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Descobertas recentes da Universidade Johns Hopkins revelam que os vermes pré-históricos desempenharam um papel crucial no aumento dos níveis de oxigénio através da mistura de sedimentos, contribuindo significativamente para o Grande Evento de Biodiversificação do Ordoviciano e para a explosão de novas espécies há aproximadamente 480 milhões de anos.
As atividades de escavação de vermes pré-históricos no fundo dos oceanos liberaram oxigênio, promovendo o Grande Evento de Biodiversificação do Ordoviciano, de acordo com um novo estudo.
Uma das explosões de biodiversidade mais importantes da Terra – um período de 30 milhões de anos de mudanças evolutivas explosivas que geraram inúmeras novas espécies—pode ter a quem agradecer às mais modestas criaturas pela fase vital da história da vida: os vermes.
A escavação e escavação de vermes pré-históricos e outros invertebrados ao longo do fundo dos oceanos desencadeou uma cadeia de eventos que liberou oxigênio no oceano e na atmosfera e ajudou a dar início ao que é conhecido como o Grande Evento de Biodiversificação do Ordoviciano, há cerca de 480 milhões de anos, de acordo com novas descobertas que pesquisadores da Universidade Johns Hopkins publicaram na revista Geoquímica e Cosmoquímica Acta.
“É realmente incrível pensar como animais tão pequenos, que nem existem hoje, poderiam alterar o curso da história evolutiva de uma forma tão profunda”, disse a autora sênior Maya Gomes, professora assistente no Departamento de Terra e Planetária. Ciências. “Com este trabalho, seremos capazes de examinar a química dos primeiros oceanos e reinterpretar partes do registo geológico.”
Para compreender melhor como as mudanças nos níveis de oxigénio influenciaram os eventos evolutivos em grande escala, Gomes e a sua equipa de investigação atualizaram modelos que detalham o momento e o ritmo do aumento do oxigénio ao longo de centenas de milhões de anos.
Mistura de sedimentos e níveis de oxigênio
Eles examinaram a relação entre a mistura de sedimentos causada, em parte, pela escavação de minhocas com um mineral chamado pirita, que desempenha um papel fundamental no acúmulo de oxigênio. Quanto mais pirita se forma e fica enterrada sob a lama, lodo ou areia, mais os níveis de oxigênio aumentam.
Os pesquisadores mediram a pirita em nove locais ao longo da costa de Maryland, na Baía de Chesapeake, que serve como um indicador das condições iniciais do oceano. Locais com apenas alguns centímetros de mistura de sedimentos continham substancialmente mais pirita do que aqueles sem mistura e aqueles com mistura profunda.
As descobertas desafiam suposições anteriores de que a relação entre a pirita e a mistura de sedimentos permaneceu a mesma entre os habitats e ao longo do tempo, disse Gomes.
A sabedoria convencional sustentava que, à medida que os animais agitavam sedimentos escavando no fundo do oceano, a pirita recém-desenterrada teria sido exposta e destruída pelo oxigênio na água, um processo que acabaria por impedir o acúmulo de oxigênio na atmosfera e no oceano. Sedimentos mistos foram vistos como evidência de que os níveis de oxigênio se mantinham estáveis.
Os novos dados sugerem que uma pequena quantidade de sedimentos misturados com água com níveis muito baixos de oxigénio teria exposto a pirite, o enxofre e o carbono orgânico enterrados a oxigénio suficiente para iniciar a formação de mais pirite.
“É como Cachinhos Dourados. As condições têm que ser adequadas. É preciso misturar um pouco para trazer o oxigênio para o sedimento, mas não tanto que o oxigênio destrua toda a pirita e não haja acúmulo líquido”, disse Kalev Hantsoo, candidato a doutorado na Johns Hopkins e primeiro autor do artigo.
Níveis de oxigênio e eventos evolutivos
Quando os investigadores aplicaram esta nova relação entre a pirite e a profundidade da mistura de sedimentos aos modelos existentes, descobriram que os níveis de oxigénio permaneceram relativamente estáveis durante milhões de anos e depois aumentaram durante a era Paleozóica, com um aumento acentuado ocorrendo durante o período Ordoviciano.
O oxigénio extra provavelmente contribuiu para o Grande Evento de Biodiversificação do Ordoviciano, quando novas espécies floresceram rapidamente, disseram os investigadores.
“Sempre houve essa questão de como os níveis de oxigênio se relacionam com os momentos da história em que as forças evolutivas se intensificam e se vê uma maior diversidade de vida no planeta”, disse Gomes. “O período Cambriano também teve um evento de especiação massivo, mas os novos modelos permitem-nos descartar o oxigénio e concentrar-nos noutras coisas que podem ter impulsionado a evolução durante esse período.”
Referência: “Tendências na formação de pirita estuarina apontam para um modelo alternativo para o sepultamento da pirita paleozóica” por Kalev Hantsoo, Maya Gomes, Dana Brenner, Jeffrey Cornwell, Cindy M. Palinkas e Sairah Malkin, 16 de abril de 2024, Geoquímica e Cosmoquímica Acta.
DOI: 10.1016/j.gca.2024.04.018
O estudo foi financiado pelo Fundo de Pesquisa de Petróleo da American Chemical Society.