FÓSSEIS MAIS ANTIGOS

QUANDO A VIDA COMEÇOU NO NOSSO PLANETA?

Você já tentou imaginar quando a vida surgiu na Terra? Em que momento da História? 500 milhões de anos atrás? Um bilhão de anos, ou dois, talvez? Quem eram os primeiros habitantes do planeta? Seres humanos? Dinossauros? Plantas e outros animais menores? Esses seres vivos eram visíveis a olho nu ou não? Tais questões são apenas algumas que nos levam a pensar sobre o processo de criação do planeta. Ainda que hoje já existam respostas para algumas delas, pesquisadores e estudiosos seguem na investigação, ampliando o conhecimento sobre o assunto.

Já é possível apontar que, por exemplo, a Terra possui aproximadamente 4,5 bilhões de anos. Ainda que haja incerteza sobre a sua idade, descobertas científicas recentes apontam que nosso planeta permaneceu desabitado por cerca de 1 bilhão de anos. Só por volta de 3,5 bilhões de anos atrás essa realidade mudaria, no período Paleoarqueano, fase na qual começaram a aparecer os primeiros sinais de vida terrestre. Algumas dessas evidências estão expostas no Museu de História Natural do Sul do Estado do Espírito Santo (MUSES). Contudo, apontar como elas chegaram até nós nos dias atuais é uma questão que ainda precisa ser respondida.

TERRA: DE LUGAR INÓSPITO À BERÇO DA VIDA

Planeta Terra, período Hadeano, entre 4,6 e 3,5 bilhões de anos atrás. Assim como os outros planetas, meteoroides e asteroides, nosso planeta surgiu de um aglutinado de gases e poeira cósmica. Com o passar de bilhões de anos, esse amontoado passou por inúmeras transformações, tornando-se um lugar hostil e muito diferente de como conhecemos hoje: temperaturas elevadas, pouco oxigênio e alto nível de gases vulcânicos, carbono, hidrogênio e nitrogênio na atmosfera. As primeiras rochas foram formadas há 3,85 bilhões de anos, mas um dos eventos que marcam o fim dessa época e o início do éon Arqueano é o surgimento das primeiras formas de vida unicelulares da Terra.

Ainda com uma incidência de luz solar maior do que a atual, durante essa era geológica a Terra apresentava temperaturas que giravam em torno de 23ºC, com dias que duravam, em média, 18h. No período Paleoarqueano (uma subdivisão do Arqueano) são formados os primeiros continentes, resultados das colisões entre arcos de ilhas. As placas continentais originadas eram pequenas, delgadas, quentes e desapareciam rapidamente por conta das correntes de convecção. Mais tarde, essas placas originariam o supercontinente conhecido como Vaalbara.

Mas foi no mar que a vida encontrou espaço para o seu surgimento. Há anos os cientistas estudam possíveis locais em que a vida tenha surgido, e uma das hipóteses mais recentes é de que ela se originou perto de uma fonte hidrotérmica no fundo do mar. As substâncias químicas encontradas nesses respiradouros e a energia que eles fornecem poderiam ter abastecido muitas das reações químicas necessárias para a evolução da vida.

Posteriormente, usando as sequências de DNA de organismos modernos, biólogos conseguiram rastrear experimentalmente o mais recente ancestral comum de toda forma de vida: um micro-organismo aquático que viveu em temperaturas extremamente quentes – candidato provável para a vida em uma fonte hidrotérmica. Esse primeiro sinal da vida na Terra ficou registrado em rochas conhecidas como estromatólitos: os primeiros fósseis.

ESTROMATÓLITOS: OS PRIMEIROS REGISTROS DA VIDA NA TERRA

Imaginemos que, no futuro, haverão pessoas que gostarão de conhecer a sua história e a de seus antepassados. Para guardarmos essa história, vamos construir uma cápsula do tempo usando uma caixa de papelão vazia. Pense em que objetos seus e de seus parentes poderiam contar essa história ou a história da sua família: fotografias, roupas, brinquedos, livros etc. Com esses objetos na caixa, guarde-a bem, selando-a para ser reaberta no futuro. 

Assim como a nossa cápsula do tempo, os fósseis são evidências fundamentais para entendermos a vida em tempos muito antigos. Tais objetos atravessam milhões de anos e chegam até nós como registros de quando os seres humanos ainda não existiam no planeta. Exemplos disso são os estromatólitos, os vestígios de vida mais antigos da Terra. 

Essas estruturas rochosas datam do éon Arqueano e existem até hoje, podendo ser encontradas em ambientes de fontes termais oceânicas. Elas são formadas quando uma comunidade de micro-organismos se fixa em um substrato que esteja em condições favoráveis para seu crescimento: águas limpas e bem iluminadas, fonte de energia, riqueza de substrato, abundância de água, componentes químicos para nutrir, material mineral pequeno para ser aprisionado ou precipitado e episódios rítmicos (astronômicos, geológicos, biológicos ou climáticos). Nesses espaços se desenvolvem as primeiras formas de vida terrestre: micróbios unicelulares, como as cianobactérias. Acredita-se que esses seres fotossintetizantes foram responsáveis pela formação de nossa atmosfera rica em oxigênio, já que foram muito abundantes no grande evento de oxigenação na formação da Terra, quando surgiram os seres aeróbios.

