Talento

Algas fossilizadas raras, descobertas inesperadamente, preenchem lacunas evolutivas
A descoberta preenche parcialmente a lacuna evolutiva entre as algas e a vida mais complexa, fornecendo restria§aµes de tempo cra­ticas para a evolua§a£o eucaria³tica.
Por Geological Society of America - 23/03/2021


A equipe de campo faz uma pausa para o almoa§o após uma manha£ de caça aos fa³sseis nas montanhas Wernecke do Territa³rio Yukon, no Canada¡. O cume em que estãoassentados éfeito de xistos da Formação Dolores Creek, onde Maloney e seus colegas coletaram algas fossilizadas. Crédito: K. Maloney

Quando a estudante de geobiologia Katie Maloney caminhou pelas montanhas do remoto territa³rio Yukon do Canada¡, ela esperava encontrar fa³sseis microsca³picos do ini­cio da vida. Mesmo com planos de campo detalhados, as chances de encontrar as pedras certas eram baixas. Longe de sair de ma£os vazias, poranãm, ela caminhou de volta com alguns dos fa³sseis mais significativos para o período.

A vida eucaria³tica (células com um núcleo contendo DNA) evoluiu hámais de dois bilhaµes de anos, com algas fotossintanãticas dominando o campo de jogo por centenas de milhões de anos, a  medida que o oxigaªnio se acumulava na atmosfera terrestre. Os geobia³logos pensam que as algas evolua­ram primeiro em ambientes de águadoce em terra, depois se mudaram para os oceanos. Mas o momento dessa transição evolutiva permanece um mistanãrio, em parte porque o registro fa³ssil da Terra primitiva éesparso.

As descobertas de Maloney foram publicadas ontem na Geology . Ela e seus colaboradores encontraram fa³sseis macrosca³picos de várias espanãcies de algas que prosperaram juntas no fundo do mar hácerca de 950 milhões de anos, aninhadas entre monta­culos bacterianos em um oceano raso. A descoberta preenche parcialmente a lacuna evolutiva entre as algas e a vida mais complexa, fornecendo restrições de tempo cra­ticas para a evolução eucaria³tica.

Embora o local de campo tenha sido cuidadosamente escolhido pelo lider da equipe de campo de Maloney, o sedimentologista Galen Halverson, que trabalha na regia£o hános, a descoberta foi um golpe de sorte inesperado.

"Eu estava pensando, 'talvez encontremos alguns microfa³sseis'", disse Maloney. A possibilidade de encontrar fa³sseis maiores não passou por sua cabea§a. "Então, quando comea§amos a encontrar espanãcimes bem preservados, paramos tudo e toda a equipe se reuniu para coletar mais fa³sseis. Então comea§amos a encontrar essas placas grandes e complexas com centenas de espanãcimes. Isso foi realmente emocionante!"

Determinar se traa§os como os que Maloney encontrou são biogaªnicos (formados por organismos vivos) éuma etapa necessa¡ria na paleobiologia. Embora essa determinação seja finalmente feita no laboratório, algumas coisas a alertaram em campo. Os traa§os eram muito curvos, o que pode ser um bom indicador de vida, e havia estruturas visa­veis dentro deles. O fato de haver centenas deles torcidos juntos selou o acordo para ela.

Provavelmente poucas pessoas teriam notado os fa³sseis naquele dia.

Adireita, uma placa de amostra de xisto cinza. Duas caixas pretas marcam os locais onde
as algas fossilizadas estãopresentes; aqueles são mostrados a  esquerda. Os fa³sseis são
marcas marrom-avermelhadas, curvas e quebradas em segmentos,
sobre um fundo de rocha cinza. Crédito: K. Maloney.

"Tivemos muita sorte de Katie estar la¡ para encontra¡-los porque, a  primeira vista, eles não se parecem com nada", disse o conselheiro de Maloney, Marc Laflamme. "Katie estãoacostumada a olhar para fa³sseis de aparaªncia muito estranha, então ela tem um bom olho para dizer: 'Isso éalgo que vale a pena conferir.'"
 
Maloney e seus colegas de campo colocaram as placas pesadas em seu helica³ptero para o transporte seguro de volta ao laboratório na Universidade de Toronto-Mississauga. Ela, Laflamme e seus colaboradores usaram técnicas de microscopia e geoquímica para confirmar que os fa³sseis eram de fato eucariotos primitivos. Eles então mapearam as caracteri­sticas celulares dos espanãcimes em detalhes, permitindo-lhes identificar várias espanãcies na comunidade.

Enquanto Maloney e seus co-autores escreviam seus resultados, eles estavam confiantes de que haviam encontrado os primeiros espanãcimes macrosca³picos desse período crítico . Durante o processo de revisão por pares, poranãm, eles receberam a palavra de um colaborador de que outro grupo na China havia feito uma descoberta semelhante mais ou menos na mesma anãpoca - macrofa³sseis de um período semelhante. Isso não os dissuadiu.

"O que são algumas centenas de milhões de anos entre amigos?" Laflamme riu. "Acho que nossos fa³sseis tem mais detalhes, o que os torna mais fa¡ceis de interpretar ... Eles são lindos. Eles são enormes, são bem detalhados, hánatomia. Seus olhos são atraa­dos por eles."

Em última análise, ter dois conjuntos de macrofa³sseis aproximadamente ao mesmo tempo pode apenas melhorar a linha do tempo da evolução eucaria³tica, servindo como pontos de calibração cra­ticos para técnicas de datação biológica baseadas em DNA. Os novos fa³sseis também atrasam o tempo em que as algas viviam em ambientes marinhos, indicando que a evolução já havia ocorrido em lagos em terra. Mas para Maloney, um especialista em sedimentologia, eles também levantam questões sobre o que épreservado no registro de rocha e por quaª.

"As algas se tornaram muito importantes no ini­cio por causa de seu papel nos ciclos de oxigenação e biogeoqua­micos", disse Maloney. "Então, por que leva tanto tempo para aparecer de forma confia¡vel no registro fa³ssil ? Isso definitivamente estãonos fazendo pensar mais sobre os ecossistemas animais e se estamos vendo o quadro completo ou não, ou se estamos perdendo um pouco de um falta de preservação. "

Todo o projeto foi envolvente para Maloney, que girou em torno de algas da biota mais recente. “Nunca pensei ser fascinada por algas”, disse ela. "Mas fiquei agradavelmente surpreso ao comea§ar a investigar as algas modernas, descobrindo que papel importante elas desempenham na sustentabilidade e na mudança climática - todas essas grandes questões com as quais estamos lidando hoje. Portanto, tem sido incra­vel contribuir para a história da origem das algas."

Este trabalho de campo foi realizado com licena§as em terras tradicionais da Primeira Nação de Na-Cho Nyak Dun com seu consentimento.

 

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