As datas do relógio molecular dos primeiros animais a andar na Terra não coincidem com o registro fóssil.
Comparando o DNA díspar de duas espécies diferentes e extrapolando quanto tempo levaria para que eles mudassem de um ancestral comum, sugere que os animais existiam entre 833 e 650 milhões de anos atrás, mas os fósseis mais antigos de animais descobertos até agora datam de 580 milhões de anos.
Uma explicação são as falhas no registro fóssil – os animais existiam, mas as rochas e o ambiente não eram adequados para a fossilização até apenas 580 milhões de anos atrás.
Agora, a espectroscopia de raios X de energia dispersiva e a espectroscopia de infravermelho de alta resolução identificaram os minerais nos arenitos ao redor dos microfósseis antigos, fornecendo informações sobre sua formação, sugerindo que as condições corretas para a fossilização existiam muito antes dos primeiros fósseis de animais encontrados até agora começarem a se formar. Os resultados também podem sugerir a melhor forma de procurar evidências de vida em Marte.
Os animais são desenvolvimentos relativamente recentes na Terra, predados por cerca de 3,5 a 4 bilhões de anos de micróbios. “Então, pouco antes dos últimos 500 milhões de anos, as coisas subitamente aumentam e temos animais pela primeira vez”, diz Ross Anderson, pesquisador em Ciências da Terra da Universidade de Oxford, no Reino Unido. Seus esforços para entender esses eventos levaram ele a procurar fósseis de organismos microscópicos com mais de 500 milhões de anos anteriores à “explosão cambriana” de formas de vida maiores.
Durante muito tempo, os especialistas supuseram que não havia registro de vida antes da explosão cambriana. A descoberta, na década de 1950, de “microfósseis” anteriores a fósseis maiores em uma faixa de pederneira no Canadá – o Gunflint chert – levou à busca por mais microfósseis. Os processos de preservação em fosfatos são bem compreendidos, mas descobriu-se que a grande maioria dos microfósseis foi encontrada no arenito e seus processos de formação ainda não eram claros, assim como as razões pelas quais alguns arenitos abrigavam microfósseis, enquanto outros não.
“Nós nos perguntamos: ‘existe uma química desses arenitos que é bastante precisa e seria característica das rochas onde encontraremos os fósseis?'”, Diz Ross.
Pistas de caulinita
Fósseis de animais maiores também foram encontrados em pedras de lama mais jovens, e incluem animais que não possuem esqueletos duros ou conchas, resistentes à decomposição.
A descoberta de vários desses fósseis em um trecho de pedra no Canadá chamado Burgess Shale gerou uma série de hipóteses sobre os processos que formam esses fósseis maiores.
Uma teoria é que esses fósseis se formam em pedras de lama através de um processo de polimerização que se assemelha ao curtimento de couro. Minerais de argila no arenito se ligam à matéria orgânica do animal morto e polimerizam, tornando seus tecidos moles mais resistentes à decomposição. Mas as bactérias e algas preservadas nos microfósseis são feitas de diferentes materiais orgânicos, por isso era duvidoso que os mesmos processos se aplicassem.
Alguns anos atrás, Anderson e seus colegas haviam experimentado cultivar as bactérias que causam decomposição em diferentes substâncias do arenito. Eles descobriram que o caulinita mineral argiloso – um aluminossilicato – inibia o crescimento da bactéria, o que também poderia ajudar a preservar animais mortos.
Embora as informações sobre a mineralogia em torno dos fósseis de grandes animais no mudstone estejam longe de serem completas, o que se sabe sustentou a noção de que a caolinita teve um papel na sua preservação e pode até estar envolvida no processo de polimerização.
Anderson e seus colegas se perguntaram se o caulinita poderia estar presente nos arenitos que abrigam microfósseis, ajudando a preservar esses microrganismos também. O desafio era identificar os minerais diretamente adjacentes à parede celular nesses microfósseis raros e minúsculos para ver se eles foram preservados pelos mesmos processos.
Cortando fatias microscópicas através da camada de rocha que abrigava o microfóssil e, em seguida, uma seção vertical através do microfóssil, eles conseguiram distinguir um halo de mineral com alguns micrômetros de espessura ao redor do microfóssil.
A partir de espectros de raios X dispersivos em energia, eles foram capazes de identificar que o alumínio estava presente no halo, mas não puderam confirmar o mineral exato. Os dados espectrais infravermelhos fornecem informações sobre como as moléculas da amostra podem vibrar ou responder à radiação infravermelha incidente, fornecendo a identidade exata do mineral.
No entanto, os espectros de diferentes argilas são muito semelhantes e são necessários espectros de alta resolução e, portanto, um sinal alto para diferenciá-los. Para isso, os pesquisadores os levaram ao síncrotron da Diamond Light Source, onde os espectros de infravermelho de alta resolução confirmaram que o halo era caulinita.
Implicações Halo
Os resultados sugerem que os mesmos processos preservaram os micróbios pré-cambrianos dos animais maiores posteriores. “Portanto, o fato de não haver animais nas rochas de 800 milhões de anos, apesar de terem o mesmo tipo de preservação – tudo o que você encontra são as bactérias ou as algas analisadas – que sugerem que os animais realmente evoluiu naquela época “, diz Anderson. Além disso, os resultados direcionam esforços para encontrar fósseis do início da vida em regiões tropicais, onde há mais caulinita. Também pode dar indicações de sinais de vida mais distantes.
Como o processo de preservação de caulinita se aplica a uma ampla gama de organismos, incluindo microorganismos, parece uma linha promissora de investigação na busca por vida extraterrestre fossilizada, que como a vida na Terra nos primeiros 3,5 a 4 bilhões de anos, pode ter sido microbiana , também.
“Se a vida era provavelmente microbiana e queremos procurar seus vestígios em Marte, entendemos melhor como procurar microorganismos fossilizados”, diz Anderson.
Publicado em 24/06/2020 11h50
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