Arquiteturas colunares biomineralizadas de braquiópodes com casca fosfática Cambriano Série 2. Crédito:Zhang Zhiliang Colunas biomineralizadas, empilhadas em camadas como um sanduíche, deram às conchas dos braquiópodes cambrianos sua força e flexibilidade há 520 milhões de anos.
Para obter insights sobre a evolução e diversidade desta intrincada arquitetura colunar biomineralizada, o Dr. Zhang Zhiliang do Instituto de Geologia e Paleontologia de Nanjing da Academia Chinesa de Ciências, juntamente com colaboradores da China e da Suécia, examinou fósseis primorosamente bem preservados de alguns das famílias mais antigas de braquiópodes linguliformes, fornecendo novas evidências fósseis para a compreensão do processo de biomineralização e evolução adaptativa dos táxons ancestrais de braquiópodes do início do Cambriano.
O estudo foi publicado na eLife .
O Cambriano, um período geológico há cerca de meio bilhão de anos, testemunhou uma das mais intensas explosões de evolução animal na história da Terra. Durante este período, a maioria dos grupos de animais marinhos que hoje reconheceríamos nos oceanos surgiram e diversificaram-se em todo o mundo. Um dos principais avanços durante esta explosão de vida foi o desenvolvimento de conchas biomineralizadas.
A biomineralização, que se refere à biomineralização que produz esqueletos e conchas compostos orgânico-inorgânicos, é um processo que altera a natureza do registro fóssil da Terra, associando tecidos orgânicos moles vivos com minerais sólidos da Terra.
Imagem de microscopia eletrônica de varredura de arquiteturas colunares biomineralizadas e células epiteliais subjacentes em fósseis de braquiópodes do início do Cambriano. Crédito:Zhang Zhiliang
Os braquiópodes, conhecidos como “conchas de lâmpadas”, são um dos grupos de animais biomineralizados de maior sucesso, tendo sobrevivido por mais de 500 milhões de anos. A maioria dos grupos de animais tem a capacidade de secretar apenas um mineral, mas os braquiópodes são animais únicos, pois têm a capacidade de secretar dois minerais diferentes, fosfato de cálcio e carbonato de cálcio.
Embora muitas espécies vivas de braquiópodes tenham conchas de carbonato de cálcio, os braquiópodes linguliformes fosfáticos de cálcio foram um dos primeiros grupos de animais portadores de conchas a aparecer no registro fóssil. As conchas dos braquiópodes linguliformes geralmente consistem em uma matriz orgânica combinada com minerais de fosfato de cálcio (apatita). As conchas linguliformes são intrinsecamente compostas por colunas cilíndricas microscópicas, mas o desenvolvimento e o papel dessas colunas microscópicas na evolução dos braquiópodes não são claros.
Neste estudo, as amostras fósseis, incluindo Eoobolidae, Lingulellotretidae e Acrotretidae, foram coletadas da Formação Shuijingtuo da Série Cambriana 2, no sul de Shaanxi e no oeste de Hubei, no sul da China - uma região que é amplamente considerada um dos centros de origem e distribuição inicial de braquiópodes linguliformes.
Os pesquisadores mostraram que as colunas microscópicas foram empilhadas umas sobre as outras para formar uma camada secundária da casca, no que os pesquisadores chamaram de “modelo sanduíche empilhado” (devido à semelhança com a seção transversal de um sanduíche). Esta arquitetura de colunas em sanduíche empilhadas aumenta a resistência, a flexibilidade e a capacidade de resistir à fratura da casca, preenchendo o espaço entre as colunas com material orgânico - semelhante às colunas de concreto armado frequentemente usadas na construção civil.
"Assim, levantamos a hipótese de que esta arquitetura de concha eficiente e econômica provavelmente desempenhou um papel importante na evolução dos braquiópodes linguliformes", disse Zhang, "pode ser responsável pelo florescimento das acrotretidas com concha fosfática na segunda metade do Cambriano, e a contínua diversificação dos braquiópodes durante o Grande Evento de Biodiversificação, 50 milhões de anos depois."
