Pensa-se que a vida animal surgiu durante o período de Ediacaran, entre 635 e 541 milhões de anos atrás, mas esses organismos tinham pouca semelhança com os animais que conhecemos hoje. Isso levou alguns cientistas a acreditar que eles podem não ter sido animais, e, em vez disso, resultou em experimentos fracassados ​​na evolução multicelular.

Os restos dessas criaturas estranhas, a maioria dos quais não tem evidências de um sistema circulatório ou digestivo, em grande parte desapareceu do registro de rock no início do período cambriano, 541 milhões de anos atrás. Reunir uma imagem do ambiente ediacarano é a chave para entender mais sobre esses macroorganismos enigmáticos. Uma equipe de pesquisa está revelando o paleoambiente deste período estudando a remota Formação Khatyspyt, uma série de rochas sedimentares acima do Círculo Polar Ártico na Sibéria que foram estabelecidas quando a área era um ambiente de plataforma marinha rasa.

O geólogo Huan Cui da Universidade de Wisconsin-Madison e colegas discutem suas descobertas em um artigo recente, "Distribuição dependente de redox dos primeiros macro-organismos:Evidência da Formação Khatyspyt de Ediacaran terminal na Sibéria Ártica, "publicado no jornal Paleogeografia, Paleoclimatologia, Paleoecologia .

Os animais ediacaranos eram de corpo mole, sem conchas ou esqueletos, e seus fósseis são mais tipicamente preservados como moldes ou moldes, como pegadas na areia. Fósseis de Ediacaran foram descobertos em rochas sedimentares de granulação fina, como arenito, que faz um trabalho pobre de preservação de informações paleoambientais. Na Formação Khatyspyt, Contudo, alguns dos fósseis estão sepultados em calcário bem preservado, que faz um bom trabalho ao registrar o mundo antigo dessas criaturas.

Mudanças paleoambientais através da sucessão de rochas podem ser estudadas por quimiostratigrafia, que analisa as mudanças na composição química das rochas ao longo do tempo, à medida que se formaram. Os cientistas analisaram os minerais nessas rochas, incluindo pirita, ou "ouro de tolo, "para medir a composição isotópica de enxofre através de 130 metros verticais da Formação Khatyspyt. A pirita é estudada porque dá pistas sobre os micróbios que a produziram, e à disponibilidade de alimentos e sulfato, que são necessários para alimentar suas atividades metabólicas.

As pedras na parte inferior da pilha são mais velhas do que as do topo, então, estudar como a química do enxofre mudou através da sucessão de rochas informou Cui e seus colegas sobre as variações ambientais ao longo do tempo. Esses pesquisadores encontraram uma anomalia dramática na abundância de isótopos de enxofre (sabores de enxofre atômico que diferem no número de nêutrons que adicionam peso ao elemento) nas várias camadas, com a maior concentração do isótopo pesado (tendo mais nêutrons) nos trechos superiores da formação e a mais baixa no fundo da pilha sedimentar.

A anomalia do isótopo de enxofre se alinha surpreendentemente bem com o registro fóssil preservado de biotas Ediacara. Os 45 metros inferiores de rocha são em sua maioria desprovidos de fósseis, enquanto as regiões superiores, onde a concentração de isótopos de enxofre pesado é mais alta, está repleto deles. Os cientistas especulam que os isótopos leves de enxofre na base da sucessão de rochas são provavelmente devido à proliferação de micróbios anaeróbicos que viviam na água anóxica (sem oxigênio) na bacia. Esses micróbios teriam mudado a química da água ao produzir sulfeto de hidrogênio tóxico, o que o tornaria inabitável para a vida animal.

"Especulamos que os valores fortemente negativos (isótopos de enxofre) na parte inferior da sucessão se relacionam a condições anóxicas, quando os micróbios poderiam viver na coluna de água, "explicou o investigador principal, Jay Kaufman. "Como o processo forma sulfeto, suspeitamos que ele se acumulou na coluna de água profunda, resultando em condições euxínicas (sulfídicas). "

A água euxínica criada como resultado desses micróbios anaeróbicos tem muito sulfeto e muito pouco oxigênio para a existência de vida animal, o que explica por que nenhum fóssil de animal foi encontrado na parte inferior da formação. "Essas condições euxínicas podem ter sido intensificadas pelo intemperismo químico, onde os sulfatos foram trazidos para os oceanos, que se tornou combustível para os micróbios, "disse Cui.

A 45 metros acima da base da Formação Khatyspyt, as condições ambientais aparentemente mudaram, e os fósseis de Ediacara começam a aparecer. É neste ponto que os isótopos de enxofre tornam-se progressivamente pesados, que pode ter sido o resultado de menos intemperismo e, portanto, menos sulfato disponível para os micróbios usarem.

A mudança de condições euxínicas para não-euxínicas no final do Período Ediacarano permitiu que os animais ediacaranos colonizassem o oceano agora mais oxidado e habitável, apesar de um nível geral de oxigênio na atmosfera e nos oceanos que era muito menor do que o de hoje.

Esta história foi republicada como cortesia da Revista Astrobiologia da NASA. Explore a Terra e muito mais em www.astrobio.net.