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    A história da evolução escrita em fósforo

    Conchas fosfáticas no arenito cambriano superior da Estônia. Crédito:M. Mergl.

    O fósforo é um dos elementos cruciais para a construção dos organismos e seu metabolismo. Seu ciclo pelos ambientes também é um dos mais bem compreendidos. No entanto, ocorreu aos paleontólogos tchecos Peter Kraft e Michal Mergl que ainda poderia haver alguns espaços em branco no mapa de nossa compreensão de um processo tão fundamental. Sua publicação, que tem uma nova visão das mudanças no ciclo do fósforo ao longo do tempo geológico, foi recentemente publicada em Trends in Ecology &Evolution .
    Em um estudo abrangente de fósseis Devonianos interessantes, mas ainda pouco conhecidos, com conchas fosfáticas da Bacia de Praga, na República Tcheca, Kraft e Mergl discutiram suas ocorrências no passado geológico. Estes eram principalmente fatos bem conhecidos, incluindo o declínio gradual que culminou no final do Paleozóico Inferior durante o Devoniano.

    No entanto, eles também notaram que alguns grupos representados nos estratos mais antigos por grandes espécimes produziram formas anãs no Devoniano. Era como se lhes faltasse o material para as conchas. A pergunta lógica foi feita — por quê? A questão da perda radical do fósforo no meio ambiente mostrou-se tão intrigante que ambos os autores se dedicaram a estudar detalhadamente os vários cantos do ciclo desse elemento. Este subproduto de seu estudo original se transformou em um projeto de pesquisa independente.

    "O ciclo do fósforo é um dos ciclos elementares fundamentais que, entre outras coisas, desempenha um papel fundamental na biologia dos oceanos. Por isso, existem vários estudos sobre ele. O problema, porém, é que a grande maioria deles investigam o ciclo do fósforo da 'era humana', que mudou significativamente todo o ciclo. Por isso, decidimos oferecer um modelo sintético da história evolutiva influenciada pelo fósforo para publicação", explica Kraft do Instituto de Geologia e Paleontologia , Faculdade de Ciências, Charles University, Praga.

    Concha fosfatada do braquiópode discinídeo Chynithele amoena do calcário do Devoniano Médio (Eifeliano) da República Tcheca. Crédito:M. Mergl.

    Estudos publicados mostram claramente que a disponibilidade de fósforo no meio ambiente estabelece um limite claro para a expansão da vida. E como a disponibilidade desse elemento pode influenciar tanto processos de curto quanto de longo prazo, os autores decidiram discutir o papel do fósforo em três fases da evolução da vida nos oceanos.

    O primeiro estágio é o Pré-Cambriano tardio (Período Ediacarano), caracterizado pela fácil disponibilidade de fósforo e numerosos acúmulos de fosfato. Combinado com um aumento no teor de oxigênio, pode ser considerado uma das principais causas do surgimento de organismos multicelulares.

    O Paleozóico Inferior foi uma era crítica do ciclo do fósforo devido ao intenso envolvimento da biota em sua dinâmica. No início, o fósforo estava facilmente disponível em grandes quantidades e, portanto, muitos grupos tiveram a oportunidade de construir conchas fosfáticas externas. Isso muito provavelmente contribuiu para a história da explosão cambriana, um período em que representantes de quase todos os filos animais apareceram no registro fóssil em um período de tempo relativamente curto. O Cambriano foi, portanto, uma "idade de ouro" para organismos com conchas fosfáticas externas.

    Durante o Período Ordoviciano, no entanto, a vida começou a mudar significativamente, com o chamado Grande Evento de Biodiversificação do Ordoviciano (GOBE) expandindo muito o número de táxons e indivíduos. Aqui, o principal uso do fósforo mudou:era necessário nas estruturas celulares, e as cascas externas de fosfato começaram a se tornar um luxo. Esse processo foi acelerado pelo surgimento e diversificação evolutiva dos vertebrados, que, embora necessitassem de muito fósforo, eram melhores no manejo dele. Esta segunda fase evolutiva culminou na explosão de vertebrados durante a revolução do nécton Devoniano e marcou o declínio de grupos com conchas externas de fosfato.

    A era subsequente, do final do Paleozóico até o presente, é caracterizada pela disponibilidade limitada, mas também seletiva, de fósforo nos mares e oceanos. Processos geológicos como o Varisca (400-300 Ma) e as orogenias Alpinas (80 Ma até o presente) ajudaram muito no fornecimento de fósforo aos oceanos. No entanto, a capacidade do fósforo de atingir os oceanos a partir de sua principal fonte nas rochas dos continentes desnudados foi prejudicada pela disseminação da vegetação em terra e outras influências como o clima durante esses tempos. Mais importante, foi concentrado em organismos na coluna de água. E os vertebrados pelágicos foram o principal "filtro".

    "É muito interessante que as flutuações na disponibilidade de fósforo nos períodos pós-Devonianos tenham afetado os braquiópodes linguliformes, que não só conseguiram sobreviver com uma casca externa de fosfato, mas também registraram uma recuperação temporária durante o Terciário", explica Mergl, da Faculdade de Educação da Universidade da Boêmia Ocidental em Pilsen. + Explorar mais

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