notícias

한어Русский языкEnglishFrançaisIndonesianSanskrit日本語DeutschPortuguêsΕλληνικάespañolItalianoSuomalainenLatina

Na longa história da evolução da vida, a evolução das esponjas sempre foi um mistério fascinante, mas difícil de resolver. As esponjas são consideradas um dos primeiros animais multicelulares da Terra e são uma ponte importante entre organismos unicelulares e animais complexos. No entanto, tem havido uma enorme lacuna cognitiva na comunidade científica em relação à origem e evolução inicial das esponjas.

Até recentemente, os cientistas chineses fizeram um grande avanço que forneceu uma pista chave para resolver este mistério. Uma equipe colaborativa internacional liderada pelo pesquisador Yuan Xunlai, do Instituto de Geologia e Paleontologia de Nanjing, da Academia Chinesa de Ciências, descobriu um fóssil de esponja há cerca de 550 milhões de anos em Yichang, província de Hubei.

Esta descoberta não só preenche uma lacuna importante na evolução inicial das esponjas, mas também nos fornece uma nova perspectiva para reexaminar toda a evolução da vida.

Imagem de restauração de esponja de grade espiral (fonte da imagem: Referência 2)

Esponjas: fósseis vivos na árvore evolutiva da vida

As esponjas, este grupo de organismos aparentemente simples, mas misterioso, ocupam uma posição única no reino animal.

As esponjas têm uma estrutura corporal simples e nenhum sistema de órgãos óbvio, mas possuem incríveis capacidades de sobrevivência. Seus corpos agem como um filtro gigante, absorvendo e expelindo água para obter nutrientes e oxigênio. Esta forma simples e eficiente de sobrevivência permitiu que os animais esponjas prosperassem na Terra durante centenas de milhões de anos.

Nos oceanos modernos, existem muitos tipos de esponjas com formatos diferentes. Algumas esponjas lembram vasos delicados, outras lembram baldes ou leques gigantes. Eles também vêm em uma grande variedade de cores, com tudo que você precisa. Estas esponjas coloridas não só acrescentam cores brilhantes ao mundo subaquático, mas também dão importantes contributos para o equilíbrio do ecossistema marinho.

Vários animais esponjas (fonte da imagem: Wikipedia)

Um mistério difícil: os “anos perdidos” das esponjas

Embora as esponjas modernas sejam tão comuns, elas estão “desaparecidas” há muito tempo na história geológica. Este fenômeno intrigou os cientistas, como um quebra-cabeça insolúvel.

Imagine se você fosse um paleontólogo em busca dos ancestrais das esponjas. Você cavou com entusiasmo formações rochosas de várias idades geológicas, apenas para descobrir que antes do período Cambriano, que ocorreu há cerca de 539 milhões de anos, o registro fóssil de esponjas estava quase em branco. É como uma história familiar densa, com todas as páginas dos primeiros capítulos faltando.

Os cientistas especulam, através de pesquisas de biologia molecular e de relógios moleculares, que as esponjas deveriam ter se originado há cerca de 700 milhões de anos. No entanto, no registo fóssil real, os fósseis de esponjas confirmados não apareceram em grande número até ao Cambriano. Isto significa que existe uma enorme lacuna de 160 milhões de anos no registo fóssil dos animais esponjas. Este período é vivamente chamado pelos cientistas de “anos perdidos” na evolução inicial das esponjas.

Por que existe tal situação? Os cientistas propuseram duas hipóteses principais:

A primeira hipótese é que o ancestral comum das esponjas pode ter tido espículas mineralizadas (a estrutura de suporte da esponja). Contudo, o ambiente pré-cambriano pode não ser propício à preservação destas espículas ósseas, dificultando-nos a localização dos seus fósseis.

A segunda hipótese sugere que as primeiras esponjas podem não ter espículas mineralizadas, mas eram compostas de tecido de corpo mole. Isto torna-os mais fáceis de destruir durante o processo de fossilização e mais difíceis de identificar. É como pintar uma pedra com água. Ela evapora rapidamente e não deixa vestígios duradouros.

Este mistério intrigou os cientistas até este estudo recente, que fornece uma pista chave para resolver este mistério.

Vários tipos de espículas de esponjas de cal modernas (Fonte da imagem: Wikipedia)

Esponjas de Grade Espiral: A “Pedra de Roseta” Desvendando os Mistérios da Evolução das Esponjas

Em Yichang, Hubei, os cientistas descobriram um novo fóssil interessante na Biota Shibantan que data de cerca de 550 milhões de anos atrás. O fóssil é denominado "Esponja de Grade Espiral". Sua descoberta é como encontrar um ponto de conexão na vasta história, preenchendo a lacuna na evolução inicial dos animais esponjosos.

A esponja de grade espiral possui características morfológicas impressionantes. Seu corpo apresenta um elegante formato de cone, e há uma estrutura em forma de disco no fundo, que pode ser usada para ancorá-la ao fundo do mar. O mais impressionante é que sua estrutura superficial consiste em quadrados regulares, que podem ser subdivididos em quadrados menores para formar uma estrutura de rede complexa e ordenada.

