Os vestígios fossilizados mais antigos de animais complexos surgem de forma abrupta no registo fóssil - quase como se aparecessem do nada - em rochas com 538 milhões de anos.
Entre esses sinais iniciais contam-se marcas fossilizadas muito simples (designadas Treptichnus), deixadas por um organismo com aspeto de verme, com cabeça e cauda. Pouco depois, aparecem muitos outros animais: antepassados de vários grupos que reconhecemos hoje, como artrópodes primitivos semelhantes a caranguejos, moluscos com concha e os precursores das estrelas-do-mar e dos ouriços-do-mar.
O facto de animais tão diferentes entre si surgirem num intervalo tão curto (e de não existirem em rochas apenas um pouco mais antigas) foi um grande problema para Charles Darwin, porque parecia contrariar a sua ideia de evolução gradual - e tem baralhado os cientistas desde então.
Um artigo científico recente, contudo, pode ajudar a resolver este impasse.
Em 1859, Darwin escreveu em A Origem das Espécies: "Se a minha teoria for verdadeira … durante esses vastos … períodos de tempo, o mundo fervilhava de criaturas vivas. À questão de por que motivo não encontramos registos desses vastos períodos primordiais, não consigo dar uma resposta satisfatória."
O relógio molecular e a idade do antepassado dos animais complexos
Atualmente, os cientistas não estão de acordo quanto ao momento em que estes animais ancestrais evoluíram. Grande parte da dificuldade vem de uma ideia popularizada no final do século XX: o chamado relógio molecular.
Como explico no meu livro Árvore da Vida, o relógio molecular assenta no princípio de que as alterações nos genes se acumulam de forma relativamente constante, tal como os tiques regulares de um relógio antigo.
Se esta premissa for válida, então basta contar as diferenças genéticas entre dois animais para estimar o quão afastado é o seu parentesco - isto é, há quanto tempo viveu o seu antepassado comum.
Imagine-se, por exemplo, que humanos e chimpanzés se separaram há 6 milhões de anos. Suponhamos que um gene do chimpanzé apresenta seis diferenças genéticas face ao gene equivalente no ser humano. Desde que os “tiques” do relógio molecular sejam regulares, isso indicaria que uma diferença genética entre duas espécies corresponde a um milhão de anos.
Em teoria, este relógio permitiria datar acontecimentos evolutivos em tempo geológico ao longo de toda a árvore da vida.
Quando os zoólogos começaram a aplicar o relógio molecular desta forma, chegaram a uma conclusão surpreendente: o antepassado de todos os animais complexos teria vivido há cerca de 1.2 mil milhões de anos. Com melhorias posteriores, as estimativas tornaram-se bem mais plausíveis, apontando agora para uma idade aproximada de 570 milhões de anos para esse antepassado animal.
Mesmo assim, isto continua a ser cerca de 30 milhões de anos mais antigo do que os primeiros fósseis conhecidos.
O intervalo de 30 milhões de anos no registo fóssil
Este hiato de 30 milhões de anos é, na verdade, bastante conveniente para Darwin. Implica que existiu tempo suficiente para que o antepassado dos animais complexos evoluísse sem pressa, dividindo-se gradualmente em novas espécies que a seleção natural poderia, aos poucos, transformar em formas tão distintas como peixes, caranguejos, caracóis e estrelas-do-mar.
O problema é que uma data tão antiga obriga-nos a aceitar que, durante 30 milhões de anos, muitos animais primitivos teriam nadado, deslizado e rastejado nesses mares antigos sem deixar um único fóssil. Esperam-se falhas no registo fóssil, mas esta seria gigantesca.
Uma explicação frequente para a ausência desses fósseis é que, ao longo desses 30 milhões de anos, os animais complexos seriam minúsculos e de corpo mole, o que os tornaria muito difíceis de fossilizar. Depois, por volta de 540 milhões de anos atrás, diz a hipótese, esses animais ter-se-iam tornado maiores - talvez devido ao aumento dos níveis de oxigénio.
Para alguns cientistas, é precisamente este crescimento em tamanho que explicaria a “aparição súbita” de animais complexos no registo fóssil.
O artigo de Graham Budd e Richard Mann: um relógio molecular que acelera
O novo trabalho do paleontólogo Graham Budd e do matemático Richard Mann propõe outra forma de explicar o desfasamento entre o antepassado mais antigo sugerido pelo relógio molecular e o aparecimento mais tardio - e aparentemente repentino - de fósseis complexos. Segundo Budd e Mann, o relógio molecular pode não ser tão regular como se pensava.
A proposta é que, quando um grande grupo de organismos surge pela primeira vez, a evolução acelera.
Voltando ao exemplo anterior: durante alguns milhões de anos, o nosso relógio “imaginário” poderia ter marcado não um tique por milhão de anos, mas dois. Se o relógio acelerar, parece que passou mais tempo do que realmente passou - como quando se carrega no avanço rápido de um vídeo - e isso empurra a data do antepassado dos animais para mais longe no passado.
Genes a mudar mais depressa também permitem que as características dos animais se alterem num ritmo superior. Isso atenua o dilema de Darwin, porque torna mais fácil que diferentes ramos da árvore dos animais se distingam rapidamente entre si. Assim, o primeiro antepassado animal poderia diversificar-se depressa em vertebrados, moluscos, artrópodes e estrelas-do-mar.
No conjunto, esta ideia tende a aproximar muito mais a idade do antepassado dos animais complexos da idade a que surgem no registo fóssil os seus descendentes imediatos.
Embora a hipótese do relógio acelerado ainda precise de ser testada, pode também ajudar a explicar outros desencontros entre relógios moleculares e fósseis. Talvez as primeiras plantas com flor tenham existido, de facto, durante dezenas de milhões de anos antes de deixarem um fóssil. E talvez isto ajude a resolver discussões sobre se primatas, carnívoros e roedores antigos viveram mesmo lado a lado com os últimos dinossauros.
Pelo menos no que toca à origem dos animais, estou convencido de que Darwin aprovaria.
Este artigo inclui referências a livros por razões editoriais e pode conter ligações para a bookshop.org. Se clicar numa dessas ligações e comprar algo através da bookshop.org, a The Conversation Reino Unido poderá receber uma comissão.
Max Telford, Professor Jodrell de Zoologia e Anatomia Comparada, UCL
Este artigo é republicado da The Conversation ao abrigo de uma licença CC. Leia o artigo original.
Comentários
Ainda não há comentários. Seja o primeiro!
Deixar um comentário