As primeiras formas de vida animal no nosso planeta continuam a apaixonar os cientistas, que procuram desvendar o mistério das suas origens. Uma equipa de geoquímicos do MIT trouxe recentemente novos indícios ao analisar rochas extremamente antigas.
O estudo publicado nos Proceedings of the National Academy of Sciences revela a descoberta de "fósseis químicos" específicos em rochas datadas de mais de 541 milhões de anos. Estes marcadores moleculares, chamados estéranos, representam a forma geologicamente estável dos esteróis, compostos essenciais presentes nas membranas celulares dos organismos complexos. Os investigadores identificaram estéranos particulares com 30 e 31 átomos de carbono, que associaram a uma classe de esponjas marinhas chamadas demosponges. Estes organismos filtradores, moles e desprovidos de esqueleto silicioso nessa época, teriam assim deixado a sua assinatura química nos sedimentos oceânicos.
Representação artística de esponjas marinhas primitivas no oceano Ediacarano Crédito: Jose-Luis Olivares, MIT
Os trabalhos baseiam-se em pesquisas anteriores realizadas em 2009, onde a mesma equipa tinha identificado pela primeira vez estéranos com 30 carbonos em rochas do período Ediacarano. Este período, estendendo-se de aproximadamente 635 a 541 milhões de anos, precede a explosão cambriana onde a vida multicelular se diversificou de maneira espetacular. Para confirmar a origem biológica destes compostos, os cientistas analisaram amostras modernas de demosponges, sintetizaram esteróis em laboratório, e reproduziram os processos geológicos sofridos por estas moléculas ao longo de milhões de anos.
A presença simultânea dos estéranos C₃₀ e C₃₁ nas rochas antigas, combinada com a sua deteção nas esponjas contemporâneas e a sua síntese controlada em laboratório, forma um conjunto de provas convincente. Apenas dois dos oito esteróis sintetizados correspondem exatamente aos compostos fósseis, afastando a hipótese de uma produção por processos geológicos não biológicos. Esta tripla verificação reforça a ideia de que as demosponges figuravam entre os primeiros animais a evoluir na Terra, muito antes da maioria dos grupos animais modernos.
Estas descobertas abrem novas perspetivas para traçar a história da vida primitiva. Os investigadores preveem agora estender as suas pesquisas a outras regiões do mundo, esperando precisar ainda mais a cronologia do aparecimento das primeiras formas animais. A autenticação destes biomarcadores oferece uma ferramenta preciosa para distinguir os sinais biológicos das contaminações ou dos processos abióticos no estudo das rochas antigas.
As esponjas marinhas: arquitetas da evolução animal
As demosponges modernas representam uma das classes mais diversificadas de esponjas, com mais de 8 000 espécies registadas em todos os oceanos do mundo. Estes organismos simples possuem uma organização celular básica sem verdadeiros tecidos ou órgãos, mas apresentam uma complexidade molecular notável.
O seu sistema de filtração ativa, permitindo capturar partículas nutritivas na água, constitui uma das primeiras formas de alimentação animal. O seu esqueleto, quando existe, é composto por espículas de sílica ou espongina, uma proteína fibrosa que lhes confere a sua elasticidade característica.
Em termos bioquímicos, as demosponges produzem uma gama única de metabolitos secundários, incluindo os esteróis estudados pelos investigadores. Estes compostos membranares particulares parecem ter sido conservados ao longo da evolução, tornando as esponjas modernas testemunhas vivas de formas de vida muito antigas.
A sua posição na base da árvore evolutiva animal torna-as modelos preciosos para compreender a origem dos mecanismos celulares fundamentais, como a comunicação intercelular e a diferenciação tecidular que caracterizam os animais mais complexos.