Foto do fóssil de esponja em grade espiral (a) e mapa de elevação por varredura a laser (b) (Fonte da imagem: Chongqing

A estrutura lembra as esponjas hexagonais modernas, mas com uma diferença fundamental: a malha da esponja em malha espiral é feita de matéria orgânica, em vez de espículas mineralizadas.

Esta descoberta fornece uma nova perspectiva sobre a evolução inicial das esponjas. Diz-nos que no distante período Ediacarano já existiam esponjas sem espículas mineralizadas. É como se descobríssemos uma “versão primitiva” de uma esponja que ainda não desenvolveu espículas duras, mas já possui as características básicas das esponjas.

Os cientistas conduziram pesquisas e análises detalhadas na esponja de malha espiral. Eles compararam o fóssil com uma variedade de animais vivos e outros fósseis, construíram uma matriz de dados complexa e conduziram análises filogenéticas rigorosas. Os resultados mostram que a esponja da grade espiral pertence ao grupo da esponja da coroa e está intimamente relacionada à esponja de seis pés. Esta descoberta confirma ainda mais a importante posição da esponja de grade espiral na evolução dos animais esponjosos.

Um certo tipo de animal com seis esponjas. Este animal possui espículas siliciosas. Algumas espículas podem se agregar em um esqueleto semelhante a uma rede. Portanto, esta classe também é chamada de esponja de vidro. (Fonte da imagem: Wikipédia)

A descoberta da esponja em forma de grelha espiral fornece informações importantes para a nossa compreensão da evolução inicial dos animais. Diz-nos que, ao procurar fósseis de esponjas pré-cambrianas, não podemos simplesmente usar esponjas modernas como padrão. As primeiras esponjas podem não ter espículas mineralizadas e podem não ter algumas das características com as quais estamos familiarizados. Esta descoberta amplia nossos horizontes e aponta novos rumos para pesquisas futuras.

Esponjas e a explosão da vida: reexaminando o processo de evolução da vida

A descoberta das esponjas em forma de rede espiral também nos proporciona uma nova perspectiva sobre toda a evolução da vida. Os cientistas há muito acreditam que os biomas do Pré-cambriano e do Cambriano eram muito diferentes.

O Período Ediacarano é considerado uma época dominada por criaturas com formas estranhas e afinidades desconhecidas. No período Cambriano, várias categorias de animais modernos apareceram repentinamente em grande número. Esta é a famosa "explosão Cambriana". Esta visão é como descrever dois mundos completamente diferentes: um é um mundo antigo cheio de criaturas misteriosas e o outro é o protótipo do ecossistema marinho moderno com o qual estamos familiarizados.

No entanto, a descoberta da esponja da rede espiral criou uma ponte entre estes dois mundos aparentemente separados. Diz-nos que no final do período Ediacarano já existiam criaturas que estavam diretamente relacionadas evolutivamente com os animais modernos. Em outras palavras, na história da família antiga, foi encontrada uma foto chave que conecta ancestrais antigos e descendentes modernos.

Esta descoberta também nos faz repensar a natureza da “Explosão Cambriana”. Talvez a evolução da vida não seja uma “explosão” repentina, mas um processo gradual. Vários filos animais podem ter começado a diversificar-se antes do Cambriano, mas não desenvolveram conchas ou ossos duros e eram, portanto, difíceis de preservar no registo fóssil.

Esta nova descoberta também nos traz mais questões: antes da esponja em forma de grelha espiral, existiriam animais-esponja anteriores? Como os ancestrais das esponjas adquiriram a capacidade de mineralizar espículas ósseas? As respostas a estas questões podem estar escondidas em formações rochosas antigas, à espera de serem descobertas por futuros cientistas.

Relações evolutivas entre esponjas de grade espiral e outros animais (Fonte da imagem: Referência 2)

Conclusão

A evolução das esponjas é como um épico que se estende por centenas de milhões de anos. Da estrutura inicial do corpo mole ao desenvolvimento posterior de espículas ósseas mineralizadas complexas, cada passo registra o mistério da evolução da vida. A descoberta da esponja em forma de grelha em espiral acrescenta um toque rico a esta epopeia, permitindo-nos vislumbrar a misteriosa face do antigo oceano.

No futuro, com o avanço da tecnologia e a aplicação de novos métodos, poderemos descobrir mais fósseis de animais primitivos e melhorar ainda mais a imagem da evolução da vida. As histórias das esponjas continuarão a inspirar-nos a pensar sobre a natureza da vida, a encorajar-nos a explorar áreas desconhecidas e a perseguir os mistérios da evolução da vida.

referências:

1. Xiaopeng Wang, Alexander G. Liu, Zhe Chen, Chengxi Wu, Yarong Liu, Bin Wan, Ke Pang, Chuanming Zhou, Xunlai Yuan e Shuhai Xiao, um animal esponja do grupo coroa do final do Ediacarano

Produzido por: Popular Science China

Autor: Li Jinjuan (Universidade Waseda)

Produtor: Expo Científica Popular da China