Você já se perguntou como e quando os animais mergulharam no estágio evolucionário? Quando, onde e por que os animais apareceram pela primeira vez? Como eram eles?
A vida existiu durante grande parte dos 4,5 bilhões de anos de história da Terra, mas na maior parte desse tempo consistiu exclusivamente em bactérias.
Embora os cientistas tenham investigado as evidências da evolução biológica por mais de um século, algumas partes do registro fóssil permanecem enigmáticas e enlouquecedoramente, e encontrar evidências dos primeiros animais da Terra tem sido particularmente desafiador.
Evolução oculta
As informações sobre eventos evolutivos centenas de milhões de anos atrás são coletadas principalmente de fósseis. Fósseis familiares são conchas, exoesqueletos e ossos que os organismos fazem em vida. Essas chamadas “partes duras” aparecem pela primeira vez em rochas depositadas durante a “explosão cambriana”, há pouco menos de 540 milhões de anos.
O aparecimento aparentemente súbito de animais diversos e complexos, muitos com partes duras, implica que houve um intervalo anterior durante o qual os primeiros animais de corpo mole sem partes duras evoluíram de animais mais simples. Infelizmente, até agora, a possível evidência de animais fósseis no intervalo da evolução “oculta” tem sido muito rara e difícil de entender, deixando o tempo e a natureza dos eventos evolutivos obscuros.
Este enigma, conhecido como “o dilema de Darwin”, permanece tentador e não resolvido 160 anos após a publicação de On the Origin of Species.
Oxigênio necessário
Há evidências indiretas sobre como e quando os animais podem ter aparecido. Os animais, por definição, ingerem matéria orgânica pré-existente e seus metabolismos requerem um certo nível de oxigênio ambiente. Supõe-se que os animais não poderiam aparecer, ou pelo menos não se diversificar, até depois de um grande aumento de oxigênio na Era Neoproterozóica, em algum momento entre 815 e 540 milhões de anos atrás, resultante do acúmulo de oxigênio produzido por cianobactérias fotossintetizantes, também conhecidas como azuis. -algas verdes.
É amplamente aceito que as esponjas são o animal mais básico na árvore evolutiva animal e, portanto, provavelmente foram as primeiras a aparecer. Sim, as esponjas são animais: usam oxigênio e se alimentam sugando água que contém matéria orgânica através de seus corpos. Os primeiros animais provavelmente foram relacionados à esponja (a hipótese da “primeira esponja”) e podem ter surgido centenas de milhões de anos antes do Cambriano, como sugerido por um método genético chamado filogenia molecular, que analisa diferenças genéticas.
Com base nessas suposições razoáveis, as esponjas podem ter existido até 900 milhões de anos atrás. Então, por que não encontramos evidências fósseis de esponjas nas rochas dessas centenas de milhões de anos intermediários?
Parte da resposta a essa pergunta é que as esponjas não têm partes duras padrão (cascas, ossos). Embora algumas esponjas tenham um esqueleto interno feito de bastonetes mineralizados microscópicos chamados espículas, nenhuma espícula convincente foi encontrada em rochas que datam do intervalo oculto da evolução animal primitiva. No entanto, alguns tipos de esponja têm um esqueleto feito de fibras de proteínas resistentes chamadas esponjas, formando uma rede distinta, microscópica e tridimensional, idêntica a uma esponja de banho.
Trabalhos com esponjas fósseis e modernas mostraram que essas esponjas podem ser preservadas no registro da rocha quando seu tecido mole é calcificado durante a decomposição. Se a massa calcificada endurece ao redor das fibras esponjosas antes que elas também se decomponham, uma rede microscópica distinta de tubos com ramificações complexas surge na rocha. A configuração ramificada é diferente da de algas, bactérias ou fungos, e é bem conhecida em calcários com menos de 540 milhões de anos.
Fósseis incomuns
Sou um geólogo e paleobiólogo que trabalho com calcários muito antigos. Recentemente, descrevi essa microestrutura exata em rochas de 890 milhões de anos do norte do Canadá, propondo que poderia ser evidência de esponjas que são várias centenas de milhões de anos mais velhas do que o fóssil de esponja não contestado mais novo.
Embora minha proposta possa inicialmente parecer ultrajante, é consistente com previsões e suposições que são comuns na comunidade paleontológica: o novo material parece validar uma linha do tempo extrapolada e uma identidade prevista para os primeiros animais que já são amplamente aceitos.
Se estes forem realmente fósseis de esponja, a evolução animal pode ser adiada em várias centenas de milhões de anos.
As primeiras esponjas possíveis que descrevo viviam com comunidades cianobacterianas localizadas que produziam oásis de oxigênio em um mundo de baixo oxigênio, antes do evento de oxigenação neoproterozóico. Essas primeiras esponjas podem ter continuado a viver em ambientes semelhantes, possivelmente inalterados e não desafiados pela pressão evolutiva, por até várias centenas de milhões de anos, antes que animais mais diversos surgissem.
A existência de animais de 890 milhões de anos também indicaria que a evolução biológica não foi substancialmente afetada pelos polêmicos episódios glaciais criogenianos – os chamados “Terra bola de neve” – que começaram por volta de 720 milhões de anos atrás.
Meu material fóssil incomum pode fornecer uma nova perspectiva sobre o dilema de Darwin. No entanto, novas idéias radicais geralmente não são totalmente aceitas pela comunidade científica sem vigorosa discussão; Espero que aconteça uma polêmica viva. Em algum ponto, provavelmente anos no futuro, um consenso pode se desenvolver com base em trabalhos futuros. Até então, aproveite o debate!
Publicado em 18/10/2021 18h44
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