Invisíveis a olho nu, a presença de cianobactérias se manifestou em estromatólitos com a produção da substância chamada mucilagem. Secretada durante a fotossíntese, a mucilagem protege as células e mantém a população unida e firme ao substrato rochoso. Com a morte das cianobactérias mais antigas, as camadas de sedimento foram endurecendo e formando crostas duras como rochas ou corais. Novos micro-organismos se aderiram às estruturas rochosas mais antigas, se sobrepondo e recobrindo as camadas mais antigas.

O desenvolvimento dos estromatólitos dá-se como um tapete de colônia de cianobactérias dependentes da energia da luz solar para se alimentar e crescer. À noite, entram em um estado de dormência e se recolhem para dentro de suas formações. Ao amanhecer, voltam à superfície. Nesses processos, secretam carbonato de cálcio, que fixa e cimenta finas partículas dispersas na água, o que origina as lâminas que se superpõem e fazem crescer as pequenas formações, que tendem a formar colunas verticalizadas. 

Com a precipitação do carbonato de cálcio e o acúmulo de sedimentos finos, os estromatólitos se formam e seus fósseis se preservam nos registros geológicos. Em Shark Bay, na Austrália, foi calculado o crescimento colunar de alguns exemplares atuais como sendo de 0,5mm por ano. Ou seja, uma estrutura de 1m de altura corresponde a um estromatólito com dois mil anos de idade.

OS ESTROMATÓLITOS NO BRASIL E NO MUNDO

No mundo, as pesquisas e descrições iniciais dos estromatólitos aconteceram ainda no início do século XIX. No Brasil, alguns desses fósseis foram identificados recentemente em Campos dos Goytacazes, no Rio de Janeiro, e em algumas regiões do Paraná. Contudo, os estromatólitos encontrados em São Paulo, nos municípios de Nova Campina e Itapeva, representam os registros paleontológicos mais antigos já encontrados até hoje no país e na América do Sul. Esses fósseis pré-cambrianos foram descritos pela primeira vez em 1944, pelo geólogo Fernando Flávio Marques de Almeida, quando tais estruturas ainda eram pouco conhecidas pela ciência. Além disso, essas estruturas rochosas podem ser vistas em siltitos na porção Norte da Austrália, que datam do início do período Mesoarqueano, com cerca de 3,5 bilhões de anos de idade.

A Lagoa Vermelha localizada no Rio de Janeiro tem sido utilizada como um laboratório natural para estudar a formação de estromatólitos. Segundo a geóloga brasileira Anelize Bahniuk, os estromatólitos encontrados nesse ecossistema têm uma datação aproximada de 2.200 anos. Além disso, esse ecossistema vem se formando há cerca de 7 mil anos com as variações do nível do mar, e por ser hipersalina, tornando-a berço próspero à sobrevivência das bactérias e existência dos estromatólitos. Os estromatólitos da Lagoa Vermelha também são rochas reservatórias de petróleo na famosa camada Pré-Sal, presente no litoral brasileiro. Por essa razão, preservar a qualidade da água e manter a salinidade alta dessa lagoa é fundamental para entendermos a existência dessa riqueza do subsolo brasileiro.

A IMPORTÂNCIA DOS ESTROMATÓLITOS PARA O ESTUDO DAS ROCHAS

Engana-se quem pensa que a produção de estromatólitos está extinta. Alguns micro-organismos das linhagens dos que habitaram o planeta há milhões de anos ainda formam colônias como os estromatólitos nos dias atuais. A descoberta de estromatólitos modernos na costa de Shark Bay, na Austrália, despertou o interesse da Agência Espacial Norte-Americana (NASA) durante a corrida espacial na década de 1960, já que a Agência buscava por formas simples de organismos atuais e fósseis para investigar a vida em outros planetas.

Para a ciência, os estromatólitos representam uma grande importância na cronoestratigrafia, que estuda a idade dos estratos rochosos em relação ao tempo. Por meio deles é possível analisar a história da evolução biogeográfica do mundo e determinar as fases de erosão, ausência de deposição, tectonismo e metamorfismo das rochas. São estudados também os microfósseis encontrados nas camadas de deposição de muitos grupos que eram planctônicos e acabaram sendo fossilizados. Ao analisarmos a pureza da composição da rocha, a coloração e a forma como os sedimentos se acumularam, é possível determinarmos as condições do ambiente em que tais estruturas se formaram: se as águas eram limpas ou turvas, se estavam em alta ou baixa profundidade, se recebiam muita luminosidade, se a deposição era lenta, entre outras coisas.

Mas, apesar das evidências confluírem na hipótese de que a vida começou perto de fontes hidrotermais no fundo do mar, ela está longe de ser tida como certa. Essa é uma investigação contínua, que pode eventualmente apontar a origem da vida para outros lugares.