As esponjas estão entre os animais mais antigos conhecidos na Terra, mas os cientistas têm lutado para identificar exatamente quando apareceram pela primeira vez. O DNA de esponjas vivas e as assinaturas químicas preservadas em rochas antigas indicam que elas apareceram há pelo menos 650 milhões de anos. Os resultados são relatados A ciência avança.
Essa data inicial gerou controvérsia porque antecede o fóssil de esponja mais antigo confirmado em pelo menos 100 milhões de anos. Para resolver este conflito de longa data, o Dr. M. da Escola de Ciências Biológicas da Universidade de Bristol. Uma equipe de pesquisa internacional liderada por Eleonora Rossi examinou mais de perto como os esqueletos das esponjas evoluíram.
Registro fóssil e espículas ausentes
As esponjas modernas têm esqueletos feitos de inúmeras estruturas microscópicas semelhantes a vidro, chamadas espículas. Esses elementos duráveis estão bem fossilizados e aparecem em rochas que datam do período Ediacarano, há cerca de 543 milhões de anos. No entanto, os cientistas não encontraram espículas em rochas mais antigas. Esta ausência lança dúvidas sobre se as esponjas realmente evoluíram como sugerem as evidências genéticas.
Para resolver a discrepância, o Dr. Rossi e seus colegas usaram uma estratégia em duas partes. Primeiro, eles analisaram dados de 133 genes codificadores de proteínas juntamente com dados fósseis para criar um cronograma evolutivo revisado. Os seus resultados situam a origem das esponjas entre 600 e 615 milhões de anos atrás, diminuindo a lacuna entre as previsões genéticas e as evidências fósseis. Em seguida, eles examinaram como os esqueletos das esponjas evoluíram ao longo do tempo e descobriram que as espículas evoluíram independentemente em linhagens individuais de esponjas.
Rossi, Pesquisador Associado Honorário, explicou: “Nossos resultados mostram que as primeiras esponjas tinham corpo mole e não tinham esqueletos mineralizados. É por isso que não vemos espículas de esponjas em rochas de cerca de 600 milhões de anos atrás – não havia nada para preservar.”
Evolução independente de esqueletos de esponja
A ideia de que os esqueletos das esponjas evoluíram múltiplas vezes é apoiada por diferenças estruturais e genéticas entre as espécies vivas. Ana Risgo, especialista mundial em evolução de esponjas do Museu de Ciências Naturais de Madrid (Espanha), disse: “Já tínhamos algumas pistas que sugeriam que os esqueletos das esponjas evoluíram de forma independente.
Para reconstruir esta história evolutiva, a equipe contou com um modelo estatístico de computador. Coautor do estudo. Joseph Keating descreve sua abordagem: “Usamos um processo de Markov, um tipo de modelo preditivo que é amplamente aplicado em áreas como finanças, IA, mecanismos de pesquisa e previsão do tempo. Ao modelar a transição entre diferentes tipos de esqueleto, incluindo formas de corpo mole, descobrimos que quase todos os modelos projetavam-se de forma robusta, o que reforçou os conceitos do tipo espanhol. Apenas um modelo irrealista tratou todos os minerais como equivalentes, e mesmo assim os resultados foram ambíguos. “
Repensando a ascensão dos primeiros animais
As descobertas levantam novas questões sobre o que levou aos estágios iniciais da evolução das esponjas. Hoje, quase todas as esponjas têm espículas mineralizadas, o que pode sugerir que os esqueletos desempenharam um papel fundamental no seu sucesso inicial. No entanto, novas análises desafiam essa suposição.
O professor Phil Donoghue, professor de paleobiologia na Universidade de Bristol, disse: “Como quase todas as esponjas vivas têm esqueletos compostos de espículas mineralizadas, podemos naturalmente assumir que as espículas foram importantes na evolução inicial das esponjas. Os nossos resultados desafiam esta ideia, sugerindo que as primeiras esponjas foram impulsionadas por outra coisa. Um estranho mistério.”
O efeito vai além da esponja sozinha. O professor David Pisani, professor de filogenômica da Universidade de Bristol, concluiu: “Mas não se trata apenas de esponjas. As esponjas são a primeira linhagem de animais construtores de paredes, e talvez a primeira, embora isso ainda seja debatido. Esta abordagem fornece o primário ou a chave para a compreensão de sua evolução. Como a vida e a Terra co-evoluíram, e como a evolução dos primeiros animais mudou nosso planeta para sempre, levando, em última análise, aos animais que conhecemos hoje. O conhecimento permitiu o surgimento dessa forma de vida animal, incluindo cara.”
