Explosão cambriana, o big bang da evolução

Explosão cambriana, o big bang da evolução

Neste post o Mar Sem Fim recua no tempo. Por um momento vamos esquecer as redes sociais, e todo o conforto proporcionado pelos avanços da tecnologia. Convidamos você a mergulhar no passado da Terra, e conhecer um período em que havia tão pouco oxigênio que só sobreviviam organismos unicelulares. A vida, tal qual temos hoje, ainda estava dormindo um sono letárgico. Como sempre, os oceanos tiveram papel fundamental. Foram eles que geraram nossos antepassados. Aconteceu durante o que cientistas chamam de ‘explosão cambriana’.

A explosão cambriana: mudando a biosfera para sempre

Para muitos cientistas a explosão cambriana representa o evento evolutivo mais importante na história da vida na Terra. A explosão é parte da era Paleozoica, que ocorreu entre 542 a 241 milhões de anos atrás. A era Paleozoica é dividida em seis períodos geológicos: Cambriano, Ordoviciano, Siluriano, Devoniano, Carbonífero e Permiano. O início da explosão geralmente ocorre cerca de 542 milhões de anos atrás, durante o período cambriano no início da era paleozoica.

Embora a explosão tenha sido rápida em termos geológicos, ocorreu ao longo de milhões de anos. Ela é particularmente notável porque todos os principais planos do corpo animal (cada um correspondendo mais ou menos a um filo distinto) apareceram durante esse período, mudando a biosfera para sempre. Entre eles estavam os cordados, aos quais pertencem os vertebrados (animais com espinha dorsal), como os humanos.

A explosão cambriana e a origem dos ecossistemas marinhos modernos

Segundo a especialista Sasha Blakeley, “O rápido aparecimento de uma grande variedade de animais – particularmente bilaterianos – levou ao desenvolvimento de novas interações ecológicas radicais, como a predação. Consequentemente, os ecossistemas se tornaram muito mais complexos que os dos ediacaranos (era geológica compreendida entre 630 e 542 milhões de anos atrás). À medida que o número e a variedade de organismos aumentavam, eles ocupavam uma variedade de novos ambientes e habitats marinhos.”

“Os mares cambrianos fervilhavam de animais de vários tamanhos, formas e ecologias. Alguns viviam no fundo do mar (um estilo de vida bentônico), enquanto outros nadavam ativamente na coluna de água (nektonic).”

A vida surgiu primeiro nos oceanos, depois migrou para a terra

Este é mais um dado para ser levado em conta, se não por toda população dado o péssimo ensino público,  pelo menos pelos formadores de opinião. Não podemos continuar a tratar este imenso ecossistema, o mais importante, como lata de lixo da humanidade.

Sasha Blakeley  assim explica a explosão cambriana: “Durante a maior parte da história da Terra, a evolução tem sido uma lenta progressão. A explosão cambriana, no entanto, foi um período de rápida evolução.’

“A vida se expandiu de organismos simples e unicelulares para todos os filos de vida atuais hoje conhecidos. Isso aconteceu ao longo de aproximadamente 40 milhões de anos. Em termos da escala de tempo geológica, tal fato não tem precedentes.”

Formação Burgess Shale

Algumas das melhores evidências da explosão cambriana vêm da Formação Burgess Shale, no Canadá. Descoberta em 1909 por Charles Walcott, a formação de xisto é datada de 505 milhões de anos atrás. Embora os fósseis sejam difíceis de preservar em geral, essa área é inestimável porque fósseis de organismos com corpos moles foram preservados no leito rochoso.

Como eram os mares antes da explosão cambriana?

Quem responde é Douglas Fox, em artigo para a Nature:  “O mundo antigo era verdadeiramente estranho. Os oceanos mantinham tão pouco oxigênio que os peixes rapidamente se fundiam e morriam. Na época, um tapete pegajoso de micróbios cobria o fundo do mar. E, naquele cobertor, havia uma variedade de animais enigmáticos, cujos corpos pareciam travesseiros finos e acolchoados.”

“A maioria estava parada. Mas alguns vagavam cegamente sobre o lodo, pastando nos micróbios. A vida animal naquele momento era simples e não havia predadores. Mas uma tempestade evolucionária logo derrubaria esse mundo. Dentro de vários milhões de anos, esse ecossistema simples desapareceria. Daria lugar a um mundo governado por animais altamente móveis que exibiam características anatômicas modernas.”

