Esqueça tudo o que você pensava que sabia sobre como a vida evoluiu na Terra. Novas pesquisas estão desafiando a crença de longa data de que um aumento nos níveis de oxigênio durante a explosão de Avalon alimentou o surgimento de vida complexa há centenas de milhões de anos.
Entre 685 e 800 milhões de anos atrás, o nosso planeta sofreu uma mudança significativa nos seus habitantes biológicos.
Durante este período, conhecido como a explosão de Avalon, os nossos oceanos, anteriormente dominados por organismos unicelulares como amebas, algas e bactérias, começaram a fervilhar com formas de vida multicelulares mais complexas.
Estes incluíam esponjas marinhas incomuns e parentes de moluscos modernos. Esta era transformadora foi uma prequela da mais famosa explosão cambriana.
Durante quase sete décadas, os cientistas atribuíram este salto evolutivo ao aumento dos níveis de oxigénio nos oceanos. Mas um estudo recente liderado por investigadores da Universidade de Copenhaga, em colaboração com o Instituto Oceanográfico Woods Hole, a Universidade do Sul da Dinamarca e a Universidade de Lund, está a derrubar esta teoria.
Estudando os primeiros níveis de oxigênio na Terra
A equipe de pesquisa examinou a composição química de amostras de rochas antigas provenientes de uma cordilheira em Omã, usando essas relíquias como uma espécie de cápsula do tempo para medir os níveis de oxigênio oceânico que remontam à explosão de Avalon.
Numa revelação surpreendente, os dados mostraram que os níveis de oxigénio na altura da mudança biológica eram, na verdade, 5 a 10 vezes mais baixos do que são hoje. Para colocar isso em perspectiva, é equivalente às concentrações de oxigênio encontradas no dobro da altura do Monte Everest.
O professor associado Christian J. Bjerrum dedicou duas décadas ao estudo das condições que cercaram a origem da vida. Ela foi citada dizendo:
“Nossas medições fornecem uma boa imagem de quais eram as concentrações médias de oxigênio nos oceanos do mundo na época. E é evidente para nós que não houve grande aumento na quantidade de oxigénio quando a fauna mais avançada começou a evoluir e a dominar a Terra. Na verdade, houve uma ligeira diminuição.”
Virando o conhecimento comum de cabeça para baixo
Esta descoberta fascinante reescreve uma narrativa de 70 anos que posicionou concentrações mais elevadas de oxigénio como um factor crucial no desenvolvimento de formas de vida mais avançadas.
Bjerrum afirmou: “O facto de sabermos agora, com um elevado grau de certeza, que o oxigénio não controlou o desenvolvimento da vida na Terra fornece-nos uma história inteiramente nova sobre como a vida surgiu e que factores controlaram este sucesso”.
Esta mudança na compreensão pode exigir a reavaliação dos nossos ensinamentos fundamentais e a atualização dos manuais educativos. Além disso, abre novas áreas de exploração e incentiva os cientistas de todo o mundo a reinterpretar os seus dados e descobertas anteriores.
Bjerrum espera que isso estimule a pesquisa em todo o mundo. “Existem muitas seções de pesquisa em todo o mundo, inclusive nos Estados Unidos e na China, que fizeram muitas pesquisas sobre este tópico, cujos resultados anteriores podem lançar novos detalhes importantes se interpretados com base no fato de que o oxigênio não impulsionou o desenvolvimento de vida”, disse ele.
Se não foram os níveis de oxigênio, o que foi?
Isto levanta a questão: se não foi o oxigénio, então o que causou a proliferação de vida complexa durante a explosão de Avalon? Talvez a resposta não esteja na abundância de oxigênio, mas sim na sua escassez. De acordo com Bjerrum, é possível que estes primeiros organismos tenham beneficiado dos baixos níveis de oxigénio, uma vez que a química da água protegeria naturalmente as suas células estaminais.
Esta hipótese traça paralelos com a pesquisa moderna sobre o câncer e o estudo de células-tronco humanas e animais. “Sabemos que os animais e os humanos devem ser capazes de manter baixas concentrações de oxigénio para controlar as suas células estaminais e, ao fazê-lo, desenvolver-se de forma lenta e sustentável. Com muito oxigênio, as células se desenvolverão e, na pior das hipóteses, sofrerão mutações violentas e morrerão. Está longe de ser inconcebível que este mecanismo fosse aplicado naquela época”, concluiu Bjerrum.
As descobertas dos pesquisadores foram corroboradas por evidências fósseis de três cadeias de montanhas diferentes em todo o mundo: as montanhas de Omã, em Omã, as montanhas Mackenzie, no noroeste do Canadá, e a área das Gargantas do Yangtze, no sul da China. A equipe empregou isótopos de tálio e urânio encontrados nessas montanhas antigas para calcular os níveis de oxigênio desde a explosão de Avalon.
À medida que nos aprofundamos no passado distante do nosso planeta, continuamos a refinar e a remodelar a nossa compreensão da fascinante jornada da vida na Terra.
Mais sobre a Terra primordial e os primeiros níveis de oxigênio
A Terra Primordial, ou Terra primitiva, refere-se ao período da história do nosso planeta que se estende desde a sua formação, há cerca de 4,54 mil milhões de anos, até ao início do Período Cambriano, há cerca de 541 milhões de anos.
Esta vasta extensão de tempo, conhecida como éon Pré-cambriano, é subdividida em éons Hadeano, Arqueano e Proterozóico.
Hadean Eon (4,6 – 4,0 bilhões de anos atrás)
A Terra começou a formar-se no éon Hadeano, há cerca de 4,54 mil milhões de anos, no disco de poeira e gás (disco protoplanetário) que rodeia o jovem Sol. O processo envolveu colisões e coalescência de detritos cósmicos, eventualmente formando a Terra.
