stanford, compara as necessidades metabólicas estimadas de um animal antigo com os lugares onde ele sobreviveu ou desapareceu no registro fóssil.
Resposta evolutiva das algas
À medida que as algas fotossintéticas removiam o carbono atmosférico em rochas sedimentares para reduzir o dióxido de carbono e aumentar os níveis de oxigênio, as enzimas das algas se tornaram menos eficientes na fixação de carbono. Portanto, as algas tiveram que descobrir maneiras mais complicadas de fazer fotossíntese com níveis mais baixos de dióxido de carbono e maiores de oxigênio. Ele conseguiu isso criando compartimentos internos para fotossíntese com controle sobre a química.
Para algas, são as mudanças na proporção ambiental de O2/CO2 que parecem ser a chave para impulsionar a eficiência fotossintética melhorada,- diz a coautora Rosalind Rickaby, que é professora de geologia em Oxford. O que é realmente intrigante é que essas melhorias na eficiência fotossintética podem ter expandido o envelope químico de habitabilidade para muitas formas de vida.-
Antigos fotossintetizadores tiveram que se adaptar às mudanças no ambiente físico que eles próprios criaram, observa Lu. A primeira parte da história do Fanerozóico é aumentar a habitabilidade para a vida, e então a segunda parte é a adaptação.-
Se os cientistas quiserem entender melhor essa interação entre a vida e o ambiente físico, bem como os impulsionadores e limites da habitabilidade, os autores sugerem que mapear os padrões espaciais de oxigênio oceânico, biomarcadores para fotossíntese e tolerância metabólica de animais mostrados em registros fósseis será uma direção de pesquisa futura fundamental.
Publicado em 05/08/2024 21h30
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