Paleontólogos identificaram um novo gênero e espécie de algas chamado Protocodium sinense que antecede a origem das plantas terrestres e animais modernos e fornece uma nova visão sobre a diversificação inicial do reino vegetal.
Descoberto em um sítio na China, este fóssil de 541 milhões de anos é a primeira e mais antiga alga verde desta época sendo preservada em três dimensões, permitindo que os pesquisadores investiguem sua estrutura interna e identifiquem o novo espécime com precisão sem precedentes. O estudo foi publicado hoje na BMC Biology, abrindo uma janela para um mundo de quebra-cabeças evolutivos que os cientistas estão apenas começando a desvendar.
“O Protocodium pertence a uma linhagem conhecida de algas verdes e tem uma arquitetura surpreendentemente moderna, mostrando que essas algas já eram bem diversificadas antes do final do período Ediacarano”, diz o coautor Cédric Aria, pós-doutorando no Departamento de Ecologia e Evolução. Biologia na Faculdade de Artes e Ciências da Universidade de Toronto e sediado no Royal Ontario Museum (ROM). “Sua descoberta toca a origem de todo o reino vegetal e dá um nome familiar aos organismos que precederam a explosão cambriana há mais de meio bilhão de anos, quando surgiram os primeiros ecossistemas modernos do mundo”.
Os fósseis de Protocodium recém-descobertos foram encontrados por uma equipe liderada por Hong Hua, professor de geologia, e incluindo Shu Chai, pesquisador de pós-doutorado, ambos da Northwest University, Xi’an, China. Faz parte da biota Gaojiashan, o nome dado a um grupo significativo de fósseis excepcionalmente bem preservados, na Formação Dengying, no sul da província de Shaanxi. Nos últimos 20 anos, esta formação geológica produziu importantes espécies fósseis que documentam o fim do Período Ediacarano há 541 milhões de anos.
Organismos e suas partes que originalmente não absorvem minerais – ao contrário de conchas ou ossos – requerem condições excepcionais para serem preservados. Nesse caso, os fósseis inteiros e seus finos detalhes celulares foram preservados em três dimensões devido à substituição do material orgânico original por fosfato. Esse modo de preservação permitiu aos pesquisadores usar várias técnicas de microscopia eletrônica e de raios X para cortar virtualmente o fóssil, revelar sua estrutura interna com precisão e, finalmente, identificá-lo como um parente próximo da alga Codium moderna, um tipo de alga marinha.
Fósseis de protocódios são pequenas esferas de meio milímetro de largura, como grandes grãos de pólen, cobertas por uma infinidade de cúpulas menores. Graças ao exame 3D, os pesquisadores determinaram que a superfície abobadada faz parte de uma única célula complexa que contém fios finos chamados sifões. Esta morfologia é típica de certas algas unicelulares modernas que contêm muitos núcleos.
A descoberta do Protocodium exigiria cautela ao identificar fósseis ediacaranos esféricos genéricos e pode implicar que organismos como o Codium sejam de fato muito mais antigos e difundidos. Os famosos embriões fósseis de Doushantuo, também da China e preservados em 3D, estiveram no centro dos debates sobre a origem profunda de certos grupos de animais. Os estágios específicos de alguns desses embriões semelhantes a animais se assemelham ao Protocodium unicelular por fora, mas o corte 3D revela como eles são compostos de muitas células. Por outro lado, numerosos fósseis redondos 2D de alga incerta ou outra afinidade também são conhecidos dos períodos Ediacarano e mais antigos, mas com menos detalhes.
“Sabemos que fósseis semelhantes a algas marinhas têm pelo menos um bilhão de anos”, diz Chai, o primeiro autor do estudo. “Mas até agora, a preservação bidimensional plana e granulada tornou um desafio reconhecer mais do que estruturas morfológicas gerais”.
As algas verdes são organismos fotossintéticos, o que significa que convertem luz e dióxido de carbono em açúcares e oxigênio. Eles foram, portanto, provavelmente importantes fundações dos primeiros ecossistemas da Terra, e o estudo sugere que as algas verdes já estavam estabelecidas nas águas rasas do mundo como recicladoras de dióxido de carbono e produtoras de oxigênio antes da explosão cambriana.
Além de seu tamanho menor, o Protocodium parece surpreendentemente idêntico ao moderno Codium, um tipo de alga verde encontrada em muitos mares do mundo. Certos tipos desta alga são notoriamente invasivos – como a subespécie frágil de Codium tomentosoides, apelidada de “dedos do homem morto” por sua aparência, e se espalha junto com mariscos cultivados comercialmente. De uma perspectiva evolutiva, algas verdes como o antigo Protocodium e as plantas terrestres compartilham um ancestral comum que se pensava ter cerca de um bilhão a um bilhão e meio de anos, mas agora provavelmente mais velho – a atribuição do Protocodium tão próximo de um grupo moderno retrocede no tempo a história de todo o reino vegetal.
“É muito revelador que tal organismo tenha permanecido praticamente inalterado por pelo menos 540 milhões de anos”, diz Aria. “No Ediacaran, a evolução o levou a uma zona adaptativa estável – tem sido confortável lá desde então, e mais do que isso, bastante bem-sucedido. Tanto assim, de fato, que hoje em dia a Codium aproveita o comércio global para competir facilmente com outras espécies de algas.”
Publicado em 22/09/2022 23h40
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