Vida animal pode ser muito mais velha do que seus fósseis mais antigos: saiba mais sobre esta história oculta da evolução

A questão de quando os animais surgiram pela primeira vez na Terra é algo que tem intrigado os cientistas desde a época de Charles Darwin. Ao estudar rochas no norte do País de Gales, em meados do século XIX, Darwin ficou perplexo com o surgimento repentino de conchas e esqueletos de animais em camadas que datavam de mais de 500 milhões de anos. Ele havia previsto uma longa história de evolução, com os animais ganhando complexidade gradualmente ao longo do tempo, em vez desse aparente surgimento instantâneo de animais complexos.

O surgimento repentino de animais complexos levou os cientistas a argumentar que os animais devem ter uma "história oculta", um período no passado da Terra anterior ao seu registro fóssil, no qual eles existiam, mas não deixaram nenhum vestígio de sua presença nas rochas. Nosso novo estudo pode ajudar os cientistas a compreender por quanto tempo essa história oculta pode ter durado.

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Os paleontólogos fizeram avanços significativos desde que Darwin percorreu o norte do País de Gales. Os fósseis de animais mais antigos são agora reconhecidos em rochas com 574 milhões de anos do Reino Unido e do Canadá. Embora esses fósseis não possuam esqueletos rígidos, eles são, no entanto, visíveis a olho nu e relativamente complexos, assim como os fósseis galeses de Darwin. Os cientistas recuaram a data dos primeiros fósseis de animais no tempo, mas os pesquisadores ainda não esclareceram por que esses vestígios mais antigos da vida animal são tão complexos.

Estudos do relógio molecular visam abordar esse problema. Um relógio molecular funciona como a equação velocidade = distância/tempo. A diferença genética entre o DNA de duas espécies vivas fornece a "distância". Se conseguirmos estimar a "velocidade" com que essas diferenças se acumularam, podemos calcular retroativamente o "tempo" em que seus ancestrais se separaram. Os fósseis fornecem importantes pontos de referência datados que ajudam a calibrar a "velocidade".

Em alguns casos, como a divergência entre humanos e chimpanzés, (quando se separaram de um ancestral comum e se tornaram espécies diferentes), os relógios moleculares podem ser incrivelmente eficazes para estimar o momento das origens evolutivas. Mas no caso da evolução animal os relógios moleculares fornecem respostas extremamente diferentes. Dependendo de como os relógios são calibrados, as estimativas para o surgimento dos primeiros animais podem apresentar diferenças de centenas de milhões de anos. Alguns sugerem que os animais evoluíram há entre 800 e 700 milhões de anos, mas outros indicam que eles evoluíram apenas há cerca de 600 milhões de anos. Em resumo, os cientistas não sabem quando os animais evoluíram pela primeira vez.

Junto com colegas, decidimos abordar essa questão em nosso artigo recente. Grande parte da divergência entre os relógios moleculares se deve às diferentes calibrações fósseis utilizadas nos modelos. Por exemplo, rochas de 590 milhões de anos na China, que apresentam condições para preservar os primeiros animais como fósseis, mas não mostram nenhuma evidência de fósseis animais, têm sido usadas para sugerir que os animais ainda não haviam evoluído nessa época.

Mostramos que rochas da Mongólia com aproximadamente 550 milhões de anos também apresentam essas mesmas condições favoráveis à fossilização, mas ainda assim não preservam animais. O problema é que animais foram encontrados em todo o mundo em rochas com 550 milhões de anos. Animais existiam em outros lugares na mesma época. Sua ausência local na Mongólia pode ser porque eles não viviam naquele local ou porque não foram preservados. Um depósito fóssil vazio como o da Mongólia pode nos indicar que os animais estão ausentes daquele depósito, mas não necessariamente que estavam ausentes de todo o planeta.

O passado remoto da Terra

O mesmo poderia ser verdade para as rochas de 590 milhões de anos na China. Talvez os animais não tenham sido preservados nelas porque simplesmente não viviam ali ou eram raros naquela época. Isso coloca em dúvida nossa capacidade de usar as rochas chinesas para argumentar que os animais ainda não haviam evoluído há 590 milhões de anos.

Defendemos que os paleontólogos precisam utilizar vários depósitos de idade aproximadamente igual em todo o mundo, cada um deles apresentando as condições adequadas para a fossilização de animais, mas sem produzir fósseis. Somente assim poderemos ter mais confiança no resultado.

Sugerimos que possa haver depósitos que atendam a esses critérios, datados de cerca de 900 a 720 milhões de anos atrás em número suficiente para justificar a calibração do relógio molecular animal nesse intervalo. Mesmo assim, acreditamos que só poderíamos fazê-lo com cerca de 70% de confiança (e 30% de chance de que nossa evidência de ausência esteja errada, com os animais já tendo evoluído).

O uso dessas rochas mais antigas sugere que os animais se originaram entre 850 e 715 milhões de anos atrás. Curiosamente, essa idade mais antiga revigora a ideia de que a evolução dos animais coincidiu com a chamada "Terra Bola de Neve", quando grande parte do planeta teria sido coberto por gelo.

O momento exato da origem dos animais permanece incerto. Mas, ao aprendermos a interpretar não apenas os fósseis preservados nas rochas, mas também os fósseis que estão faltando, estamos começando a revelar a história primitiva e oculta da vida animal na Terra.

Ross Anderson recebe financiamento da Royal Society.

Orin Lole Durbin não presta consultoria, trabalha, possui ações ou recebe financiamento de qualquer empresa ou organização que poderia se beneficiar com a publicação deste artigo e não revelou nenhum vínculo relevante além de seu cargo acadêmico.