Numa época muito antiga, quando a Terra era quente e húmida, a vida marinha prosperava. O mar fervilhava de lulas precoces, peixes parecidos com enguias e vermes marinhos, todos caçando animais marinhos menores – como os colêmbolos.
No entanto, acima do solo, a vida ainda não havia se aventurado. Tal era o estado do nosso planeta há cerca de 450 milhões de anos, no final do período Ordoviciano.
Os oceanos quentes proporcionavam um refúgio idílico para as criaturas marinhas, mas a mudança era iminente. As outrora amenas massas terrestres da Terra começaram a congelar, à medida que uma vasta calota de gelo se expandia continuamente pela sua superfície.
As águas anteriormente hospitaleiras transformaram-se em habitats frios e implacáveis. Num breve espaço de tempo, o nosso mundo testemunhou o seu segundo pior evento de extinção em massa. Metade de todas as espécies conhecidas foram destruídas.
Springtails estão por toda parte
No entanto, contra todas as probabilidades, o colêmbolo emergiu como um sobrevivente. Essas criaturas parecidas com insetos são minúsculas, com a maior delas se estendendo apenas até seis milímetros. À primeira vista, você pode confundi-los com um inseto comum, mas eles comandam um ramo evolutivo único.
Mais de 9.000 espécies de colêmbolos foram identificadas e seus habitats variam desde o solo de quintais até a folhagem de florestas densas. Curiosamente, seu nome vem de uma cauda bifurcada, também conhecida como fúrcula, que lhes permite saltar até 10 centímetros de altura quando ameaçados, um feito notável para uma criatura tão pequena.
Em meio à lista cada vez maior de suas características fascinantes, os colêmbolos têm outra adaptação impressionante: proteínas anticongelantes.
Pequenos animais e proteínas anticongelantes
Um novo estudo fascinante realizado por pesquisadores da Universidade de Aarhus e da Universidade de Queen, no Canadá, sugere que o colêmbolo pode ter sido o primeiro animal a produzir proteínas anticongelantes. Antes desta descoberta, o consenso científico era que os animais só desenvolviam esta capacidade muito mais tarde.
“Sabíamos que as proteínas anticongelantes se desenvolveram independentemente umas das outras várias vezes durante a história evolutiva. Os peixes os têm. Os insetos os têm. Algumas aranhas os têm. Mas até vermos estes resultados, não sabíamos que se tinham desenvolvido tão cedo no mundo animal”, afirma o professor Martin Holmstrup, do Departamento de Ecociências da Universidade de Aarhus.
Como encontrar colêmbolos
Martin Holmstrup e seus colegas coletaram colêmbolos da Dinamarca, Islândia e Groenlândia para seu laboratório. Encontrá-los não é difícil. Você pode até descobri-los em seu jardim. Veja como:
- Pegue um punhado de terra ou folhagem do seu jardim e coloque em uma peneira.
- Posicione uma lâmpada ajustável acima da peneira e coloque uma bandeja embaixo.
- O calor da lâmpada faz com que os colêmbolos busquem um ambiente mais fresco, fazendo com que caiam na peneira. Você pode então observá-los correndo na bandeja.
O que os pesquisadores aprenderam
Holmstrup, que supervisiona cerca de 20 espécies de colêmbolos no seu laboratório, enviou amostras aos seus colegas canadianos para determinar quando é que estas criaturas desenvolveram pela primeira vez a proteína anticongelante. Com a tecnologia de sequenciação de ADN, a equipa procurou sequências associadas à produção de proteínas anticongelantes numa vasta gama de espécies.
Suas descobertas? A mutação genética que levou à gênese da proteína anticongelante aconteceu durante o período Ordoviciano.
“Os cálculos mostram que os colêmbolos desenvolveram a proteína anticongelante muito antes de outros animais. Isso só aconteceu com peixes e insetos um milhão de anos depois. Embora plantas e microrganismos, como bactérias e algas unicelulares, possam ter desenvolvido um mecanismo semelhante ainda mais cedo”, acrescenta Holmstrup.
Springtails secam como passas
Embora essas proteínas sejam vitais, os colêmbolos têm outro mecanismo de sobrevivência. Para proteger suas células do congelamento, elas passam por uma forma de hibernação, secando completamente. Neste estado, o seu metabolismo cai para níveis quase indetectáveis.
“Você pode compará-los a uma uva que seca e se transforma em passa em um processo que lembra a liofilização. Os colêmbolos encolhem e se tornam criaturas pequenas e enrugadas no inverno. E então, quando chega a primavera, eles absorvem água e voltam ao tamanho normal”, explica Holmstrup.
Proteínas anticongelantes e a indústria alimentícia
O conceito de proteínas anticongelantes surgiu pela primeira vez em meados do século XX. Durante anos, os cientistas ficaram intrigados com a forma como os peixes do Ártico conseguiam prosperar em águas geladas que, apenas com base na temperatura, deveriam tê-los congelado. Só no final da década de 1960 é que o investigador americano Arthur DeVries identificou estas proteínas em peixes do Ártico, notando a sua capacidade de impedir a formação de gelo dentro das suas células.
