Rowan Martindale, paleoecologista e geobiólogo da Universidade do Texas em Austin, estava caminhando pelo Vale do Dades, nas montanhas centrais do Alto Atlas, no Marrocos, quando algo incomum chamou sua atenção e o deteve.
Martindale e a sua equipa de investigação, incluindo Stefan Bodin, da Universidade de Aarhus, estavam a explorar o vale acidentado para estudar a ecologia dos antigos sistemas de recifes que existiram ali quando a região estava submersa. Para chegar a esses recifes é preciso atravessar inúmeras camadas de turbiditos, sedimentos formados por densos fluxos de detritos subaquáticos. Padrões de ondulação são frequentemente vistos nesses depósitos. No entanto, Martindale notou camadas e mais camadas de pequenas saliências e rugas que pareciam incomuns.
“Enquanto caminhamos por esses turbiditos, olho em volta e este lindo plano ondulante chama minha atenção”, diz Martindale. “Eu disse: ‘Stephen, você tem que voltar aqui. Estas são estruturas de rugas!'”
O que é estrutura de rugas?
Estruturas de rugas são pequenas cristas e depressões que variam de milímetros a centímetros de tamanho. Eles se desenvolvem quando comunidades de algas e micróbios crescem em esteiras espalhadas pelo fundo arenoso do mar. Estas texturas finas raramente são preservadas em pequenas rochas porque os animais muitas vezes as perturbam e destroem. Como resultado, as formações sacrais são incomuns em rochas com menos de 540 milhões de anos, quando a vida animal se diversificou rapidamente e começou a agitar ativamente os sedimentos oceânicos.
Hoje, os cientistas normalmente encontram estruturas enrugadas em ambientes rasos de marés, onde a luz solar sustenta algas fotossintéticas.
Por que esse sacrifício não deveria existir
As estruturas enrugadas de Martindale apareceram em rochas formadas muito abaixo da superfície do oceano. Os turbiditos onde foram encontrados foram depositados a uma profundidade de pelo menos 180 m, profunda demais para a penetração da luz solar. Isto significa que as formações não poderiam ter sido formadas a partir das mesmas algas dependentes da luz solar que hoje formam os padrões sacrais em ambientes rasos.
Alegações anteriores de estruturas sacrificiais em depósitos turbidíticos em águas profundas também foram contestadas. Outra complicação foi a idade da pedra. Com cerca de 180 milhões de anos, formaram-se numa altura em que os animais perturbavam ativamente o fundo do mar global, apagando as texturas microbianas normalmente finas. Em outras palavras, a estrutura enrugada que Martindale viu não deveria ter sido preservada.
Reconhecendo o quão incomum era a descoberta, ele decidiu verificar se sua primeira impressão estava correta.
“Vamos examinar todas as evidências que pudermos para ter certeza de que se trata de estruturas enrugadas em turbiditos”, diz Martindale, “porque as estruturas enrugadas, normalmente a fonte da fotossíntese, “não deveriam estar neste ambiente de águas profundas”.
Evidência de vida microbiana quimiossintética
A equipe de pesquisa examinou cuidadosamente as camadas rochosas circundantes e confirmou que os sedimentos eram de fato turbiditos. Em seguida, investigaram se as texturas incomuns eram de fato criadas a partir de atividade biológica.
Os testes químicos forneceram uma pista importante. O sedimento logo abaixo da dobra tem níveis mais elevados de carbono, muitas vezes indicando uma origem biológica. A equipe também analisou ambientes oceânicos modernos para comparação. Imagens da exploração do fundo do mar abaixo da zona fótica a partir de submersíveis operados remotamente sugerem que tapetes microbianos também podem se desenvolver ali, mas são produzidos por bactérias quimiossintéticas. Esses micróbios obtêm energia de reações químicas em vez da luz solar.
Como os micróbios do fundo do mar criaram rugas
Ao combinar observações geológicas, evidências químicas e exemplos modernos do fundo do mar, os cientistas concluíram que descobriram estruturas quimiossintéticas de rugas preservadas no registo rochoso.
O fluxo turbidítico provavelmente desempenhou um papel importante na criação das condições certas. Esses detritos transportam nutrientes e matéria orgânica para águas profundas e também reduzem os níveis de oxigênio nos sedimentos circundantes. Tais condições podem apoiar comunidades bacterianas quimiossintéticas.
Durante os períodos de silêncio entre os fluxos de detritos, estas bactérias podem espalhar-se pelo fundo do mar e formar esteiras sobre os sedimentos. À medida que as esteiras crescem, desenvolvem os padrões de superfície enrugada que Martindale observou nas rochas marroquinas. Na maioria dos casos, os fluxos subsequentes de detritos removerão o tapete, mas ocasionalmente a estrutura é enterrada e preservada.
A busca pela vida antiga se expande
Martindale espera agora conduzir experimentos de laboratório para entender melhor como as estruturas enrugadas podem se desenvolver em ambientes turbidíticos. Ele também espera que a descoberta encoraje os cientistas a repensar suposições de longa data de que as formações de rugas são feitas apenas por esteiras microbianas fotossintéticas.
Se as esteiras quimiossintéticas também puderem produzir essas características, os geólogos poderão começar a procurar a formação de rugas em ambientes que antes eram negligenciados na busca por vida antiga.
“As formações de rugas são uma evidência realmente importante da evolução inicial da vida”, diz Martindale. Ao ignorar a sua possível presença nos turbiditos, “estamos a perder uma parte fundamental da história da vida microbiana”.