Criaturas da explosão cambriana

“A explosão cambriana produziu artrópodes (animais dotados de patas articuladas ancestrais de insetos, aranhas e crustáceos) com pernas e olhos compostos, vermes  e predadores rápidos que poderiam esmagar presas em mandíbulas com aros.”

“Os biólogos discutem há décadas sobre o que desencadeou essa explosão evolutiva. Alguns pensam que um aumento acentuado de oxigênio provocou a mudança. Outros dizem que ela surgiu do desenvolvimento de algumas das principais inovações evolutivas, como a visão. A causa exata permaneceu ilusória, em parte porque pouco se sabe sobre o ambiente físico e químico da época.”

Entretanto, estudo recente (2024) publicado na Nature Geoscience, e citado pelo Stanford Report,  revela que embora os pesquisadores tenham encontrado apenas um pequeno aumento no oxigênio no momento da explosão cambriana, pode não ter levado muito para impulsionar os saltos evolutivos vistos no registro fóssil. A maioria dos animais vivia em águas rasas na época, e a mistura causada pelo vento e pelas ondas teria oxigenado essas áreas, mesmo quando o oceano mais profundo permanecesse inalterado.

“Não é um enorme aumento no oxigênio, mas pode ser suficiente para cruzar limiares ecológicos críticos, com base no que vemos em áreas modernas com oxigênio naturalmente baixo”, disse Erik Sperling.

Pistas tentadoras sobre o fim dos ediacaranos

As evidências coletadas nos recifes da Namíbia e em outros locais sugerem que as teorias anteriores eram excessivamente simplistas. Que a explosão cambriana realmente surgiu de uma complexa interação entre pequenas mudanças ambientais que desencadearam grandes desenvolvimentos evolutivos. Alguns cientistas agora pensam que um pequeno aumento, talvez temporário, de oxigênio ultrapassou repentinamente um limiar ecológico, permitindo o surgimento de predadores.

O surgimento teria desencadeado uma corrida armamentista evolucionária que levou à explosão de tipos e comportamentos corporais complexos, que hoje enchem os oceanos. Este é o evento mais significativo na evolução da Terra”, diz Guy Narbonne, da Queen’s University, em Kingston, Canadá. “O advento da carnivoria (que se alimenta exclusivamente de carne) generalizada, possibilitada pela oxigenação. A oxigenação provavelmente foi um dos principais gatilhos.

A vida surgiu há três bilhões de anos

No mundo moderno, é fácil esquecer que animais complexos são relativamente novos na Terra. Desde que a vida surgiu pela primeira vez, há mais de 3 bilhões de anos, os organismos unicelulares dominaram o planeta durante a maior parte de sua história. Prosperando em ambientes que careciam de oxigênio, eles contavam com compostos como dióxido de carbono, moléculas contendo enxofre ou minerais de ferro que atuam como agentes oxidantes para decompor os alimentos. Grande parte da biosfera microbiana da Terra ainda sobrevive nessas vias anaeróbicas.

Animais dependem de oxigênio

Sasha Blakeley: “Os animais, no entanto, dependem do oxigênio – uma maneira muito mais rica de ganhar a vida. O processo de metabolizar alimentos na presença de oxigênio libera muito mais energia do que a maioria das vias anaeróbicas. Os animais confiam nessa combustão potente e controlada para impulsionar inovações que consomem muita energia, como músculos, sistemas nervosos e as ferramentas de defesa e carnivoria – conchas mineralizadas, exoesqueletos e dentes.”

Atualização evolutiva

Segundo a National Geographic, sedimentos cambrianos encontrados no Canadá, Groenlândia e China têm produzido criaturas de corpo mole raramente fossilizadas, como vermes marinhos enterrados durante avalanches de lama. Representando os mais antigos animais conhecidos como parentes vivos, os fósseis mostraram que nossos ancestrais vertebrados entraram na história evolutiva cerca de 50 milhões de anos antes do que se pensava anteriormente.

“O final do Cambriano viu uma série de extinções em massa, durante as quais muitos animais que vivem em conchas foram extintos (Saiba mais sobre as extinções que a Terra sofreu).”

Que tal mais cuidado e atenção com o ecossistema que gerou vida no planeta?

Assista e saiba mais

Ilustração de abertura: John Sibbick/Natural History Museum.

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