Durante o éon Hadeano, o jovem planeta era extremamente volátil e inóspito. Provavelmente estava coberto de rocha derretida devido ao constante bombardeio de outros corpos celestes e ao calor intenso da decomposição radioativa. Este período viu a formação da crosta inicial da Terra e dos primeiros oceanos (de magma).
A Lua também se formou durante este período, provavelmente como resultado de uma colisão massiva entre a Terra e um objeto do tamanho de Marte, frequentemente referido como Theia.
Éon Arqueano (4,0 – 2,5 bilhões de anos atrás)
O éon Arqueano é caracterizado pela formação da crosta continental terrestre. A superfície derretida esfriou para formar uma crosta sólida e a água começou a condensar e formar os primeiros oceanos. A vida começou a aparecer nesse período.
A atmosfera da Terra Arqueana era muito diferente da que temos hoje. Era composto principalmente de metano, amônia, vapor d’água e dióxido de carbono, com muito pouco ou nenhum oxigênio livre.
Há cerca de 3,5 bilhões de anos, formas de vida simples, como os procariontes (células sem núcleo), começaram a aparecer. Isso inclui cianobactérias, anteriormente conhecidas como algas verde-azuladas. Esses organismos foram importantes porque usaram a luz solar para produzir alimentos – um processo conhecido como fotossíntese – e começaram a produzir oxigênio como resíduo.
Éon Proterozóico (2,5 bilhões – 541 milhões de anos atrás)
Até este estudo recente, acreditava-se amplamente que o éon Proterozóico assistiu a um aumento dramático nos níveis de oxigénio na atmosfera da Terra. Este evento ficou conhecido como o Grande Evento de Oxigenação. Isso aconteceu devido à produção contínua de oxigênio pelas cianobactérias.
Acreditava-se que os níveis de oxigênio desempenharam um papel crítico na formação da vida na Terra. Isso levou à formação da camada de ozônio, que protege a superfície do planeta da radiação ultravioleta prejudicial, permitindo que formas de vida habitassem a terra. Também permitiu a evolução de organismos multicelulares mais complexos.
Esta época também testemunhou a formação de supercontinentes, que mais tarde se separaram e começaram a assemelhar-se à configuração moderna dos nossos continentes.
No final do éon Proterozóico, há cerca de 800 milhões a 600 milhões de anos, a Terra sofreu eventos extremos de glaciação conhecidos como “Terra Bola de Neve”, onde todo o planeta foi possivelmente engolfado pelo gelo.
Surgimento de vida complexa durante a explosão de Avalon
O éon Pré-cambriano terminou com o início do Período Cambriano, marcado pela “Explosão Cambriana” da vida. Este período, que começou há cerca de 541 milhões de anos, assistiu a um rápido aumento na complexidade das formas de vida e ao surgimento da maioria dos principais grupos de animais que conhecemos hoje.
Apesar de cobrir quase 90% da história da Terra, a era Pré-cambriana é menos compreendida do que os períodos que a seguem. Isto ocorre em grande parte porque o registro geológico daquela época foi fortemente metamorfoseado e os fósseis daquela época são escassos. No entanto, o que sabemos pinta um quadro fascinante de um mundo que era muito diferente da Terra que habitamos hoje.
Mais sobre a explosão de Avalon
A explosão de Avalon, que ocorreu há aproximadamente 575 a 565 milhões de anos, é notável pelo surgimento de uma ampla gama de organismos grandes e complexos, conhecidos coletivamente como biota Ediacarana.
Estas formas de vida eram incrivelmente diversas, diferindo significativamente das formas de vida que existem hoje, e não se enquadram perfeitamente nas nossas categorias actuais de animais, plantas ou fungos.
Dickinsónia
Uma das formas de vida mais famosas do Período Ediacarano é a Dickinsonia. Eram organismos de formato oval que podiam atingir até um metro de comprimento. Eles pareciam ter segmentos ou unidades percorrendo longitudinalmente seus corpos. Se Dickinsonia era um animal, um tipo de fungo ou um grupo completamente separado de formas de vida ainda é um tema de debate entre os cientistas.
Charnia
Charnia é outra forma de vida icônica de Ediacara. Tinha uma aparência de folhagem, com ramos saindo de um caule central. Esta criatura estava ancorada no fundo do mar e provavelmente absorvia nutrientes diretamente da água ao seu redor. Assim como Dickinsonia, a classificação exata de Charnia é incerta.
Spriggina
Spriggina era um organismo pequeno e bilateralmente simétrico que pode ter sido um dos primeiros artrópodes. Tinha corpo segmentado e especula-se que possa ter sido um dos primeiros predadores.
Organismos fractais
Havia também muitos organismos ediacaranos que apresentavam um padrão fractal na sua estrutura corporal, o que significa que tinham padrões repetidos em diferentes escalas. Estes incluem rangeomorfos, como Charniodiscus e Rangea, e erniettomorfos, como Ernietta.
Outros organismos ediacaranos
Muitos outros organismos deste período são difíceis de categorizar. Alguns, como o Tribrachidium, eram radialmente simétricos com três braços, enquanto outros, como o Kimberella, apresentam possíveis semelhanças com os moluscos modernos.
A maioria das formas de vida ediacaranas eram de corpo mole, o que torna a sua preservação no registo fóssil bastante notável. As relações exatas destes organismos com grupos modernos ainda são incertas.
A pesquisa sobre essas formas de vida enigmáticas continua. Representam uma fase importante na evolução da vida na Terra, enchendo os mares com diversos organismos multicelulares pela primeira vez na história da Terra.