Hoje, as implicações destas proteínas vão além da nossa compreensão da sobrevivência evolutiva. A indústria alimentar, especialmente no sector dos congelados, tem demonstrado grande interesse.
Holmstrup partilha: “Os genes que codificam as proteínas anticongelantes nos peixes foram copiados em culturas de células de levedura industrial. Isso faz com que a levedura produza proteínas muito úteis, que podem então ser adicionadas a diferentes alimentos.”
Por exemplo, empresas como a Unilever integraram estas proteínas em gelados, resultando em texturas melhoradas e num processo de congelação-descongelação melhorado. Mas as aplicações potenciais não param por aí.
Como conclui Holmstrup: “A longo prazo, este efeito poderia ser utilizado em conexão com a criopreservação de órgãos transplantados. Outras indústrias, como a aeroespacial e de turbinas eólicas, também fizeram experiências com as proteínas. Eles esperam que as proteínas possam proteger as asas do congelamento e da necessidade de serem descongeladas.”
Ao compreender o triunfo evolutivo do colêmbolo, não só obtemos uma visão do rico passado do nosso planeta, mas também obtemos inspiração para avanços tecnológicos no nosso futuro.
Mais sobre o período Ordoviciano
Mergulhe profundamente na linha do tempo geológica da Terra e você encontrará o Período Ordoviciano. Abrangendo aproximadamente 485 a 443 milhões de anos atrás, esta época, após o Período Cambriano, pinta um quadro vívido de um mundo em constante evolução.
Uma vida marinha florescente
O Período Ordoviciano apresentou principalmente uma explosão na vida marinha. Os oceanos cobriram a grande maioria da superfície da Terra e, dentro destas águas primordiais, diversas espécies marinhas prosperaram. Trilobitas, braquiópodes, graptólitos e nautilóides dominaram os oceanos. Notavelmente, os corais começaram a construir os primeiros sistemas de recifes significativos, lançando as bases para um ecossistema que reconhecemos e valorizamos hoje.
No entanto, não se tratava apenas dos animais. As primeiras evidências de algas verdes surgiram nesse período, indicando o início da vida vegetal que mais tarde colonizaria a terra. O plâncton marinho diversificou-se, o que levou a um aumento significativo na quantidade total de vida. Esta diversificada rede alimentar marinha preparou o terreno para a rápida evolução e proliferação de organismos predadores.
Avanços na dinâmica dos oceanos
Os continentes do mundo passaram por transformações significativas durante o Ordoviciano. O supercontinente conhecido como Gondwana estava numa lenta jornada em direção ao Pólo Sul. Esta migração desempenhou um papel fundamental na formação dos padrões oceânicos e do nível do mar. À medida que Gondwana se aproximava do pólo, seguiu-se um arrefecimento global, preparando o terreno para a eventual era glacial do período.
A ascensão dos peixes
Os peixes, embora muito antigos, surgiram pela primeira vez durante o Período Ordoviciano. Embora estes primeiros peixes não possuíssem mandíbulas, eles ainda representavam um avanço evolutivo significativo, marcando o início do domínio dos vertebrados nos períodos seguintes. Esses primeiros peixes dependiam principalmente da alimentação por filtração, com seus corpos moles navegando nas profundezas dos antigos oceanos.
A vida dá os primeiros passos em terra
Embora os mares do Ordoviciano fervilhassem de vida, a terra permaneceu praticamente árida. Porém, no final do período, as primeiras evidências de vida na terra começaram a surgir. As primeiras plantas não vasculares, chamadas briófitas, provavelmente criaram raízes em paisagens terrestres. Estes primeiros passos em terra abririam o caminho para as plantas e animais mais avançados que mais tarde dominariam os períodos Siluriano e Devoniano.
Uma conclusão congelante
O Período Ordoviciano não terminou silenciosamente. O movimento de Gondwana sobre o Pólo Sul levou a uma glaciação generalizada. Este arrefecimento global causou uma queda no nível do mar, o que, combinado com outros factores ainda não confirmados, desencadeou a extinção em massa do Ordoviciano. Este evento catastrófico destruiu quase 60% dos géneros de invertebrados marinhos e 85% das espécies de invertebrados marinhos.
No entanto, apesar da sua conclusão assustadora, o Período Ordoviciano continua a ser significativo pelas suas contribuições para a história evolutiva da Terra. Mostrou a diversificação e o domínio da vida marinha, viu o surgimento dos primeiros peixes e plantas terrestres e passou por mudanças geológicas significativas que moldaram a Terra como a conhecemos.
O legado do Período Ordoviciano oferece-nos uma compreensão profunda da história dinâmica do nosso planeta e da intrincada rede de vida que ele nutre.
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