2010-09-30

Subject: Plantas criaram o cenário para evolução animal

 

Plantas criaram o cenário para evolução animal

 

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@ NatureAs plantas tornaram possível a evolução de animais complexos de grande porte, como os peixes predadores, sugere um estudo dos sedimentos oceânicos.

As descobertas, publicadas na edição desta semana da revista Proceedings of the National Academy of Sciences, são as primeiras evidências empíricas a apoiar a teoria de que terá havido uma dramática subida nos níveis de oxigénio durante o Devónico, há 400 milhões de anos, e as primeiras a indicar que a proliferação das plantas superiores terá sido o motor por trás dessa subida.

"A evolução das plantas vasculares alterou completamente a história, permitindo que uma alta concentração de oxigénio na atmosfera se tornasse sustentável. Eventualmente, esse processo levou ao surgimento dos animais superiores, como nós próprios", diz Tais Dahl, geólogo na Universidade do Sul da Dinamarca em Odense, que liderou o estudo.

A equipa de Dahl analisou as concentrações de molibdénio e a razão entre os seus isótopos em rochas oceânicas, em busca de pistas para a concentração de oxigénio nos mares ao longo do tempo.

O molibdénio presente na água do mar comporta-se de forma diferente, dependendo da concentração de oxigénio. Em águas oxigenadas, o mais leve dos dois isótopos principais de molibdénio ( 95Mo e 98Mo) é absorvido pelo fundo do mar, deixando o isótopo mais pesado em solução. "A água do mar torna-se mais leve ou mais pesada como medida do equilíbrio entre condições óxicas e anóxicas", diz Tim Lyons, geoquímico da Universidade da Califórnia, Riverside.

Os padrões de molibdénio pesado e leve na água do mar, que reflectem os níveis de oxigenação, são capturados nas rochas que se formam com o depósito de sedimentos no fundo, como o xisto argiloso. Ao examinar os estratos do xisto, os cientistas podem cartografar períodos de alta ou baixa oxigenação na história do fundo do mar e, por inferência, no próprio oceano. O nível de oxigenação dos oceanos assume-se que reflectirá, por sua vez, os seus níveis na atmosfera.

O estudo de Dahl revelou dois períodos em que os isótopos pesados de molibdénio surgem no registo do xisto, sugerindo que os níveis de oxigénio terão aumentado no período Ediacariano, entre há 560 e 550 milhões de anos, e novamente, de forma mais dramática, durante o Devónico, há cerca de 400 milhões de anos. Estas são as primeiras provas que apoiam a teoria de que os níveis de oxigénio aumentaram substancialmente durante o Devónico.

Os cientistas já suspeitavam disto mas as suas assunções baseavam-se em modelos geoquímicos em não em evidências palpáveis. Diferentes modelos sugeriam diferentes níveis de oxigénio no início do episódio do Devónico.

 

Muitos investigadores pensavam que a proporção de oxigénio na atmosfera durante o episódio anterior, que coincidiu com a radiação de novas espécies durante o período Ediacariano, teria alcançado níveis semelhantes aos actuais, de cerca de 21% mas o estudo de Dahl sugere que a radiação edicariana terá ocorrido em meio com baixo teor de oxigénio e que só quando as plantas vasculares surgiram, no Devónico, é que os níveis de oxigénio atmosférico atingiram valores próximos dos actuais.

A proliferação das plantas vasculares levou à oxigenação da atmosfera pois a sua fotossíntese libertava oxigénio enquanto grande quantidade de matéria orgânica, essencialmente tecidos vegetais como a lenhina, eram enterrados tanto em terra, como no mar. Sem o aprisionamento da matéria orgânica, qualquer excesso de oxigénio criado pela fotossíntese seria gasto na sua degradação. 

Esta situação originou as condições ideais para a evolução de animais complexos de grande porte, que necessitam de altos níveis de oxigénio para sobreviver.

No entanto, Tim Lenton, um geólogo da Universidade de East Anglia em Norwich, questiona se as condições atmosféricas poderão ser directamente inferidas a partir de medidas da oxigenação oceânica.

"É sempre tentador dizer que quando os oceanos estão ventilados é porque o oxigénio atmosférico aumentou mas não é necessariamente o caso", diz ele, acrescentando que a quebra no fornecimento de nutrientes no oceano também aumenta a oxigenação, pois os animais realizam menos respiração celular.

Dahl concorda que será necessária a realização de mais amostragens para confirmar as descobertas relatadas neste artigo, mas "tudo parece muito prometedor neste momento". "Este evento permitiu aos organismos superiores evoluírem, ditando a evolução animal. Também nos poderá dar uma ideia sobre vida noutros planetas, o que terá sido o factor desencadeador e o que pode estar a abrir caminho da vida microbiana para algo semelhante a nós." 

 

 

Saber mais:

Aumento do oxigénio antecedeu o desenvolvimento de formas de vida complexas

Deriva continental levou ao desenvolvimento de mamíferos de grande porte

 

 

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