A descoberta de vida em Marte ou em luas geladas como Europa e Encélado pode atrair muita atenção, mas outro grande mistério astronómico está muito mais próximo de casa. Os cientistas ainda estão tentando entender quando os primeiros eucariotos apareceram na Terra e como esses organismos ajudaram a preparar o terreno para uma vida complexa.
Esta questão é importante porque a Terra foi dominada por microrganismos durante cerca de 90% da história do planeta. Reconstruir a transição de um mundo repleto quase inteiramente de micróbios para um mundo repleto de plantas, animais e fungos também poderia ajudar os cientistas a compreender se a vida complexa pode ter evoluído em outras partes do universo.
Dos microrganismos à vida complexa
De acordo com o paleontólogo Ross Anderson, da Universidade de Oxford, no Reino Unido, a vida na Terra teve origem há mais de 3,5 mil milhões de anos, com as cianobactérias e a fotossíntese produtora de oxigénio presentes há pelo menos 2,3 mil milhões de anos, enquanto os eucariotas surgiram há pelo menos 1,7 mil milhões de anos.
As algas surgiram há pelo menos um bilhão de anos e possivelmente até antes. Os animais surgiram há pelo menos 570 milhões de anos, e possivelmente até antes.
Anderson diz que os investigadores devem olhar para trás cerca de 1,6 mil milhões de anos para chegar ao ancestral comum partilhado pelos reinos vegetal e animal.
Os eucariontes coroa, que estão entre as primeiras formas eucarióticas que os cientistas estão tentando rastrear, desempenharam um papel fundamental no surgimento de vida complexa na Terra. Anderson considera que os eucariotos representam a primeira vida complexa do planeta.
O que torna os eucariontes diferentes?
As células eucarióticas possuem um núcleo que abriga seu DNA. Eles também contêm organelas, que são estruturas especializadas dentro da célula. Um exemplo é a mitocôndria, que ajuda a fornecer a energia necessária para sustentar formas de vida mais exigentes.
Os eucariontes eventualmente deram origem a organismos multicelulares complexos e grandes formas de vida visíveis. Todos os animais, plantas e fungos que nos rodeiam hoje são eucarióticos.
No entanto, seus primeiros ancestrais são extremamente difíceis de encontrar.
Organismos com mais de 500 milhões de anos ainda não tinham conchas ou esqueletos. Como essas estruturas duras não evoluíram, os paleontólogos devem contar com ambientes rarefeitos capazes de preservar células delicadas e tecidos moles.
Isto deixou aos cientistas relativamente pouca informação sobre como a vida mudou durante um vasto período de tempo que abrange cerca de 90% da história da Terra.
Descoberta de mudanças na vida multicelular
A pesquisa de Anderson concentra-se em uma das maiores transições da história biológica: como a Terra mudou de um planeta dominado por bactérias para um planeta dominado por organismos multicelulares complexos.
Como os fósseis desses primeiros organismos multicelulares são difíceis de encontrar, ele estuda a química das rochas antigas para identificar os ambientes com maior probabilidade de preservá-los.
O segundo maior obstáculo é o tempo. Os microfósseis eucarióticos suportaram milhares de milhões de anos de alterações geológicas e degradação, tornando os já pequenos restos ainda mais difíceis de detectar.
Os cientistas sabem que a transição da vida unicelular para organismos multicelulares ocorreu mais de uma vez em diferentes partes do mundo. Anderson está particularmente interessado em compreender como esse processo produziu a notável diversidade vista hoje entre os animais.
Grande parte da base da diversidade animal moderna surgiu em torno da transição Ediacarana/Cambriana, há cerca de 540 milhões de anos. Este período marcou uma grande mudança evolutiva, de organismos principalmente de corpo mole para a explosão cambriana, quando animais com maior mobilidade, conchas e esqueletos tornaram-se cada vez mais proeminentes.
Onde os cientistas descobrem fósseis microscópicos antigos
Encontrar fósseis de tempos passados exige pesquisas em locais onde materiais orgânicos frágeis tinham uma chance incomum de sobrevivência.
Anderson e seus colegas estão particularmente interessados em cerca de 100 metros quadrados. km de área perto de Svalbard, Noruega. A cerca de 80 graus norte, esta remota região insular já foi coberta por mares rasos.
A Austrália também apresentou evidências importantes. No ano passado, os investigadores descobriram alguns dos mais antigos microfósseis eucarióticos conhecidos, que datam de cerca de 1,75 mil milhões de anos atrás.
Ambientes costeiros intocados são locais particularmente promissores para exploração. Os eucariontes que viviam nestes ambientes teriam tido acesso a nutrientes e matéria orgânica abundantes, condições que poderiam ter apoiado uma maior diversidade e a evolução da multicelularidade.
Os pesquisadores muitas vezes têm como alvo locais ou regiões antigas que receberam relativamente pouca amostragem científica. Anderson é especialista em estudar áreas onde vastos depósitos de solo podem ter ajudado a preservar antigos vestígios eucarióticos.
Hoje, muitos dos melhores lugares para fazer este trabalho são paisagens desérticas ou árticas. Com pouca ou nenhuma vegetação no terreno, as rochas antigas permanecem abertas e acessíveis.
Por que a descoberta de fósseis é tão difícil?
Mesmo em locais ideais, encontrar microfósseis eucarióticos é um enorme desafio. Os organismos eram microscópicos, não possuíam tecidos duros protetores e foram expostos a bilhões de anos de erosão geológica.
Segundo Anderson, um dos maiores problemas é que o registro fóssil desse período permanece pouco amostrado.
Os pesquisadores ainda estão fazendo progressos. Os cientistas estão cada vez melhores na identificação dos tipos de rochas com maior probabilidade de conter fósseis primitivos, fornecendo novas evidências que podem ajudar a reconstruir a história do início da vida na Terra.
O que o início da vida da Terra pode nos dizer sobre a vida alienígena?
Esta descoberta tem implicações muito além da compreensão do passado biológico da Terra.
Anderson diz que grande parte de seu trabalho envolvendo depósitos de solo foi originalmente inspirado na busca por vida em outros planetas. Ao aprender quais ambientes preservam organismos antigos na Terra, os cientistas poderão estar mais bem equipados para reconhecer potenciais sinais de vida em outros lugares.
Portanto, compreender como a vida no nosso planeta surgiu e se tornou cada vez mais complexa é uma parte importante da astronomia. Se os cientistas quiserem estimar a probabilidade de a vida surgir e evoluir noutros lugares, precisam primeiro de uma imagem clara de como este processo se desenrolou na Terra.
